ตาและภาพลวงตา

 

ถ้าท่านได้รับข้อความเหล่านี้ทางอีเมล์แต่ไม่เห็นวิดีโอคลิป เข้ามาดูที่ http://witpoko.com/ นะครับ (คราวที่แล้วเรื่องสมดุลของร่างกายและกลหลอกลวงชาวบ้านอยู่ที่นี่  เรื่องตาจากปีที่แล้วอยู่ที่นี่ครับ)

วันนี้เป็นวันแรกของปีการศึกษาใหม่ที่ผมได้ไปสอนเด็กๆที่โรงเรียนอนุบาลบ้านพลอยภูมิและกลุ่มบ้านเรียนปฐมธรรมครับ วันนี้คุยกันเรื่องตาและภาพลวงตา

เราเริ่มกันโดยการถามเด็กๆว่าเรามองเห็นได้อย่างไร เด็กๆก็บอกว่าต้องใช้ตา ผมก็ถามว่าใช้อย่างอื่นด้วยไหม ธีธัชบอกว่าใช้สมองด้วย ผมจึงบอกเด็กๆว่าลูกตารับแสงเข้าไปแล้วส่งสัญญาณไฟฟ้าตามเส้นประสาทไปยังสมอง สมองจะตีความสัญญาณไฟฟ้าว่าเห็นอะไรอยู่ เด็กๆบางคนถามว่าแล้วไฟไม่ชอร์ตเหรอ ผมก็บอกว่ากระแสไฟฟ้าที่ใช้ในร่างกายมีระดับต่ำ ไม่เป็นอันตราย และบอกว่าเราทุกคนต่างเป็นมนุษย์ไฟฟ้ากันทั้งนั้น ความคิดและการสื่อสารภายในร่างกายใช้ไฟฟ้าส่งสัญญาณเป็นส่วนใหญ่ส่วนหนึ่ง
 
จากนั้นผมก็เอารูปตาให้เด็กๆดู และถามเด็กๆว่าส่วนต่างๆคืออะไร ทำไมตาดำถึงสีดำ (เพราะแสงวิ่งผ่านเข้าไปทางตาดำเข้าไปในลูกตาแล้วไม่สะท้อนออกมา) ทำไมในตาถึงมีเส้นเลือด (เพราะตามีชีวิต และต้องการอาหาร อากาศ และขจัดของเสีย) มีเลนส์ไว้ทำไม (ไว้รวมแสงให้ภาพไปตกที่ม่านรับแสงในดวงตาด้านในข้างหลัง ให้ภาพชัด)

 
จากนั้นผมก็บอกเด็กๆว่าตาของสิ่งมีชีวิตมีหลายแบบ แบบง่ายที่สุดสำหรับสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวก็คือมีโปรตีนไวต่อแสงติดไว้บนเซลล์ สิ่งมีชีวิตตัวนั้นก็สามารถรู้ว่ารอบๆตัวสว่างหรือมืด แต่มันจะไม่เห็นเป็นภาพละเอียดแบบตาของเรา ตาของสิ่งมีชีวิตบางอย่างเป็นหลุมลึกเข้าไปในหัวหรือตัวและมีเซลล์รับแสงที่ก้นหลุม ดังนั้นสิ่งมีชีวิตพวกนี้จะสามารถขยับหัวให้แสงตกลงไปในก้นหลุมพอดี ดังนั้นนอกจากจะรู้ว่ามืดหรือสว่างแล้ว ยังสามารถบอกทิศทางว่าแสงมาจากทางไหนได้ด้วย (ตัวอย่างที่น่าสนใจก็คือรูรับความร้อนของงูบางชนิดเช่น Viper ที่ทำงานทำนองนี้ ถ้าสนใจเพิ่มดูหน้านี้สำหรับงูอื่นๆ) ตาของสัตว์บางชนิดจะทำงานเหมือนกล้องรูเข็ม มีรูเล็กๆให้แสงเข้าไปตกบนม่านรับแสงได้คมชัดแม้ว่าจะไม่ไวแสงนักเช่นหอยงวงช้าง นอกจากนี้ยังมีตาแบบที่เราคุ้นเคยในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ตาปลาหมึก และตาของแมลง (ถ้าต้องการข้อมูลเพิ่มเติมแนะนำหน้า Evolution of the Eye นะครับ)
 

