L’équipe utilise l’IA pour étudier les couleurs observées lorsque le dessus en noir et blanc est tourné
Depuis 200 ans, les chercheurs tentent de résoudre le mystère de la raison pour laquelle les gens voient des couleurs tout en regardant les motifs en noir et blanc d’une toupie.
Avec l’aide de l’intelligence artificielle, une équipe de chercheurs de l’Institut national de biologie fondamentale et d’autres institutions affirment avoir trouvé des preuves solides pour expliquer le fonctionnement de cette astuce.
Ils disent que cela pourrait être le travail du cerveau qui prédit les changements de couleur en fonction des mouvements, créant ainsi une illusion de couleurs.
LE HAUT DE BENHAM
Ce phénomène, découvert en 1826, fut plus tard appelé « couleurs subjectives ».
En 1894, l’inventeur britannique Charles Edwin Benham a utilisé un disque tournant avec des motifs en noir et blanc pour démontrer le phénomène, largement connu sous le nom de toupie de Benham.
Il est présenté comme un métier scientifique ou un type d’illusion d’optique exposé dans certains musées scientifiques.
Mais on ne sait toujours pas pourquoi les couleurs apparaissent.
Auparavant, il existait une théorie largement acceptée selon laquelle cela était dû à des conditions impliquant la rétine, notamment des différences dans la vitesse de réaction des cellules sensibles à la lumière.
Mais il reste inexplicable pourquoi les couleurs peuvent apparaître si différemment d’une personne à l’autre.
COULEURS PRÉDITES PAR L’IA
Dans le domaine des sciences du cerveau, l’opinion largement répandue ces dernières années est que le cerveau fait des prédictions à tout moment pour renouveler son système de connaissances et de règles.
Les chercheurs ont émis l’hypothèse que les couleurs subjectives apparaissent à la suite de prédictions faites par le cerveau et ont planifié une expérience de vérification.
Ils ont montré à 98 participants une toupie de Benham et leur ont demandé de réagir à la façon dont les couleurs apparaissaient.
Ils ont appris que les couleurs apparaissaient différemment de manière systématique selon le sens de rotation du plateau, la disposition des motifs en noir et blanc et leurs inversions.
Ensuite, l’équipe a alimenté l’IA avec un grand nombre de vidéos de paysages naturels et urbains et l’a entraînée à plusieurs reprises à prédire l’image suivante dans une séquence.
Et lorsqu’ils ont saisi des vidéos de la toupie de Benham en rotation, ils ont été surpris de voir des couleurs pâles apparaître dans les images prédictives.
Les couleurs n’apparaissent pas lorsqu’ils saisissent des images fixes du sommet.
Lorsque des vidéos du sommet dans différentes conditions, comme une rotation dans la direction opposée, étaient saisies, les couleurs des images prédictives changeaient également, tout comme la façon dont elles apparaissaient à l’œil humain.
MOUVEMENTS ET COULEURS
Pour approfondir le mécanisme, les chercheurs ont également alimenté l’IA avec des vidéos montrant simplement un carré de couleurs rouge, verte ou bleue se déplaçant sur l’écran.
Les couleurs apparaissant dans les images prédictives étaient celles du même système de couleurs que le carré.
Les couleurs subjectives apparaissent lorsque le cerveau fait des prédictions basées sur des expériences passées.
Les chercheurs ont conclu qu’il est possible que la façon dont les couleurs apparaissent soit influencée par la façon dont les mouvements et les couleurs perçus dans le passé sont interdépendants.
PERCEPTION DES CHANGEMENTS D’ENVIRONNEMENT ?
Il est essentiel de mener des recherches sur des sujets humains pour percer le mystère qui entoure les couleurs subjectives.
Mais le dernier projet basé sur l’IA a montré une nouvelle approche et des preuves solides pour résoudre cette question de longue date.
« C’est une grande joie que nous puissions recréer un type d’illusion d’optique ressentie par les humains en utilisant l’IA », a déclaré Kyohei Ueda, auteur principal du document de recherche et doctorant en troisième année. étudiant à l’institut. « Nous espérons que cela fournira une nouvelle piste pour comprendre comment notre cerveau perçoit les couleurs et les mouvements. »
Les résultats de la recherche suggèrent également la possibilité que la façon dont les couleurs apparaissent subjectivement diffère selon l’environnement dans lequel les gens sont nés et ont grandi, car ce qu’ils ont vu dans le passé est différent dans chaque environnement.
Eiji Watanabe, professeur agrégé de neurosciences à l’institut qui dirigeait l’équipe, rêve d’aller dans une plaine de savane, le cercle polaire arctique, les îles du Sud et ailleurs.
« Je veux voyager à travers le monde avec un haut Benham et étudier les couleurs que voient les locaux », a-t-il déclaré.
Les découvertes de l’équipe ont été publiées dans Scientific Reports à l’adresse (https://www.nature.com/articles/s41598-026-57953-w).
