'Cỗ máy chạy bằng cơm' này tốt gấp nghìn lần camera chuyên nghiệp nhất

Bức tranh dưới đây, "Một buổi chiều Chủ nhật trên đảo La Grande Jatte" được vẽ vào năm 1884 bởi nghệ sĩ người Pháp Georges Seurat. Các đường màu đen không phải là tác phẩm của một đứa trẻ tinh nghịch, mà là của nhà thần kinh học Robert Wurtz thuộc Viện Mắt Quốc gia Mỹ.

Mười năm trước, ông đã nhờ đồng nghiệp nhìn vào bức tranh trong khi đeo một chiếc kính áp tròng có chức năng ghi lại chuyển động mắt. Đường nhìn của mắt trở thành các nét màu đen này.

Những nét vẽ nguệch ngoạc trên bức tranh "Một buổi chiều chủ nhật trên đảo La Grande Jatte" nổi tiếng của Georges Seurat đến từ một thí nghiệm theo dõi quỹ đạo mắt người nhìn khi đi vào chi tiết cảnh.

Trường phái ấn tượng trong hội họa đã lấy cảm hứng từ nghiên cứu khoa học về cách mà chúng ta thấy mọi vật. Hermann von Helmholtz, một bác sĩ, nhà vật lý học, triết học người Đức, tác giả của cuốn sách "Sổ tay Quang - Sinh lý học" xuất bản năm 1987, đã cho chúng ta hiểu về cách con người nhận thức về chiều sâu, màu sắc và chuyển động.

Một trong những câu hỏi Helmholtz băn khoăn, và có thể là Seurat cũng vậy, đó là tại sao chúng ta chuyển động mắt liên tục để nhìn môi trường xung quanh, nhưng hầu như ảnh mà chúng ta thấy lại rất “tĩnh” và ổn định, rõ ràng?

Sức mạnh của não bộ

Hãy xem các dòng đen trên bức tranh, chúng được tạo ra chỉ trong ba phút. Nếu một chiếc máy ảnh số ghi lại tất cả chuyển động đó bằng tốc độ di chuyển của mắt người, phim sẽ bị nhòe.

Hãy bắt đầu tìm hiểu từ việc mắt người thu nhận hình ảnh thế nào và chúng ta xử lý thông tin đó ra sao.

Về cơ bản, ánh sáng từ xung quanh sẽ đi vào võng mạc. Tại đây, các tế bào quang điện bắt đầu chuyển tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện, và đưa vào các nơ-ron thần kinh để xử lý hình dạng, màu sắc, góc nghiêng, chuyển động, độ tương phản… Các tín hiệu này sau đó được đưa vào vỏ não thị giác để đưa ra quyết định về nhận thức.

Thực tế chỉ có một khu vực nhỏ của võng mạc được gọi là hố mắt làm chức năng thu nhận thông tin hình ảnh. Vì vậy, để nhìn thấy tất cả sự vật trong môi trường, con người di chuyển mắt xung quanh nhiều lần và rất nhanh trong một giây. Sau đó các thông tin này được bộ não “ghép” lại thành bức tranh toàn cảnh.

"Saccade" là thuật ngữ dùng để gọi hành động đó. Saccade được định hướng bởi những gì ta đang chú ý, dù chúng ta thường không nhận thức được mình đang làm như vậy.

Cấu trúc cơ bản của mắt cho thấy vị trí của hố mắt . Hành động đảo mắt saccade cho phép các phần khác nhau của một cảnh được mắt thu nhận lại. Ảnh: CancerresearchUK.

Có nhiều lý do khiến những chuyển động cực nhanh của mắt không làm cho ảnh mà ta thấy được bị nhòe. Một trong số đó là đôi khi bộ não bỏ qua các thông tin nhất định. Nó có xu hướng bỏ qua luôn các vật thể đang bị nhòe, chỉ ghi nhận thông tin vật thể rõ ràng.

Nói cách khác, não bộ đánh lừa chúng ta, nên ta thấy mọi thứ rõ ràng. Thực tế ảnh thu được từ mắt nhòe tới mức ta khó có thể thấy gì.

Lý do tiếp theo giải thích tại sao hình ảnh chúng ta thấy được hết sức ổn định, không bị rung như khi quay camera. Đó là vì bộ não có chức năng “tái tạo” cảnh vật bằng cách ghép nhiều bức ảnh nhỏ lại với nhau, sau đó đưa ra tiên đoán về sự vật, chuyển động sắp xảy ra.

"Thấy" trước khi "nhìn"

Chuyển động nhanh của mắt thực ra chỉ để kiểm chứng bộ não có tiên đoán đúng hay không. Điều đó có nghĩa chúng ta “thấy” trước khi thực sự “nhìn” bằng mắt.

Georges Seurat, cùng nhiều nghệ sĩ cùng thời đặc biệt quan tâm đến nhận thức thị giác của con người. Ảnh: Wikimediacommons.

Thông tin từ mắt chỉ để kiểm chứng bức tranh mà bộ não “vẽ” ra trước đó. Nếu không có sai sót, bức tranh đó giữ nguyên tính ổn định và chúng ta thấy mọi thứ xung quanh rất "tĩnh" là do thế.

Các camera không có chức năng “tiên đoán” nên chúng sẽ thu nhận tất cả mọi thứ, kể cả chuyển động rung nhỏ nhất của tay người cầm máy, do đó ta thấy ảnh bị rung. Còn đối với con người, bộ não đã chống rung bằng trí tuệ con người.

Các nhà khoa học đã thực sự đo được một tín hiệu từ não đến mắt, ra lệnh cho mắt di chuyển và thu nhận thông tin đúng nơi nó muốn. Điều này đã xác thực giả thuyết trên.

Ngoài ra, bộ não mất 50-100 mili giây để xử lý các chuyển động mắt, do đó, nếu có sự vật nào diễn ra nhanh hơn như thế, chúng ta sẽ bị bối rối và bỏ qua, không bắt kịp. Đó cũng chính là giới hạn của mắt.

Thế nhưng, việc bỏ qua thông tin từ mắt của não được xem là một lợi thế để chúng ta bớt bị rối trong đống thông tin khổng lồ mà mắt thu được, và giúp bộ não không bị quá tải.

Đại Việt