หอยงวงช้างและตาของมันที่เหมือนกล้องรูเข็ม

จากนั้นผมก็บอกเด็กๆว่าส่วนที่สำคัญมากในการมองเห็นก็คือสมองที่ต้องคอยตีความว่าเห็นอะไร ถ้าสมองส่วนตีความเสีย คนก็จะตาบอดได้แม้ว่าดวงตาจะใช้ได้ดีอยู่ ในคนปกติสมองก็ยังมีจุดอ่อนในการมองเห็น มักจะเห็นอะไรที่อยากเห็นและไม่เห็นสิ่งที่ไม่สนใจ มีความสามารถจำกัดในการตีความ ถ้าข้อมูลเข้ามาจากดวงตามากเกินไป สมองก็จะเลือกตีความบางส่วนและเดาว่าส่วนอื่นๆเป็นอะไร ดังตัวอย่างภาพลวงตานี้ ถ้าเรามองจุดสีขาวตรงกลาง เราจะไม่ค่อยเห็นการเปลี่ยนแปลงของสีรอบๆ ตอนที่วงสีรอบนอกหมุนไปด้วย ถ้าเราไม่มองจุดสีขาวตรงกลางและคอยมองตามจุดสี เราจะเห็นว่าจุดสีเปลี่ยนแปลงเวลาวงสีรอบนอกหมุนด้วย

 
(สำหรับท่านที่สนใจ นักวิจัยมีลิงค์เกี่ยวกับเรื่องนี้อยู่ที่ http://visionlab.harvard.edu/silencing/ และ http://jwsu.ch/ow/docs/suchow2011silencing.pdf นะครับ)

จากนั้นผมก็ให้เด็กดูภาพลวงตาหอเอนพิซ่าดังรูปนี้:

 

คนส่วนใหญ่จะเห็นว่าภาพด้านขวาจะเอนมากกว่า ทั้งๆที่ภาพทั้งซ้ายและขวาเป็นภาพเดียวกัน ที่เราเห็นอย่างนี้ก็เพราะว่าสมองคิดว่าทั้งสองภาพรวมกันเป็นภาพของหอคอยสองอันคู่กัน และเมื่อเรามองหอคอยจริงๆตั้งคู่กันอยู่ เราจะเห็นยอดของมันลู่เข้าหากัน (เรื่อง perspective) เมื่อเราไม่เห็นมันลู่เข้าหากัน เราจึงคิดว่าหอคอยด้านขวาต้องเอียงอยู่แน่ๆ  ปรากฏการณ์นี้แสดงถึงการที่สมองตีความหมายตามสมมุติฐาน(หรือโปรแกรม)ที่มีอยู่แล้วในสมอง ไม่ใช่เห็นในสิ่งที่เป็น (สำหรับผู้ที่สนใจ เข้าไปดูลิงค์ของนักวิจัยที่ http://www.scholarpedia.org/article/Leaning_tower_illusion ได้ครับ)

จากนั้นผมก็ให้เด็กๆดูภาพลวงตาที่แสดงว่าเราตัดสินความสว่างของสิ่งของต่างๆเมื่อเทียบกับความสว่างรอบๆ ภาพลวงตาอยู่ที่ http://illusioncontest.neuralcorrelate.com/2011/grouping-by-contrast/ เมื่อเรากดปุ่มเอาภาพพื้นหลังสีดำ/เหลืองออก เราจะเห็นวงกลมเปลี่ยนความสว่างแบบหนึ่ง แต่ถ้าเราแสดงพื้นหลังด้วย วงกลมจะเปลี่ยนความสว่างอีกแบบหนึ่ง ถ้าเราเจาะรูบนกระดาษเพื่อบังภาพหลัง เราก็จะเห็นว่าจริงๆแล้ววงกลมเปลี่ยนความสว่างอย่างไร:

 

จากนั้นผมก็แสดงภาพลวงตาว่าของโค้งๆที่ขนาดเท่ากัน ถ้าเอามาเรียงกันแล้วจะเห็นว่าอันหนึ่งยาวกว่า ของโค้งๆที่ว่าอาจจะเป็นกล้วยที่ขนาดเท่าๆกัน หรือตัดกระดาษแข็งให้เป็นรูปโค้งๆก็ได้ (วิธีทำง่ายๆก็คือเอาอะไรกลมๆเช่นถ้วย กระป๋อง แผ่น CD มาเป็นแบบวาดบนกระดาษ ลากสองเส้นโดยเลื่อนแบบห่างออกไปสักสองสามเซ็นติเมตรก็ได้) แล้วเอามาเรียงสลับกัน

 
 

จากนั้นเด็กๆก็ได้ตัดกระดาษทำของเล่นนี้กัน เพื่อเอาไปหลอกคุณพ่อคุณแม่ สำหรับเด็กเล็กที่ตัดกระดาษให้โค้งไม่ได้ เขาก็จะได้ตัดรูปหอเอน มาเล่นดูที่ละรูป และดูที่ละสองรูปคู่กัน

 

2 thoughts on “ตาและภาพลวงตา”

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *