Тайны теней: как мозг распознает трехмерные формы

Ученые нашли связь между восприятием теней и трехмерными формами, открыв новые перспективы в изучении визуальной информации и процессов восприятия объектов.

Тени придают объемность трехмерным объектам, тонко подчеркивая их контуры. Хотя значение теней очевидно, ученые долго пытались разобраться, каким образом мозг обрабатывает их восприятие. Новое исследование специалистов из Университета Юстуса Либиха в Гиссене и Йельского университета предлагает неожиданное решение, пишет Medical Xpress.

До сих пор считалось, что затенение воспринимается мозгом как физический механизм обратной реконструкции комбинации формы и света, создающий наблюдаемое распределение теней. Однако этот процесс невероятно сложен даже для современных компьютеров, да и сам мозг не приспособлен решать такие задачи. Специалисты подошли к вопросу иначе: они начали изучать ранние этапы визуальной обработки сигнала сетчатки глазом.

«Уже на начальных стадиях обработки изображений мозг проводит предварительное выделение контура объектов, создавая своего рода схематичный рисунок. Мы задумались, какую роль играют паттерны теней в таком процессе распознавания линий», — поясняет профессор Роланд В. Флеминг из Гиссена.

Оказалось, что рисунки теней образуют мягкие линии, соответствующие изгибам трехмерных форм. Мозг способен оценить именно эти контурные линии, восстанавливая пространственную структуру предметов, не прибегая к расчету взаимодействия света и поверхности.