Matemáticas

Así funcionan las ilusiones ópticas que engañan a tu cerebro

Objetos creados gracias a las matemáticas muestran que, a veces, no podemos confiar en nuestra forma de mirar.

¿Prismas circulares o cuadrados?

¿Prismas circulares o cuadrados?

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El conocido matemático e ingeniero Kokichi Sugihara, de la universidad de Meiji en Nakano (Tokio), acaba de ganar el segundo premio en el concurso Best Illusion of the Year gracias a uno de sus increíbles vídeos en donde nada es lo que parece. Y a pesar de no haberse hecho con el ansiado primer puesto, su espectacular vídeo "Ambiguous Cylinder Illusion" (ilusión ambigua de cilindros) ha acaparado la atención de más de 3,2 millones de internautas, fascinados por el increíble efecto.

"Por supuesto, uno siempre se presenta para llevarse el primer premio", confiesa Sugihara con humor a EL ESPAÑOL, "pero el segundo no está mal; ya gané el primer premio en dos ocasiones, en 2010 y 2013", añade. El año pasado también quedó finalista.

El interés de este matemático japonés por las ilusiones ópticas comenzó "hace unos 40 años", comenta a este diario. "Estaba investigando sobre la visión por ordenador y uno de mis proyectos era crear un programa informático que pudiera entender las imágenes de la misma forma que un ser humano".

Así, el japonés, para comprobar si su programa informático realizaba bien su trabajo, sometió a su software de reconocimiento a una curiosa prueba: le mostró "objetos imposibles", con perspectivas casi sacadas de un cuadro de M. C. Escher.

"Sin embargo", añade Sugihara, "mi programa creó objetos 3D a partir de imágenes de objetos imposibles, y me pareció que algunas de las imágenes de objetos imposibles en realidad no son imposibles". "Al mismo tiempo, comparando el comportamiento de mi programa con los sistemas de visión humanos, puedo explicar por qué surge la ilusión", asegura este científico. "Ése fue el comienzo de mi investigación sobre la ilusión óptica".

Sugihara confiesa que el propio M. C. Escher es una fuente de inspiración para él. "De hecho, las imágenes que usé para poner a prueba mi software incluyen las imágenes de objetos imposibles que Escher utilizó en sus obras de arte", afirma.

Lo imposible suele estar en nuestra cabeza

"Lo que llamamos 'objetos imposibles' son aquéllos que parecen ser incapaces de existir", comenta el científico. Y aclara: "Algunos son realmente inexistentes, pero otros sí se pueden hacer realidad como objetos 3D; es el cerebro humano que los etiqueta como imposibles". Así, a veces, la mirada nos engaña y percibimos, por ejemplo, cómo unas bolas parecen desafiar a la gravedad y "caen cuesta arriba".

No obstante, siempre hay una explicación matemática detrás de sus ilusiones. "Las matemáticas son un método eficaz para crear cosas nuevas. De hecho, no podía haber creado mis ilusiones sin las matemáticas", sentencia. Aquí, por ejemplo, se puede ver una simple explicación geométrica visual de uno de sus trabajos:

El concurso que premia la mejor ilusión del año es, según sus organizadores, "una celebración de ilusiones y percepciones creadas por el ingenio de los principales creadores del mundo". Fue creado en 2005 en A Coruña por la asociación sin ánimo de lucro Neural Correlate Society, capitaneada por una española, Susana Martínez Conde, una reputada neurocientífica directora del Laboratorio de Neurociencia Integrada en el Downstate Medical Center (Universidad Estatal de Nueva York).

Las ilusiones son definidas como "experiencias perceptivas que no coinciden con la realidad física", dado que la percepción del mundo que nos rodea está condicionada por nuestros mecanismos cerebrales. De hecho, el estudio de las ilusiones ayuda tanto a comprender cómo funciona la percepción sensorial como a explicar algunas enfermedades neurológicas y oftalmológicas.

De hecho, y más allá de generar efectos artísticos casi hipnóticos, los 'objetos imposibles' de Sugihara -y, en general, de todos los que compiten en este peculiar concurso- sirven para explicar ciencia. "Mis ilusiones ópticas nos dicen que nuestra mirada es frágil", afirma el matemático nipón a este diario. "Por lo general, creemos que la vista es una fuente de información confiable, pero a veces eso no es cierto". Y su trabajo es una espectacular muestra de ello.

Por cierto, los ganadores del concurso este año, Mathew T. Harrison y Gedeón P. Caplovitz de la Universidad de Nevada, muestran cómo nuestra percepción hace que veamos movimientos donde, en principio, no los hay. En este caso especialmente, una imagen sí que vale más que mil palabras.