Illusioni ottiche prospettiche, quando e perché il nostro cervello sbaglia a ricostruire le tre dimensioni

Le illusioni ottiche sono immagini che ingannano la nostra vista, dandoci percezioni di oggetti assenti o percezioni distorte, lasciandoci spesso increduli. Esistono diversi tipi di illusione ottica: qui ci concentreremo sulle cosiddette illusioni ottiche prospettiche, in cui il nostro cervello ci "inganna" sulle dimensioni o direzioni degli oggetti che vediamo. Si tratta di un tipo di illusione visuale e non puramente ottica, poiché è dovuta a un effetto della nostra mente e non ad un "gioco di luci".  Ne è un esempio il famoso caso delle due torri di Pisa accostate che sembrano avere inclinazione diversa, anche se le due immagini sono identiche. Questo effetto è dovuto alla capacità del nostro cervello di percepire gli oggetti come tridimensionali e dunque di prevedere l'immagine come "distorta" dalla prospettiva.

Come il nostro cervello percepisce la prospettiva

Esistono diversi tipi di illusioni ottiche, ognuna con il suo specifico funzionamento. Quello che però le accomuna è il tentativo del nostro cervello di leggere la realtà secondo la nostra esperienza quotidiana. Questo significa che la nostra mente cerca di prevedere quello che vedrà, basandosi su quanto ha già visto. Ne è un esempio la nostra capacità di percepire la tridimensionalità degli oggetti contenuti in una qualsiasi fotografia, anche se si tratta di immagini piatte, cioè in due dimensioni. Ma come fa?

Per effetto della prospettiva, quando guardiamo un oggetto che si allontana – per esempio i binari di un treno – possiamo notare che anche se i due binari sono paralleli, li vediamo convergere l'uno verso l'altro.

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Di Camilla Ferrario

Il nostro cervello è abituato ad un effetto del genere e, vedendolo in un'immagine, capisce che i binari non si stanno scontrando, bensì si tratta di normale prospettiva dovuta alla tridimensionalità.

Come funzionano le illusioni ottiche prospettiche

Una illusione ottica che gioca proprio sul fatto che i binari del treno tendono a convergere è la famosa illusione di Ponzo, in cui sono disegnati dei binari che si allontanano dall'osservatore e sopra di essi vengono posizionate due linee gialle, una nella parte bassa del disegno e l'altra nella parte alta. Noterete dal disegno sotto riportato che nell'immagine di sinistra, la linea in alto viene percepita come più lunga rispetto a quella riportata in basso. Dall'immagine di destra però, potete notare che le due linee gialle hanno la stessa medesima lunghezza. Com'è possibile questo?

A ingannarci è proprio la capacità del nostro cervello di percepire la prospettiva. La nostra mente infatti interpreta le linee gialle come facenti parte dei binari stessi e dunque considera la linea in alto come "più lontana" rispetto alla linea in basso. Per questo motivo, le attribuisce dimensioni maggiori, poiché essendo più lontana, per effetto della prospettiva dovrebbe essere più corta della linea in basso per avere le stesse dimensioni nella realtà.

L’effetto ottico delle Torri di Pisa gemelle: perché le vediamo diverse

Nel 2007 i ricercatori F. Kingdom, A. Yoonessi e E. Gheorghiu dell'Università di Montreal notarono che accostando due foto identiche della Torre di Pisa, una delle due torri – quella di destra – sembra nettamente più inclinata rispetto all'altra.

Questa illusione ottica è dovuta allo stesso effetto descritto precedentemente per i binari del treno. Il nostro sguardo, infatti, percepisce le due foto come un'unica immagine, cioè come due "Torri di Pisa gemelle" messe una accanto all'altra. Considerandole parte della stessa scena, il nostro cervello si aspetta che, per effetto della prospettiva, le due torri convergano l'una verso l'altra. Avendo invece le due foto la medesima inclinazione, il nostro cervello le percepisce come divergenti, poiché rimangono parallele anche se sotto effetto della prospettiva.
L'effetti finale è proprio quello di percepire la torre di sinistra come leggermente "più dritta" e quella di destra come maggiormente inclinata.

Per capire meglio questo concetto, vediamo nell'immagine sottostante il caso delle due Torri Petronas che si trovano a Kuala Lampur. A sinistra vediamo un'immagine reale delle due torri che, essendo parallele, convergono l'una verso l'altra per via della prospettiva. A destra invece vediamo due foto identiche della torre di sinistra, accostate l'una all'altra: anche in questo caso, come per la Torre di Pisa, una delle due torri sembra pendere maggiormente.