Lysstyrke er ikke, hvad den ser ud til at være

Det lys, der når din nethinde fra en overflade, afhænger af to ting, der ganges med hinanden:

light reaching the eye = reflectance of the surface × light falling on it

Refleksionsevne er den brøkdel af lyset, som overfladen kaster tilbage (hvidt papir reflekterer det meste, kul reflekterer kun lidt). Belysningen kan ændre sig meget, fra skarpt sollys til dyb skygge. Nethinden kan ikke skelne mellem de to ud fra ét tal. Hvis et område er mørkt, er papiret så gråt, eller er det hvidt og ligger i skygge?

Din hjerne må afgøre det, og den træffer beslutningen ud fra sammenhængen. Resultatet kaldes konstans i lyshed: Et hvidt ark ser stadig hvidt ud i skyggen, og sort kul ser stadig sort ud i Solen, selv om hvidt papir i skygge i absolutte tal kan reflektere mindre lys til dit øje end sort kul i sollys.

Checker-skygge-illusionen, som blev gjort berømt af synsforskeren Edward Adelson, viser tricket. En cylinder kaster en skygge på et skakbræt. Et felt uden for skyggen ser mørkt ud, og et felt inde i skyggen ser lyst ud, men på skærmen har de to felter præcis samme gråtone. Din hjerne ved, at det andet felt ligger i skygge, og korrigerer for det, så den samme pixelværdi ser lysere ud. Korrektionen er en del af den måde, du ser på, så den virker, selv efter at du kender svaret.

To yderligere lysstyrkeeffekter skyldes, hvordan områder ved siden af hinanden påvirker hinanden:

• Samtidig kontrast: Den samme grå farve ser mørkere ud på en lys baggrund og lysere ud på en mørk baggrund.
• Mach-bånd: Når en jævn overgang i lysstyrke møder et område med ensartet lysstyrke, eller når trinene i en grå trappe mødes, ser du en tynd lysere stribe på den lyse side af kanten og en mørkere stribe på den mørke side – selvom der ikke findes sådanne striber i billedet. De er opkaldt efter fysikeren og filosoffen Ernst Mach, som beskrev dem i 1860'erne. En almindelig forklaring er, at neuroner ved siden af hinanden hæmmer hinanden, hvilket gør kanter tydeligere.