Qué es la constancia luminosa y porqué el cerebro parece engañarnos

En esta clásica ilusión óptica, ¿Cómo es que la luz nos hace percibir diferente las casillas A y B cuando en realidad son del mismo tono?

En circunstancias normales, la constancia de luminosidad se refiere a la capacidad para percibir la reflectancia relativa de los objetos a pesar de los cambios en la iluminación, en otras palabras, permite al ojo humano distinguir entre superficies oscuras muy iluminadas y superficies blancas con poca iluminación, lo que nos ayuda a detectar bordes y formas.

       

Gracias a esta percepción, también podemos reconocer el tamaño, forma, color o aspereza de los objetos a nuestro alrededor lo que nos permite interactuar de forma coherente en el espacio. Sin embargo, hay ocasiones en que el cerebro reconoce de forma confusa las características físicas de ciertos objetos al percibirlos como iguales pese a las diferencias en la iluminación.

Esto puede explicar el hecho de que un fondo gris con entorno oscuro se perciba  como claro y a la inversa, en un ambiente blanco se observe un gris opaco debido a la transformación directa de los estímulos captados aunque sea el mismo color. De esta forma, la claridad percibida surge de la relación de la luminosidad del campo gris y la del entorno más inmediato. Es decir, se forma una impresión visual basada exclusivamente en el reconocimiento sensorial recibido del exterior y no influenciado por criterios propios de clasificación.

Con un entorno claro aparece un gris más oscuro mientras que con uno oscuro, el mismo gris se percibe más claro.

Para comprender mejor el porqué de esta percepción, se puede clasificar al sistema visual en tres niveles de procesamiento de información:

  • Visión de bajo nivel que se enfoca en los mecanismos fisiológicos de la retina y las señales neuronales resultantes.
  • Visión de alto nivel, la cual es más cognitiva o «parecida a un pensamiento» e implica un conocimiento previo y un proceso de razonamiento.
  • Visión de nivel medio carece de una definición clara, pero a veces se asocia con la psicología Gestalt y un énfasis en las estructuras organizativas de la percepción.

[box] El mecanismo de constancia de bajo nivel se conoce como contraste de luminosidad tipo Hering, por el fisiólogo Ewald Hering, quien enfatizó el poder de los procesos retinianos que envían señales desde el ojo al cerebro. Las células ganglionares de la retina reciben impulsos eléctricos de los conos y bastones fotorreceptores contenidos en la retina externa y envían las señales correspondientes al cerebro, esto produce un cierto nivel de intensidad de la luz que incide en el ojo (la luminancia).
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Un ejemplo clásico de este fenómeno es la ilusión óptica Checker-Shadow de Edward Adelson. Dos objetivos percibidos simultáneamente (mosaico A y mosaico B) son estímulos locales idénticos, pero uno se percibe como más claro que el otro. Esta ilusión evidencia los mecanismos de nuestra capacidad de percibir la luminosidad (o reflectancia) de una superficie como invariante, incluso cuando la intensidad de la luz incidente (la iluminancia) está cambiando en un punto o es variable a través de la superficie.

        
Este efecto ilusorio se llama contraste de luminosidad simultánea (SLC).

Con este ejemplo se evidencia de qué manera nuestro sistema visual es menos sensible a los cambios graduales de luminancia que a los contrastes repentinos, de esta forma las regiones uniformes se «rellenan». Sin embargo, esto no explica completamente el Checker-Shadow de Adelson.

Otra explicación de porqué nuestro cerebro percibe la constancia luminosa, está asociada con el físico y filósofo, Hermann von Helmholtz. Como físico, Helmholtz creía que el ojo era un instrumento óptico imperfecto y que el cerebro debía combinar la información sensorial y la experiencia previa para llegar a una mejor conjetura sobre lo que hay en el mundo.

Según Helmholtz, la percepción es el resultado de una serie de «deducciones inconscientes». Si bien hay una sombra representada sobre el tablero de ajedrez, en realidad no hay una sombra allí, porque la ilusión óptica del tablero es solo una imagen de una sombra y esto es lo que provoca la ilusión.

Al usar premisas basadas en evidencia sensorial, condiciones de iluminación percibidas y experiencias previas, nuestro sistema visual llega a una conclusión falsa. Por lo tanto, la ilusión de Adelson es el resultado de una falla en nuestras deducciones inductivas para alinearse con el mundo.

FUENTES
Constancia en la luminosidad 
El misterio de la constancia de la luminosidad 
Adelson’s Checker-Shadow Illusion 

1 comentario en «Qué es la constancia luminosa y porqué el cerebro parece engañarnos»

  1. Light constancy is a perceptual phenomenon that allows our brain to maintain the perception of an object’s color despite changes in the lighting conditions. Our visual system adapts to the varying intensity and color of light, so we still perceive a white building facade even under different lighting sources like daylight, tungsten, or LED illumination. This ensures our ability to recognize objects and their colors consistently, promoting visual stability and recognition.

    However, the brain’s capacity for light constancy can also lead to deceptive experiences, especially in facade lighting on buildings. Different lighting designs or colored lighting can alter the perceived appearance of the building’s facade dramatically. For instance, a blue facade under warm-colored lighting may appear purple, and this variation challenges our understanding of color accuracy. Understanding light constancy and its potential for deception is crucial in architectural lighting design, as it helps professionals create captivating and accurate lighting schemes for buildings, considering how the human brain processes and perceives different lighting conditions.

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