Hoe zie je diepte? Je brein als een echte detective

Hoe komt het eigenlijk dat we diepte kunnen zien? Bij die vraag sta je niet zomaar stil. Maar eigenlijk is het een mysterie dat we diepte kunnen zien. Daar kom je achter wanneer je bedenkt hoe onze ogen werken.

Je ogen functioneren als een soort camera’s. Licht uit de buitenwereld valt door de pupil op de achterkant van je oog. Daar liggen lichtgevoelige cellen die vergelijkbaar zijn met de film in een camera. Deze lichtgevoelige cellen worden het netvlies genoemd. (lees meer bij In het oog) Op het netvlies vormt zich een soort foto van de buitenwereld. Maar deze foto is plat en op dit moment gaat de derde dimensie dus verloren! Als je naar een foto kijkt zal je het vast opvallen dat het heel wat moeilijker is om de diepte van voorwerpen op de foto in te schatten dan om de diepte van de tafel voor je in te schatten. Je brein achterhaalt dus de diepte van de foto’s die via de ogen binnenkomen. Daarbij gaat het te werk als een echte detective.

Aanwijzingen

: 2. Beweging. De projecties van objecten die verder weg staan, bewegen sneller over het netvlies.

Wanneer een detective probeert te achterhalen wie een moord heeft gepleegd, heeft hij daar meestal geen directe informatie over. Dus hij gaat op zoek naar vingerafdrukken, ooggetuigen en andere aanwijzingen. Zo kan ook het brein gebruik maken van verschillende aanwijzingen over diepte.

Een eerste aanwijzing komt uit iets wat we textuur noemen. Iets wat verder weg staat, ziet er kleiner uit dan iets wat dichterbij staat. Daarom zien de strepen op de snelweg er dichterbij de horizon steeds kleiner uit. Maar ook door te bewegen geven we ons brein informatie over diepte. Wanneer we al lopend ergens naar kijken, bewegen voorwerpen die dichterbij zijn sneller over het netvlies dan voorwerpen die verder weg zijn (plaatje 2). Zo kunnen we dus achterhalen wat verder weg en wat dichterbij ligt. Om aanwijzingen over diepte uit textuur en beweging te halen, heeft je brein aan één oog genoeg.

: 3. Stereozicht. Je ogen kijken elk vanuit een eigen punt naar de wereld. Daardoor zien ze net iets anders.

Maar je brein maakt er slim gebruik van dat we twee ogen hebben (zie plaatje 3). Want je kan diepte achterhalen door de beelden van de twee ogen te vergelijken. Elk oog bekijkt de wereld vanuit een ander punt en daarom zien ze net iets anders. Dit kan je zelf uitproberen. Houd een melkpak (of iets anders) heel dicht bij je gezicht en knijp je linkeroog dicht. Onthoud goed hoe de wereld eruit ziet. Knijp nu je rechteroog dicht. Je zult zien dat het melkpak een stukje verschoven lijkt! Uit deze verschuiving kan je diepte afleiden. Houd het voorwerp nu op armlengte en knijp nogmaals eerst je linker- en dan je rechteroog dicht terwijl je naar het melkpak kijkt. Nu lijkt het melkpak een stuk minder te verschuiven. Het verschil tussen wat je linker- en rechteroog zien vertelt je dus iets over hoe ver weg iets is. Dit wordt stereozicht genoemd.

Onbetrouwbare aanwijzingen

Je brein heeft dus geen gebrek aan aanwijzingen over diepte. Maar net als een detective staat het voor een probleem: hoe betrouwbaar zijn deze aanwijzingen? Een manier om daar achter te komen is om meerdere aanwijzingen met elkaar te vergelijken. Wanneer een detective een één getuige heeft die een heel ander verhaal vertelt dan vijf andere getuigen, zal hij deze die ene getuige misschien niet geloven. Zo vergelijkt ook het brein de informatie die verschillende aanwijzingen over diepte geven. Meestal vertellen de aanwijzingen een vergelijkbaar verhaal. Maar wanneer dat niet zo is, kunnen gekke dingen gebeuren. Wil je zelf ervaren wat er dan zoal kan gebeuren, klik dan eens naar de maan illusie.

Ervaring

: 4. Perspectief. Zijn de twee rode driehoeken hetzelfde?

Het blijkt dus een hele taak om diepte te achterhalen. Je brein moet aanwijzingen vinden, de betrouwbaarheid van deze aanwijzingen achterhalen en tot een conclusie komen. Toch gaat diepte zien vrijwel moeiteloos. Om tijd te besparen, kan het brein gebruik maken van de ervaring die we in ons leven opgedaan hebben. Zo komen we in onze omgeving met ramen, tafels, computers en boeken veel rechthoeken tegen. Kijk nog eens naar de melkpakken in de illustraties. We weten allemaal dat hun zijkanten in het echt rechthoekig zijn. Maar wanneer je van deze rechthoeken een foto maakt, zien ze er vaak schuin uit, zoals hiernaast. Daarom zal het brein een aanwijzing die aangeeft dat iets rechthoekig is maar schuin op de tafel staat, eerder geloven dan een aanwijzing die zegt dat het pak melk hartstikke scheef is en plat. Net zoals de detective zijn getuige eerder zal geloven wanneer hij een bekende boef aanwijst dan wanneer hij de poes van de buren aanwijst. Zie ook twee monsters voor een ander voorbeeld van het effect van ervaring op zien.

Je brein gaat dus als een echte Sherlock Holmes te werk om de derde dimensie te achterhalen. En zoals het een echte spion betaamt doet hij dat zo onopvallend dat we daar helemaal niets van merken!

Tekst en illustraties door Katinka van der Kooij.