Una ilusión óptica es cualquier representación sin verdadera realidad del sentido de la visión que nos lleva a percibir la realidad de varias formas. Puede ser de carácter fisiológico, asociada a los efectos de una estimulación excesiva en los ojos o el cerebro (luminosidad, color, movimiento, etc, como el encandilamiento tras ver una luz potente) o de carácter cognitivo, en la que interviene nuestro conocimiento del mundo (como el jarrón de Rubin en el que percibimos dos caras de lado o un jarrón indistintamente). Las ilusiones cognitivas se dividen habitualmente en ilusiones de ambigüedad, ilusiones de distorsión, ilusiones paradójicas e ilusiones ficticias (alucinaciones), donde las imágenes no son perceptibles con claridad por el ojo humano ya que nuestro cerebro solo puede asimilar una imagen a la vez. En conclusión, el cerebro humano solo puede concentrarse en un objeto, por lo que, cuando se presentan dos formas en una sola imagen, se ocasiona confusión y el cerebro entra en desorden, con lo cual este lleva a ver otra visión de lo visto. miniaturadeimagen|Enorme barco porta contenedores se percibe como levitando debido al efecto fata morgana. miniaturadeimagen|Pescador y gran barco portacontenedores que parece flotar en el aire por el efecto Fata Morgana miniaturadeimagen|La figura es de un barco totalmente deformado debido al efecto Fata Morgana miniaturadeimagen|El cuadrado A es exactamente del mismo color que el cuadrado B. Las ilusiones ópticas no están sometidas a la voluntad y pueden variar entre una persona y otra dependiendo de factores como la agudeza visual, la campimetría, el daltonismo, el astigmatismo, entre otros.

Entender estos fenómenos ayuda a comprender las limitaciones del sentido visual del ser humano y la posibilidad de distorsión en lo relativo a la forma, el color, la dimensión y la perspectiva de lo observado. Muchos artistas han aprovechado las ilusiones ópticas para dar a sus obras un aspecto mágico, de profundidad, de ambigüedad y contrastes. Las ilusiones ópticas se producen debido a las interacciones complejas entre ambos hemisferios, que interpretan información visual de manera distinta. El hemisferio izquierdo suele enfocarse en el procesamiento lógico y detallado, mientras que el derecho maneja la percepción espacial, de color y formas. Este fenómeno se observa en ilusiones donde el cerebro experimenta conflictos al integrar información visual, creando interpretaciones confusas o ambiguas.

miniaturadeimagen|Es una embarcación que por el fenómeno físico llamado Fata Morgana o Mirage se ve flotando en el aire, duplicada y deformada. miniaturadeimagen|Barco navegando en el Río de la Plata, deformado por el espejismo superior efecto Fata Morgana.. miniaturadeimagen|Barco en efecto fata morgana navegando en el Río de la Plata, Argentina. miniaturadeimagen|Barco en efecto fata morgana @efectofatamorgana miniaturadeimagen|Foto de la Ciudad de Buenos Aires sacada desde 40 km de distancia @efectofatamorgana

Ilusiones visuales físicas Un fenómeno familiar y un ejemplo para una ilusión visual física es cuando las montañas parecen estar mucho más cerca en un clima claro con poca humedad (Foehn) que en la realidad. Esto se debe a que la bruma es un indicio para la percepción de profundidad de objetos lejanos (perspectiva aérea). El ejemplo clásico de una ilusión física es cuando un palo que está medio sumergido en agua aparece doblado. Este fenómeno ya ha sido discutido por Ptolomeo y con frecuencia fue un ejemplo prototípico de una ilusión.

Ilusiones cognitivas Las ilusiones cognitivas surgen por la interacción con supuestos sobre el mundo, lo que lleva a "inferencias inconscientes", una idea sugerida por primera vez en el por el físico y médico alemán Hermann Helmholtz. Las ilusiones cognitivas se dividen comúnmente en ilusiones ambiguas, ilusiones distorsionantes, ilusiones paradójicas o ilusiones de ficción.

Las ilusiones ambiguas son imágenes u objetos que provocan un "cambio" perceptivo entre las interpretaciones alternativas. El cubo de Necker es un ejemplo bien conocido; Otra instancia es el jarrón de Rubin. Las ilusiones distorsionantes o geométricas-ópticas se caracterizan por distorsiones de tamaño, longitud, posición o curvatura. Un ejemplo sorprendente es la ilusión de la pared del Café. Otros ejemplos son la famosa ilusión de Müller-Lyer y la ilusión de Ponzo. Las ilusiones de paradoja son generadas por objetos que son paradójicos o imposibles, como el triángulo de Penrose o la escalera imposible que se ve, por ejemplo, M. C. Escher's Ascending and Descending y Waterfall. El triángulo es una ilusión que depende de un malentendido cognitivo que los bordes adyacentes deben unirse. Las ficciones son cuando se percibe una figura aunque no esté en el estímulo.

Explicación de las ilusiones cognitivas Organización perceptual Para dar sentido al mundo es necesario organizar las sensaciones entrantes en información que sea significativa. Los psicólogos de la Gestalt creen que una de las formas en que se hace esto es percibiendo los estímulos sensoriales individuales como un todo significativo. La organización Gestalt se puede utilizar para explicar muchas ilusiones, incluida la ilusión pato-conejo, en la que la imagen en su conjunto cambia de ser un pato a la vez que un conejo y por qué en la figura-fondo ilusión la figura y el suelo son reversibles.miniaturadeimagen|200px|Las líneas diagonales son paralelas.Además, la teoría de la Gestalt se puede utilizar para explicar los contornos ilusorios en el Triángulo de Kanizsa. Se ve un triángulo blanco flotante, que no existe. El cerebro tiene la necesidad de ver objetos simples familiares y tiene la tendencia de crear una imagen "completa" a partir de elementos individuales. Gestalt significa "forma" o "forma" en alemán. Sin embargo, otra explicación del Triángulo de Kanizsa se basa en la psicología evolutiva y el hecho de que para sobrevivir era importante ver la forma y los bordes. El uso de la organización perceptiva para crear un significado a partir de estímulos es el principio detrás de otras ilusiones bien conocidas que incluyen objetos imposibles. Nuestro cerebro da sentido a las formas y los símbolos al juntarlos como un rompecabezas, formulando lo que no está ahí para lo que es creíble.

