El brillo no es lo que parece

La luz que llega a tu retina desde una superficie depende de dos cosas multiplicadas entre sí:

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

La reflectancia es la fracción de luz que la superficie rebota (el papel blanco refleja la mayor parte y el carbón refleja muy poca). La iluminación puede cambiar mucho, desde un sol brillante hasta una sombra profunda. La retina no puede distinguir entre las dos basándose en un solo número. Si una zona se ve tenue, ¿el papel es gris o es blanco y está en la sombra?

Tu cerebro tiene que decidir, y toma la decisión usando el contexto. El resultado se llama constancia de la luminosidad: una hoja blanca sigue viéndose blanca en la sombra, y el carbón negro sigue viéndose negro al sol, aunque, en términos absolutos, el blanco en la sombra puede reflejar menos luz hacia tu ojo que el negro iluminado por el sol.

La ilusión de la sombra del tablero de ajedrez, popularizada por el científico de la visión Edward Adelson, muestra el truco. Un cilindro proyecta una sombra sobre un tablero de ajedrez. Un cuadrado fuera de la sombra parece oscuro y otro dentro de la sombra parece claro, y sin embargo, en la pantalla, los dos cuadrados son exactamente del mismo tono de gris. Tu cerebro sabe que el segundo cuadrado está en la sombra y lo compensa, por lo que el mismo valor de píxel parece más claro. Esta corrección es parte de cómo ves, por lo que funciona incluso después de que conoces la respuesta.

Dos efectos más de brillo provienen de cómo interactúan las áreas vecinas:

• Contraste simultáneo: el mismo gris parece más oscuro sobre un fondo claro y más claro sobre un fondo oscuro.
• Bandas de Mach: donde una rampa suave de brillo se encuentra con un área plana, o donde se encuentran los escalones de una escalera de grises, ves una franja más clara en el lado brillante del borde y una franja más oscura en el lado oscuro, aunque no existan tales franjas en la imagen. Llevan el nombre del físico y filósofo Ernst Mach, quien las describió en la década de 1860. Una explicación común es que las neuronas vecinas se inhiben entre sí, lo que afila los bordes.