Una paradoja perceptual ilustra el fracaso de una predicción teórica. Se supone que las teorías de la percepción ayudan a un investigador a predecir lo que se percibirá cuando se estimulen los sentidos .
Una teoría generalmente comprende un modelo matemático (fórmula), reglas para recolectar mediciones físicas para ingresar al modelo y reglas para recolectar mediciones físicas a las que deben corresponder los resultados del modelo. Al elegir arbitrariamente datos de entrada válidos, el modelo debe generar de manera confiable datos de salida que sean indistinguibles de los que se miden en el sistema que se está modelando.
Aunque cada teoría puede ser útil para algunas predicciones limitadas, las teorías de la visión, la audición, el tacto, el olfato y el gusto no suelen ser fiables para modelar exhaustivamente la percepción basándose en los estímulos sensoriales. Una paradoja ilustra en qué punto falla una predicción teórica. A veces, incluso en ausencia de una teoría predictiva, las características de la percepción parecen absurdas.
En esta página se enumeran algunas paradojas y propiedades aparentemente imposibles de la percepción. Cuando no se menciona ningún animal en relación con el análisis, se debe asumir que se trata de una percepción humana, ya que la mayoría de los datos de investigación sobre percepción se aplican a los seres humanos.
Una paradoja perceptiva , en su forma más pura, es una afirmación que ilustra el fracaso de una fórmula para predecir lo que percibimos a partir de lo que nuestros sentidos transducen .
Una característica aparentemente sin sentido es una afirmación de una observación fáctica que es lo suficientemente intratable como para que no se haya propuesto ninguna teoría para explicarla.
Una rama de la investigación sobre la percepción intenta explicar lo que percibimos aplicando fórmulas a las entradas sensoriales y esperando resultados similares a los que percibimos. Por ejemplo: lo que medimos con nuestros ojos debería predecirse aplicando fórmulas a lo que medimos con instrumentos que imitan nuestros ojos.
Los investigadores del pasado han elaborado fórmulas que predicen algunos, pero no todos, los fenómenos perceptivos a partir de sus orígenes sensoriales. Los investigadores modernos siguen elaborando fórmulas para superar las deficiencias de las fórmulas anteriores.
Algunas fórmulas se construyen cuidadosamente para imitar las estructuras y funciones reales de los mecanismos sensoriales. Otras fórmulas se construyen mediante grandes actos de fe sobre la similitud de las curvas matemáticas.
Ninguna fórmula perceptiva ha sido elevada a la categoría de "ley natural" como lo han sido las leyes de la gravitación y la atracción eléctrica. Por lo tanto, las fórmulas perceptivas siguen siendo un área activa de desarrollo a medida que los científicos se esfuerzan por alcanzar la gran comprensión que requiere una ley.
Algunos premios Nobel han allanado el camino con claras declaraciones de buenas prácticas:
En el prefacio de su Histología [2] Santiago Ramón y Cajal escribió que "los profesionales sólo podrán afirmar que se ha proporcionado una explicación válida de una observación histológica si se pueden responder satisfactoriamente tres preguntas: ¿cuál es el papel funcional de la disposición en el animal; qué mecanismos subyacen a esta función; y qué secuencia de eventos químicos y mecánicos durante la evolución y el desarrollo dieron lugar a estos mecanismos?".
Allvar Gullstrand describió los problemas que surgen al abordar la óptica del ojo como si fueran tan predecibles como la óptica de la cámara.
Charles Scott Sherrington , consideraba que el cerebro era el "mayor logro del sistema reflejo", (lo que puede interpretarse como la apertura de todos los aspectos de la percepción a fórmulas simples expresadas sobre distribuciones complejas).
Invariancia de contraste
Los límites entre las áreas más brillantes y más oscuras parecen permanecer en contraste relativo constante cuando la relación de los logaritmos de las dos intensidades permanece constante:
Pero el uso de logaritmos está prohibido para valores que pueden llegar a cero como , y la división está prohibida por valores que pueden llegar a cero como .
Ningún modelo neuroanatómico publicado predice la percepción de la invariancia del contraste.
Transducción de 10 décadas
Contraste local
Constancia del color
Al observar objetos en una escena, los colores parecen constantes. Una manzana se ve roja sin importar desde dónde se la mire. Bajo la luz directa del sol, bajo un cielo azul con el sol oscurecido, durante una puesta de sol colorida, bajo un dosel de hojas verdes e incluso bajo la mayoría de las fuentes de luz artificiales, el color de la manzana permanece invariable.
