Un equipo de científicos de la Universidad Heriot-Watt de Edimburgo y la Universidad de Glasgow, han descubierto que los ojos humanos pueden ver mucho más de lo que se pensaba. Según el reciente estudio, nuestro cerebro y nuestros ojos pueden ver imágenes fantasmas.

Los investigadores ahora están tratando de desentrañar el misterio del fenómeno visual, el cual puede revelar una mejor comprensión de cómo funcionan nuestros ojos y nuestro cerebro, además de aportar nuevos conocimientos sobre cuánto podemos ver a través de nuestros ojos.

Combinación de información visual

Las imágenes fantasma, que no tienen nada que ver con fenómenos sobrenaturales, se basan en la descomposición de una imagen en patrones que se suman junto con las ponderaciones que miden la superposición de cada patrón con la escena que se está creando.

Hasta ahora se pensó que estas imágenes eran sólo detectables por computadora; sin embargo, los investigadores afirman que pueden demostrar que esta compleja integración computacional se puede realizar directamente con el ojo humano.

La imagen fantasma es una técnica que produce una imagen de un objeto combinando información de dos detectores de luz: un detector convencional de múltiples píxeles que no ve el objeto y un detector de un sólo píxel (cubo) que sí ve el objeto.

Computacionalmente hablando, este método de hacer imágenes fantasmas implica dos pasos matemáticos: el primero es combinar los patrones originales y los patrones tal como aparecen después de proyectarse en el objeto. Esto se hace  multiplicando el patrón original contra la señal de luz hecha por el objeto y el patrón en cada punto. El segundo paso es resumir todos esos números en toda la escena.

Frecuencia de actualización

Los investigadores decidieron enfocarse en la segunda mitad del cálculo, la suma de todos los patrones juntos. Para hacer esto, comenzaron proyectando patrones similares a un tablero de ajedrez llamados patrones Hadamard, contra la famosa fotografía de Albert Einstein con la lengua fuera. Luego usaron un detector de un sólo píxel para recoger los patrones de luz resultantes, los cuales alimentaron en un proyector de LED.

Ese dispositivo proyectó los patrones combinados en una pantalla que muestra los patrones originales de Hadamard, esencialmente multiplicando los dos juntos.

El siguiente paso fue ver lo que la gente podía era capaz de percibir en esta proyección. Los investigadores descubrieron que cuando los patrones de Hadamard – Einstein se proyectaban lentamente, en pulsos de 1 segundo o más, la gente solo veía paneles Hadamard, sin imágenes fantasmas.

Pero a medida que los investigadores aceleraron las proyecciones, apareció el rostro de Einstein.

Los investigadores explicaron que la razón por la que esto funciona, es que el ojo humano tiene una frecuencia de actualización lenta, que es básicamente la razón por la que funcionan las películas: cuando las imágenes parpadean en la pantalla más rápido que esta frecuencia de actualización, crea la ilusión de movimiento.

Debido a esta frecuencia de actualización, los patrones de parpadeo permanecieron en la “memoria” del ojo durante aproximadamente 20 milisegundos, desapareciendo lentamente durante ese tiempo. Si los patrones de 20 milisegundos se superponen, el ojo los resume como una película, lo que permite que aparezca la imagen fantasma.

Los autores del estudio indican que la parte más emocionante de este descubrimiento, es que el sistema de imágenes fantasmas se puede utilizar para estudiar el sistema visual humano.

Referencia: Ghost imaging with the human eye. ArXiv, 2018. https://arxiv.org/abs/1808.05137v1

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