Los principios de percepción de Gestalt gobiernan la forma en que agrupamos diferentes objetos. Buena forma es donde el sistema perceptivo intenta llenar los espacios en blanco para ver objetos simples en lugar de objetos complejos. La continuidad es donde el sistema perceptivo intenta desambiguar qué segmentos encajan en líneas continuas. La proximidad es donde los objetos que están cerca están asociados. La similitud es donde los objetos que son similares se ven asociados. Algunos de estos elementos se han incorporado con éxito en modelos cuantitativos que implican una estimación óptima o inferencia bayesiana. La teoría de doble anclaje, una teoría popular pero reciente de las ilusiones de ligereza, establece que cualquier región pertenece a uno o más marcos, creados por los principios de agrupación de Gestalt, y dentro de cada marco se ancla de forma independiente tanto a la luminancia más alta como a la luminancia envolvente. La luminosidad de un punto está determinada por el promedio de los valores calculados en cada marco

Percepción de profundidad y movimiento Las ilusiones pueden basarse en la capacidad de un individuo para ver en tres dimensiones, aunque la imagen que llega a la retina es solo bidimensional. La ilusión de Ponzo es un ejemplo de una ilusión que utiliza señales monoculares de percepción de profundidad para engañar al ojo. Pero incluso con imágenes bidimensionales, el cerebro exagera las distancias verticales en comparación con las horizontales, como en la ilusión vertical-horizontal donde las dos líneas tienen exactamente la misma longitud.

En la ilusión de Ponzo, las líneas paralelas convergentes le dicen al cerebro que la imagen más alta en el campo visual está más lejos, por lo que el cerebro percibe que la imagen es más grande, aunque las dos imágenes que golpean la retina son del mismo tamaño. La ilusión óptica vista en una perspectiva diorama / falsa también explota suposiciones basadas en señales monoculares de percepción de profundidad. El M.C. Escher painting Waterfall explota las reglas de profundidad y proximidad y nuestra comprensión del mundo físico para crear una ilusión. Al igual que la percepción de profundidad, la percepción del movimiento es responsable de una serie de ilusiones sensoriales. La animación cinematográfica se basa en la ilusión de que el cerebro percibe una serie de imágenes ligeramente variadas producidas en rápida sucesión como una imagen en movimiento. Del mismo modo, cuando nos estamos moviendo, como lo estaríamos mientras viajamos en un vehículo, puede parecer que los objetos circundantes estables se mueven. También podemos percibir que un objeto grande, como un avión, se mueve más lentamente que los objetos más pequeños, como un automóvil, aunque el objeto más grande realmente se está moviendo más rápido. El fenómeno phi es otro ejemplo más de cómo el cerebro percibe el movimiento, que a menudo se crea mediante luces parpadeantes en una sucesión cercana.

La ambigüedad de la dirección del movimiento debido a la falta de referencias visuales para la profundidad se muestra en la ilusión del bailarín que gira. El bailarín giratorio parece moverse en sentido horario o antihorario según la actividad espontánea en el cerebro, donde la percepción es subjetiva. Estudios recientes muestran en la fMRI que existen fluctuaciones espontáneas en la actividad cortical mientras se observa esta ilusión, particularmente el lóbulo parietal, porque está involucrado en la percepción del movimiento.

Color y brillo Las constancias perceptivas son fuentes de ilusiones. La constancia del color y la constancia del brillo son responsables del hecho de que un objeto familiar aparecerá del mismo color, independientemente de la cantidad de luz o el color de la luz que se refleje en él. Se puede crear una ilusión de diferencia de color o diferencia de luminosidad cuando se cambia la luminosidad o el color del área que rodea un objeto desconocido. La luminosidad del objeto aparecerá más brillante contra un campo negro (que refleja menos luz) en comparación con un campo blanco, a pesar de que el objeto en sí no cambió su luminosidad. De manera similar, el ojo compensará el contraste de color según el color del área circundante.

Además de los principios de percepción Gestalt, las ilusiones de color de agua contribuyen a la formación de ilusiones ópticas. Las ilusiones de color de agua consisten en efectos de agujero de objeto y coloración. Los efectos de agujero de objeto ocurren cuando los límites son prominentes donde hay una figura y un fondo con un agujero que tiene una apariencia 3D volumétrica. La coloración consiste en una asimilación del color que irradia desde un borde de color delgado que recubre un contorno cromático más oscuro. La ilusión del color del agua describe cómo la mente humana percibe la totalidad de un objeto, como el procesamiento de arriba hacia abajo. Así, los factores contextuales juegan a percibir el brillo de un objeto.

Objeto Al igual que percibe constantes de color y brillo, el cerebro tiene la capacidad de entender que los objetos familiares tienen una forma o tamaño consistente. Por ejemplo, una puerta se percibe como un rectángulo, independientemente de cómo cambie la imagen en la retina a medida que la puerta se abre y se cierra. Sin embargo, los objetos desconocidos no siempre siguen las reglas de la constancia de la forma y pueden cambiar cuando se cambia la perspectiva. La ilusión de Shepard de la mesa de cambio es un ejemplo de una ilusión basada en distorsiones en la constancia de la forma.

Percepción futura