La percepción del color parece ser independiente de la longitud de onda de la luz. Edwin Land demostró esto al iluminar una habitación con dos longitudes de onda de luz de aproximadamente 500 nm y 520 nm (ambas llamadas incorrectamente "verdes"). La habitación se percibió a todo color, y todos los colores aparecieron sin atenuación, como el rojo, el naranja, el amarillo, el azul y el violeta, a pesar de la ausencia de fotones que no fueran dos cercanos a los 510 nm. Nótese que la luz hace un uso incorrecto de la terminología RGB, ya que el color es una percepción y no existen los fotones Rojo , Verde o Azul .
Jerome Lettvin escribió un artículo en Scientific American [3] ilustrando la importancia de los límites y vértices en la percepción del color.
Sin embargo, no existe ninguna fórmula publicada que prediga el color percibido de los objetos en una única imagen con iluminación de escena arbitraria.
Desaberración cromática transversal
La luz que pasa a través de una lente simple, como la que se encuentra en el ojo, sufre refracción, dividiendo los colores. Una fuente puntual que está descentrada con respecto al ojo proyecta un patrón en el que la separación de colores se produce a lo largo de una línea radial al eje central del ojo. La separación de colores puede tener muchos fotorreceptores de ancho.
Sin embargo, un píxel en la pantalla de un televisor o de una computadora aparece blanco incluso cuando se lo mira de lado.
Ningún modelo neuroanatómico publicado predice la percepción del píxel blanco excéntrico.
Desaberración cromática longitudinal
Al igual que en la desaberración cromática transversal, la división de color también proyecta los componentes R, G y B del píxel a diferentes distancias focales, lo que da como resultado una distribución de color de luz similar a un ojo de buey incluso en el centro de la visión.
Ningún modelo neuroanatómico publicado predice la percepción del píxel blanco centrado.
Desaberración esférica
Los ojos tienen córneas y cristalinos que son imperfectamente esféricos. Esta forma no homogénea da como resultado una distribución no circular de fotones en la retina.
Ningún modelo neuroanatómico publicado predice la percepción del píxel blanco distribuido no circularmente.
Hiperagudeza
Las personas manifiestan una capacidad de discriminación mucho más fina de lo que se puede predecir interpolando datos sensoriales entre fotosensores. En algunas personas se ha medido una visión hiperaguda de alto rendimiento con un radio inferior a una décima parte del de un solo fotorreceptor. Entre las medidas de hiperagudeza se encuentran la discriminación con vernier de dos líneas adyacentes y la discriminación de dos estrellas en un cielo nocturno.
Ningún modelo neuroanatómico publicado predice la discriminación de dos píxeles blancos más cercanos que un solo fotorreceptor.
Inversión del tamaño de la pupila
Cuando las pupilas se estrechan a alrededor de 1 mm para leer letra pequeña, el tamaño del disco central "Airy" aumenta a un diámetro de 10 fotorreceptores. La llamada "visión borrosa" aumenta para leer. Cuando las pupilas se ensanchan para la respuesta de lucha o huida, el tamaño del disco central "Airy" disminuye a un diámetro de aproximadamente 1,5 fotorreceptores. La llamada "visión borrosa" disminuye en anticipación de grandes movimientos.
Ningún modelo neuroanatómico publicado predice que la discriminación mejora cuando las pupilas se estrechan.
Inversión de la forma de la pupila
Los ojos tienen pupilas (aberturas) que provocan difracción. Una fuente puntual de luz se distribuye sobre la retina. La distribución de una apertura perfectamente circular se conoce con el nombre de "anillos de Airy".
Las pupilas humanas rara vez son perfectamente circulares. Las pupilas de los gatos varían desde casi circulares hasta una rendija vertical. Las pupilas de las cabras tienden a ser rectangulares horizontales con esquinas redondeadas. Las pupilas de los gecos varían desde circulares hasta una rendija o una serie de orificios. Las pupilas de las sepias tienen formas complejas.
Ningún modelo neuroanatómico publicado predice la percepción de los píxeles blancos distribuidos en las diversas formas de la pupila.
Una percepción paradójica en relación con el sentido del olfato es la teoría de la propia capacidad para oler. El olfato es intrínseco al estar vivo, e incluso se ha demostrado que es una cuestión genética.
