Occhio e cervello – La psicologia del vedere

Iniziativa: UniTre di Bagnolo Piemonte
Quarta Lezione: lunedì 02 ottobre 2023, ore 16,15
“Occhio e cervello – La psicologia del vedere

R.L. Gregory – prof. Neuropsicologia Università di Bristol

  • Gregory si interessa del problema di come vediamo il mondo e del perché lo vediamo così, cercando di chiarire il rapporto tra fenomeni psicologici e fenomeni biologici.
  • Ha affrontato lo studio delle illusioni geometriche.
  • Gli organi sensoriali ricevono energia, ma noi vediamo oggetti.
  • I nostri occhi sono mezzi generici di informazione per il nostro cervello.
  • Sui nostri occhi si proiettano le immagini rimpicciolite, capovolte e deformate degli oggetti, mentre noi riusciamo a vederli nelle loro reali dimensioni spaziali.
  • Il meccanismo percettivo è dato dalla trasformazione degli stimoli sensoriali in un codice di segnali nervosi che sono l’alfabeto del linguaggio usato dal nostro cervello nel ricostruire la realtà del mondo esterno.
  • Il compito fondamentale dell’occhio è quello di informare il cervello mediante un codice di segnali nervosi, cioè attraverso una serie di impulsi elettrici che vengono interpretati dai centri cerebrali e tradotti in rappresentazioni.

Figure ambivalenti del 1° tipo figura/sfondo) – Il sistema percettivo “decide” quale debba essere considerata come figura e quale come sfondo.

Figure ambivalenti del 2° tipo: Cubo di Necker – L’aspetto cambia in rapporto alla posizione nello spazio. Il nostro cervello si avvale dell’esperienza passata e delle previsioni sul futuro per potenziare i dati sensoriali. Le informazioni dei sensi servono per comprovare la validità delle ipotesi prospettare. Il processo percettivo si compie attraverso la formulazione e il controllo delle ipotesi.

  • La percezione non è dovuta solo agli stimoli sensoriali, ma rappresenta piuttosto il risultato di un dinamico processo di ricerca.
  • Noi avanziamo ipotesi e la nostra percezione dell’oggetto è una fra le ipotesi.
  • Storia della percezione: Platone (428-348 circa a.C.) pensava che la visione degli oggetti fosse dovuta non alla luce che entra nei nostri occhi, ma a particelle emesse dagli occhi e gettate sugli oggetti. Così Euclide (300 circa a.C.). Fu per primo l’arabo Alhazen (965-1038) a confutare Euclide, chiarendo per la prima volta che l’occhio dà una rappresentazione degli oggetti tramite le immagini.
  • Teoria corpuscolare della luce (Isaacs Newton 1642-1727) e ondulatoria (Christiaan Huygens – 1678).
  • Noi vediamo ben poco, una minima parte (meno dell’ottava parte dell’intera gamma) di tutto lo spettro elettromagnetico che comprende le onde radio, i raggi infrarossi, ultravioletti e i raggi X, a motivo della diversa lunghezza d’onda delle radiazioni. Soltanto il 10% della luce che arriva al nostro occhio raggiunge i recettori retinici; il resto viene disperso all’interno dell’occhio. Tuttavia potremmo vedere, in condizioni ideali, una candela accesa a una distanza di 28 km.
  • L’occhio fossile più antico è quello dei trilobiti che vissero 500 milioni di anni fa.
  • Il cervello anticamente veniva considerato, anche da Egizi e Babilonesi, come un organo insignificante. Le manifestazioni intellettive ed emotive erano attribuite allo stomaco, al fegato, alla cistifellea.
  • La retina è formata da una sottile membrana di cellule nervose – fotorecettori coni e bastoncelli – capaci di trasformare le sensazioni luminose in impulsi elettrici. I coni funzionano a piena luce e producono la visione colorata. I bastoncelli funzionano alla luce ridotta e danno soltanto la visione chiaro-scuro.
  • La vera funzione della retina fu scoperta dall’astronomo Keplero (1604).
  • Nella figura qui a lato abbiamo un insieme a raggi spezzati, che producono contorni illusori e regioni più bianche del bianco di fondo e più nere del nero di fondo.
  • La parte dell’anello grigio su sfondo nero appare più chiara della parte restante su sfondo bianco.

Adattamento dell’occhio all’oscurità: effetto pendolare di Pulfrich (da provare a casa). Guardate il pendolo con entrambi gli occhi, coprendone però uno con un vetro scuro ma trasparente (vetro da occhiali da sole, pellicola fotografica). Si scoprirà che il pendolo non descrive un arco, ma un’ellisse, perché l’occhio schermato fa giungere il messaggio in ritardo al cervello rispetto all’altro occhio.

