Dit is een gereviseerde versie van “Het zonlicht komt van boven” gepubliceerd op 14-9-2017.
Wat zouden schilders, tekenaars, illustratoren, architecten en bouwtekenaars moeten, als wij op platte, tweedimensionele tekeningen de voorwerpen niet driedimensioneel konden zien? Een verbazingwekkend kunstje van onze hersenen. Kijk maar eens naar de volgende illustratie.
Je ziet een vlak met daarin een soort knikkerputjes. Hoe komt het dat we putjes zien? Door die iets donkerder tint grijs bovenaan elk rondje en de iets lichtere tint onderaan. Onze hersenen maken daarvan dat licht van boven af schuin op het vlak valt en het iets donkerder grijs ‘dus’ schaduw is. Dus het rondje daaronder ligt lager. Onder aan het rondje is de opstaande rand iets lichter doordat datzelfde licht iets rechter op die rand valt. Zo maken onze hersenen van de rondjes putjes. Maar nu wordt het leuk. We draaien de illustratie om:
Nu zit de iets donkerder tint grijs onderaan elk rondje en de iets lichtere tint bovenaan. En nu zie je geen putjes, maar bobbels. Hoe kan dat? Je denkt misschien dat het niet hetzelfde plaatje is. Dan moet je even op je kop gaan staan. Of je moet het plaatje printen, bekijken en omdraaien. Zie je wel. Op zijn kop worden het bobbels wat eerst putjes waren.
Dutsen en butsen
De verklaring van dit rare geduts en gebuts begint bij de constatering dat we de platte illustratie zien als een driedimensioneel voorwerp. Het moet een illustratie van een ding in de werkelijke wereld zijn en alle dingen in de werkelijke wereld hebben drie dimensies. Dus maken de hersenen er een driedimensioneel ding van.
Waarom dan een vlak met dutsen en omgedraaid met butsen? Omdat we ervan uitgaan dat het licht van boven schijnt. Vroeger was de zon de enige lichtbron en die schijnt altijd van boven. Onze hersenen zijn blijkbaar op basis daarvan geprogrammeerd.
We maken niet alleen van een tweedimensionele illustratie een driedimensioneel ding. We zien namelijk alles in eerste instantie tweedimensioneel. De “plaatjes” die ons linker en rechter oog waarnemen zijn tweedimensioneel. Uit die twee 2-D “plaatjes” construeren onze hersenen een 3-D beeld. Maar onze hersenen construeren niet een precies beeld van de werkelijkheid (Zie ook “Je kijkt met je ogen, maar ziet met je hersenen”). Dat is nergens voor nodig en kost alleen veel tijd en energie. Onze hersenen construeren een beeld dat optimaal is om te overleven. Één truc daarbij is ervan uitgaan dat het licht van boven komt.
Aangeboren of aangeleerd; taal als voorbeeld
Ik schreef hierboven dat onze hersenen blijkbaar zo geprogrammeerd zijn. Maar worden we daar dan mee geboren? Of leer je dat na de geboorte zo zien? Alle eigenschappen van de mens zijn voor een deel erfelijk of aangeboren én voor een deel na de geboorte aangeleerd. Niets is alleen nature of alleen nurture. Voor vaste, onveranderlijke omstandigheden in de wereld is het handiger als onze reactie daarop aangeboren is. Dat geldt dus misschien voor “het zonlicht komt van boven”. Maar om te overleven in de natuur moet je ook flexibel zijn. Een duidelijk voorbeeld: dat wij een taal kunnen spreken en begrijpen is voor een belangrijk deel erfelijk en heeft veel te maken met de aanleg van onze hersenen. Daardoor zijn alleen mensen talig en apen of andere dieren niet. Maar welke taal we leren spreken ligt geheel aan met welke taal we na de geboorte worden geconfronteerd. Als een kind kort na de geboorte wordt gedopteerd, leert het de taal die in die omgeving wordt gesproken, net zo goed als de kinderen die daar geboren zijn en onafhankelijk van de taal van de biologische ouders.
Komt het licht van boven?
De vlakken met dutsen of butsen hierboven zijn illustraties op een plat vlak waardoor je geen enkele aanwijzing hebt waar het licht vandaan komt. Dan wordt in onze hersenen een beeld geconstrueerd dat klopt met “het licht komt van boven”. In de werkelijke, dreidimensionele wereld weet je alleen niet waar het licht vandaan komt als het licht om je heen volledig diffuus is, dus gelijkmatig van alle kanten komt. Het licht komt altijd van alle kanten, ook buiten waar de zon de lichtbron is. Het wordt op allerlei voorwerpen gereflecteerd. Maar volledig diffuus, gelijkmatig van alle kanten is het nooit. Het blijkt dat we slechts een vage aanwijzing nodig hebben waar het licht vandaan komt om het uitgangspunt “het licht komt van boven” opzij te schuiven. In de werkelijke wereld, de dagelijkse praktijk is het daarom zo goed als nooit een probleem of iets wat we zien bol of hol is.
