Las bandas de Mach son una ilusión óptica que recibe su nombre del físico Ernst Mach . Exagera el contraste entre los bordes de los tonos de gris ligeramente diferentes, tan pronto como entran en contacto entre sí, activando la detección de bordes en el sistema visual humano.
El efecto de las bandas de Mach se debe al filtrado espacial de alto realce realizado por el sistema visual humano en el canal de luminancia de la imagen capturada por la retina . Mach informó del efecto en 1865, conjeturando que el filtrado se realiza en la propia retina, por inhibición lateral entre sus neuronas. [1] Esta conjetura está respaldada por observaciones sobre otros sentidos (no visuales), como señaló Georg von Békésy . [2] El patrón visual se encuentra a menudo en superficies curvas sujetas a una iluminación particular, de origen natural, por lo que la aparición del filtrado puede explicarse como el resultado de las estadísticas de imagen aprendidas. El efecto del filtrado puede modelarse como una convolución entre una función trapezoidal que describe la iluminación y uno o más filtros de paso de banda . Se obtiene una aproximación ajustada mediante un modelo que emplea 9 filtros simétricos pares escalados a intervalos de octava. [3]
El efecto es independiente de la orientación del límite.
Es importante tener en cuenta este fenómeno visual al evaluar las radiografías dentales en busca de evidencia de caries, en las que se analizan imágenes en escala de grises de dientes y huesos en busca de variaciones anormales de densidad. Un diagnóstico radiológico falso positivo de caries dental puede surgir fácilmente si el médico no tiene en cuenta la probabilidad de esta ilusión. Las bandas de Mach se manifiestan adyacentes a restauraciones o aparatos metálicos [ cita requerida ] y en el límite entre el esmalte y la dentina . [5] Las bandas de Mach también pueden dar lugar al diagnóstico erróneo de fracturas radiculares horizontales debido a las diferentes intensidades radiográficas de los dientes y el hueso. [6]
El efecto Mach también puede llevar a un diagnóstico erróneo de neumotórax al crear una línea oscura en la periferia del pulmón (mientras que un neumotórax verdadero tendrá una línea pleural blanca). [7]
Las bandas de Mach también pueden aparecer cuando hay una discontinuidad en la derivada de un gradiente, un efecto visual común cuando las intensidades se interpolan linealmente, como en el sombreado de Gouraud .
Los sistemas de procesamiento de imágenes por computadora utilizan la detección de bordes de un modo análogo al del cerebro: empleando un enmascaramiento antinitidez para aclarar los bordes de las fotografías, por ejemplo.
