La spiegazione scientifica dell'illusione ottica di Galileo Galilei

Da Fanpage.it

L’illusione ottica di Galileo non è più un mistero

A parità di dimensioni, un oggetto bianco su fondo nero appare più grande rispetto ad uno nero su fondo bianco: osservata per la prima volta da Galileo, ora questa illusione ottica ha una spiegazione.

di Nadia Vitali, 19 feb 2014

Anche se in questi giorni ricorrono ben 450 anni dal giorno della sua nascita, Galileo Galilei ha ancora molto da dirci e da insegnarci: proprio in occasione di questo importante anniversario, celebrato in tutta Italia con una serie di eventi che si terranno fino alla metà di marzo, si torna a parlare di una delle tante osservazioni che il padre della scienza moderna appuntò tra i suoi scritti. In particolare, di un fenomeno ottico noto come illusione di irradiazione che aveva destato la curiosità dell’astronomo e che solo oggi, a secoli di distanza, è stato spiegato scientificamente da alcuni ricercatori americani.

Cosa determina l’illusione per cui un oggetto chiaro su fondo scuro appare più grande di un altro, dalle medesime dimensioni, ma scuro su fondo bianco? I ricercatori del Department of Biological and Visual Sciences presso la State University di New York hanno individuato i meccanismi percettivi che sarebbero all’origine di tale fenomeno, pubblicando i risultati del proprio lavoro in un articolo della rivista PNAS. Un inganno della vista del quale Galileo Galileo prese nota mentre era intento ad osservare i Pianeti: guardandoli ad occhio nudo, infatti, Venere appariva più grande di Giove ma tale effetto svaniva allorché si puntava contro i corpi celesti il telescopio. Pur essendo evidente come il fenomeno potesse essere spiegato in base alla maggiore luce che proveniva dal Pianeta più piccolo, non era chiaro al grande scienziato quale fosse il suo funzionamento.

Il quadrato nero è più piccolo di quello bianco?

Il nuovo studio, invece, ha individuato nella nostra rete neuronale la ragione per cui guardiamo in maniera differente qualcosa di chiaro o qualcosa di scuro: sostanzialmente, sono state rilevate delle differenze all’interno dei canali che collegano la retina al talamo – che per intenderci portano lo stimolo visivo dall’occhio al cervello – e tali differenze sarebbero responsabili della percezione non identica degli stimoli luminosi o non luminosi. Nell’analizzare le reazioni delle cellule del sistema visivo a input di diversa entità luminosa, i ricercatori hanno riscontrato come lo stimolo scuro porti l’occhio a concentrarsi e a registrare con maggiore precisione, con una risoluzione più alta diremmo, i dettagli di quanto guardato. Viceversa, uno stimolo luminoso tende a produrre una risposta “esagerata” che confonde, facendo così apparire l’oggetto più grande.

I canali neuronali considerati dagli studiosi vengono indicati come ON ed OFF, poiché sono attivati rispettivamente dalla luce o dalla sua mancanza. I neuroni OFF hanno la tendenza ad incrementare la propria attività in risposta alla diminuzione della luminosità dell’oggetto; al contrario, poiché i neuroni ON saturano rapidamente la propria reazione anche con lievi aumenti di luminosità, si genera l’illusione di avere a che fare con qualcosa di più grande, a meno che non sia presente uno sfondo anch’esso di colore chiaro. Un’anomalia percettiva alla quale, dunque, corrisponde, una asimmetria nella stessa risposta neuronale e che – spiegano i ricercatori con un certo orgoglio – fornisce una spiegazione neurofisiologica ad un enigma vecchio di quattro secoli: Galileo, con buone probabilità, avrebbe gradito.