Fantaseren waar het licht vandaan komt
Experts beweren dat je de volgende exercitie uit kunt voeren. Kijk heel goed naar de onderste illustratie -die met de butsen- en stel je voor dat het licht niet van boven maar van onderen komt. Dan worden de butsen weer dutsen. Mij lukte dit tot nu toe niet. Zhenya, die deze berichten illustreert, kost dat veranderen geen enkele moeite. Ze kan de illustratie zo van butsen naar dutsen laten floppen. Zij kan dat “ingebakken” programma redelijk makkelijk opzij schuiven als ze zich voorstelt waar het licht vandaan komt. Dat moet haast met haar visueel talent samenhangen, dat ik ontbeer.
Aangeboren of aangeleerd?
Dus “het zonlicht komt van boven” is waarschijnlijk aangeboren, maar dat speelt bij ons eigenlijk geen rol van betekenis, omdat we meestal wel weten waar het licht vandaan komt dat op een voorwerp valt. Waar is dat aangeboren programma in onze hersenen dan voor nodig? Is het een evolutionair overblijfsel van primitiever organismen? Bij het antwoord op die vraag zou het helpen als we weten hoe onze hersenen precies die vage informatie waar het licht vandaan komt verwerken. Daar hebben we echter geen idee van. Dus kunnen we ook niet ontwarren in hoeverre aangeboren en aangeleerd een rol hierbij spelen.
En dat geldt voor heel veel van onze eigenschappen. Ze zijn allemaal aangeboren en aangeleerd, maar hoe sterk aangeboren en hoe sterk aangeleerd valt zelden te ontwarren.
Bronnen
Morgenstern Y, Geisler WS, Murray RF (2014): Human vision is attuned to the diffuseness of natural light. J Vis 14(9):15, 1–17. DOI: 10.1167/14.9.15
Andrews, B., D. Aisenberg, et al. (2013). “Cross-cultural effects on the assumed light source direction: evidence from English and Hebrew readers.” Journal of vision 13(13): 2.
Morgenstern, Y., R. F. Murray, et al. (2011). “The human visual system’s assumption that light comes from above is weak.” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 108(30): 12551-12553.
Stone, J. V. (2011). “Footprints sticking out of the sand. Part 2: children’s Bayesian priors for shape and lighting direction.” Perception 40(2): 175-190.
Hoffman, D. D. (2011). The Construction of Visual Reality. Hallucination: Theory and Practice. J. D. Blom and I. E. C. Sommer, Springer Verlag.
Thomas, R., M. Nardini, et al. (2010). “Interactions between “light-from-above” and convexity priors in visual development.” Journal of vision 10(8): 6.
Frith, C. D. (2007). Making up the mind; how the brain creates our mental world. Blackwell Publishing. ISBN 978-1-4051-6022-3, p. 115; Hfst. 5, p. 115: Where Does Prior Knowledge Come From?
2 Comments on “Het zonlicht komt van boven”
Ha Peter, Leuke uitleg, maar toch nog raadselachtig! Want als ik het plaatje niet spiegel in een horzontale as, maar een kwartslag draai, dan blijf ik het ongeveer 1 seconde als deuken zien en ZIE ik het VERWORDEN (in een soort verloop van de ene naar de andere kant) tot bulten. Dat geldt voor zowel links- als rechtsom 90 graden draaien. Terugkeren naar deuken zien als ik weer terugdraai, kost wel enkele seconden, vermoedelijk vooral na oogknipperen pas. Het analoge gebeurt niet bij de beginstand waarin ik bulten zie, dan blijven het bulten. Je zou mogen verwachten dat – gelezen over de flexibiliteit van het brein – het mogelijk zou moeten zijn om zowel bulten als deuken te zien en speciaal deuken als je vanuit de deukenstand komt, toch lukt dat niet. Zelfs als ik maar 45 graden draai, gebeurt hetzelfde. Het kan natuurlijk zijn dat mijn flexibiliteit te gering is, net als die van jou. Hoe zie jij dit?
Ha Jan, die tussenvormen zijn lastiger te verklaren. In de hersenen worden tegelijk vele mogelijke verklaringen voor hoe de buitenwereld zich voordoet, gevormd (zie ook ”Verbazingwekkend en paradoxaal”). Waarschijnlijk ook allerlei tusenvormen tussen ”allemaal dutsen” of ”allemaal butsen”. Om te handelen dringt één verklaring als ”waar” tot je bewustzijn door. Jouw waarnemingen kan ik niet exact verklaren, alleen in algemene zin. Je moet er ook rekening mee houden dat van alles je éne ”waarheid” kan beïnvloeden: wat je denkt, of je bril een beetje scheef zakt, of je een jetlag hebt (:)), of je op de achtergrond iets ziet en meer.