La visione del movimento

  • La zona esterna della retina è sensibile solo al movimento: è la rotazione dell’occhio nell’orbita che assicura la percezione del movimento, anche in assenza di uno sfondo fisso.
  • L’effetto cascata: dopo aver guardato con insistenza un corso d’acqua, se si rivolge lo sguardo sulla riva o su qualsiasi altro oggetto fermo, questi sembreranno muoversi in direzione opposta a quella della corrente. Lo stesso accade qualora, seduti dentro una carrozza ferroviaria con treno fermo, il treno a lato inizi a muoversi: pare che siamo noi a muoverci in senso opposto.

La visione cromatica

  • Thomas Young (1773-1829) confermò che i recettori (coni) erano di tre tipi o colori primari: rosso, verde, violetto (o blu) e che tutti gli altri colori (non il marrone, il nero e i colori metallici oro e argento) sono percepiti attraverso una combinazione di segnali trasmessi da questi tre sistemi.
  • Noi non possediamo, ad esempio, un meccanismo separato per la visione del giallo, che risulta in ogni caso dall’attività combinata dei sistemi per il verde e per il rosso.

Le illusioni

  • Le allucinazioni hanno qualche affinità con i sogni.
  • Vedi ad esempio la figura di Ponzo (binari): i due elementi bianchi appaiono uguali mentre sono di dimensioni diverse.
  • L’illusione delle mani: osservate le vostre mani, tenendone una alla distanza del braccio teso e l’altra a metà distanza rispetto agli occhi; esse vi appariranno uguali mentre l’immagine della mano più distante dovrebbe apparire la metà dell’altra. Ora provate a portare la mano più vicina, mantenendo sempre la stessa distanza, sopra quella più lontana; ora vi appaiono di grandezze diverse.
  • Il sistema percettivo non sempre si trova d’accordo con le facoltà intellettive. Per queste ultime la distanza della Luna da noi è di 380.000 km, mentre per i centri della visione è soltanto di qualche centinaio di metri. Esiste un rapporto tra illusioni ottiche e profondità spaziale, perché le figure illusorie sono viste in profondità. Es.: anche guardando dal basso il tetto di una casa e poi guardando dal tetto in giù.


Nella figura a lato la prima forma (ellisse) è distinguibile in prospettiva? Dovremmo sapere di quale oggetto si tratta. Nello schizzo (fig. del bimbo con il cerchio) riconosciamo chiaramente la rotondità del cerchio.

  • Alcuni artisti si servono delle leggi della prospettiva per correggere certe illusioni ottiche: il Campanile di Giotto a Firenze, con una leggera divergenza dalla base alla sommità; la Piazza di San Marco a Venezia, con i lati divergenti in direzione della Basilica, tanto che vista dal fondo appare perfettamente rettangolare; ma anche il Partenone, nell’antichità greca. Sono tutte distorsioni procurate per adeguare la realtà alla capacità percettiva dell’occhio e del cervello.
  • La camera distorta dell’Americano Adelbert Ames (1946): la stanza appare di forma rettangolare. Il cervello fonda il proprio processo percettivo su una scommessa formulata in base alle prove di cui dispone.
  •  Il cervello talvolta inventa oggetti per dare un significato. Qui sono semplicemente le ombre delle lettere in stampatello, ma a noi sembra di vedere gli oggetti che le proiettano. Sebbene le ombre siano intimamente congiunte agli oggetti in modo da farne parte, tuttavia esse possono essere percepite come forme distinte dagli oggetti e solo raramente vengono confuse con essi, ma riescono a evocare la percezione di oggetti non presenti.
  • David Brewster sperimentò che cambiando la direzione della luce su un oggetto con immagini in rilievo, le depressioni divenissero rilievi e viceversa.

Percezione della profondità

  • Eleanor Gibson controllò se un bambino che ancora non camminava (o un giovane animale) si sarebbe diretto sulla lastra di vetro che ricopriva il precipizio e constatò che il bambino in nessun caso si dirigeva dalla parte del precipizio.
  • I bambini di poche settimane di età già posseggono sorprendenti capacità percettive.
  • I bambini piccoli dimostrano di avere aspettative nei confronti degli oggetti. Ne è un esempio quella che è stata chiamata “la permanenza dell’oggetto”: se un bambino segue con gli occhi un oggetto in movimento rettilineo e l’oggetto passa dietro uno schermo opaco, scomparendo alla vista, il bambino tenderà a muovere gli occhi per anticipare la ricomparsa dell’oggetto perché ha l’aspettativa che l’oggetto esista in modo permanente, anche in assenza dello stimolo visivo.

Oggetti impossibili, distorsioni, figure ambigue

Ulric Neisser

  • Figure impossibili. Non danno modo di trovare una spiegazione logica in quanto tradotte nella realtà sarebbe impossibile costruire una struttura simile a quella indicata nell’immagine.

La memoria visiva

Francis Crick

Il triangolo di Gaetano Kanizsa (1979): il triangolo bianco può persino apparire più bianco dello sfondo della figura. Si tratta di contorni illusori.

La figura qui riprodotta consente di percepire contorni illusori che disegnano un profilo dall’aspetto inconsueto.

Mario Bruno

Immagine di Copertina tratta da Esquire.