動物の目の結像原理は凸レンズ結像の原理と似ていますが、目には完全な結像システムが備わっているため、高校で行った凸レンズ結像実験よりも少し複雑になります。ご存知のように、光が凸レンズを通過すると実像が得られます。基礎的な物理学の知識があれば、どんな実像も反転していることがわかるでしょう。
言い換えれば、私たちの目は実際には常に反転した画像を脳に提供していますが、私たちの脳はこれに適応しているため、すべてが正常であると感じます。
興味深い質問は、何らかのテクノロジーを使用して、通常の正立画像を目に見えるようにしたらどうなるかということです。
実際にそのような実験をした人がいます。 20世紀半ば、オーストリアの教授は、ある男のビジョンを完全にひっくり返しました。
写真: エリスマン教授とコーラー
この実験を設計したのはインスブルック大学のテオドール・エリスマン教授であり、その挑戦を引き受けたのは助手のイヴォ・ケーラーでした。
後にクロエはこのことについて書き、二人でドキュメンタリーを制作したので、世界をひっくり返すことがどのようなものになるのかがわかります。
エリスマン教授は、内側に鏡があり、光を反転させると上が下になり、下が上になるメガネを設計しました。
ケーラー助手はその後、特殊な眼鏡をかけたが、ケーラー氏の説明によると、最初は手渡された物を掴むのが難しく、椅子の周りを歩いたり、階段を降りたりする際にひどく転倒することが多かったという。
水を注ごうとティーカップを手に取ったとき、明らかに水が上に注がれているのに気づき、無意識にティーカップを逆さまにしてしまいました。
彼は、マッチから立ち上る煙や、紐の上で上下に跳ねる風船を見ると、ある時点で方向感覚を失いました。
実験では、コーラー氏は単純なフェンシングの試合でもフェンシングをテストし、低い攻撃の場合はクラブを高く上げ、高い推進力の場合はクラブを下げるという単純な試合を行った。
しかし、次の 1 週間でコーラーさんは、断続的に、そしてより一貫してその光景に順応していることに気づき、10 日後には永遠に逆さまになった世界に完全に慣れていました。
逆説的かつ嬉しいことに、彼の認識は世界が逆さまではなく、正しさであり、彼にとってはすべてが正常であるように見えます。
10日後、クロエは公共の場での日常生活をとても上手にこなせるようになりました。混雑した歩道を歩いたり、自転車に乗ったりしてください。
しかし、外から見ると彼の眼鏡が特別に見えたので、通りの通行人はその男性をちらっと見ました。
エリスマンとケーラーの後、他の多くの学者が同様の実験を行い、全員が同様の結果を得ました。実験者たちは最終的に、目で見たものを反転させることに適応した。
上下逆さまだけでなく、人は左右の世界にも短期間で適応することができます。左右の実験では、被験者は数週間後に何の影響もなく道路でオートバイに乗ることができました。
誰もがそのような検査を受けたことがあるわけではありませんが、ほとんどの科学者は、おそらく私たち全員が両方を行うことができることに同意しています。
写真：左右上下を調整するこのような装置もあります。
この奇妙で、自動的で、ほぼ楽に視覚に適応することは、脳が行う多くの奇妙な現象のうちの 1 つですが、科学者たちは現時点ではまったく理解できません。
私たちの視覚には、脳による修正後に現れる独特なものがたくさんあります。
たとえば、私たちの目は実際にはカメラであり、2次元の画像しか得られません。しかし、あなたも感じているように、私たちの世界は奥行きがあり、立体的です。これも脳の影響です。
脳が世界を通常の状態に変更する方法と比較すると、脳が 2D を 3D に変換する理由は比較的明らかです。大きく分けて2つの方法があり、1つは相対的な大きさによるもの、もう1つは目の協力によるものです。
私たちが見ている奥行きが両眼視の結果であることは事実です。奥行きの知覚は、2 つの目で同時にシーンを見ている場合にのみ経験されます。これは、それぞれの目が異なる角度からの光を検出するためであり、私たちの脳が奥行き知覚のために処理するのはこれら 2 つの視覚入力源であるためです。