Las bandas de Mach son una ilusión óptica que lleva el nombre del físico Ernst Mach . Exagera el contraste entre los bordes de los tonos de gris ligeramente diferentes, tan pronto como se contactan entre sí, activando la detección de bordes en el sistema visual humano.
Explicación
El efecto de las bandas de Mach se debe al filtrado espacial de alto impulso realizado por el sistema visual humano en el canal de luminancia de la imagen capturada por la retina . Mach informó del efecto en 1865, conjeturando que el filtrado se realiza en la propia retina, por inhibición lateral entre sus neuronas. [1] Esta conjetura está respaldada por observaciones sobre otros sentidos (no visuales), como señaló von Békésy. [2] El patrón visual se encuentra a menudo en superficies curvas sujetas a una iluminación natural particular, por lo que la ocurrencia de filtrado se puede explicar como resultado de estadísticas de imágenes aprendidas. El efecto del filtrado se puede modelar como una convolución entre una función trapezoidal que describe la iluminación y uno o más filtros de paso de banda. Se obtiene una aproximación ajustada mediante un modelo que emplea 9 filtros simétricos pares escalados a intervalos de octava. [3]
El efecto es independiente de la orientación del límite.
En radiología
Es importante tener en cuenta este fenómeno visual al evaluar radiografías dentales en busca de evidencia de caries, en las que se analizan imágenes en escala de grises de los dientes y los huesos para detectar variaciones anormales de densidad. Un diagnóstico radiológico falso positivo de caries dental puede surgir fácilmente si el médico no tiene en cuenta la probabilidad de esta ilusión. Las bandas de Mach se manifiestan adyacentes a las restauraciones o aparatos de metal [ cita requerida ] y al límite entre el esmalte y la dentina . [5] Las bandas de Mach también pueden dar lugar a un diagnóstico erróneo de las fracturas radiculares horizontales debido a las diferentes intensidades radiográficas de los dientes y los huesos. [6]
El efecto Mach también puede conducir a un diagnóstico erróneo de neumotórax al crear una línea oscura en la periferia del pulmón (mientras que un verdadero neumotórax tendrá una línea pleural blanca). [7]
En gráficos por computadora
Las bandas de Mach también pueden aparecer cuando hay una discontinuidad en la derivada de un gradiente, un efecto visual común cuando las intensidades se interpolan linealmente, como en el sombreado de Gouraud .
Ver también
Referencias
- ^ Ratliff, Floyd (1965). Bandas de Mach: estudios cuantitativos sobre redes neuronales en la retina . Holden-Day.
- ^ von Békésy, Georg (1967). "Inhibición lateral del tipo de banda de Mach en diferentes órganos de los sentidos" (PDF) .
- ^ Frederick AA Kingdom (4 de noviembre de 2014). "Bandas de Mach explicadas por la normalización de la respuesta" . Fronteras en neurociencia humana . 8 : 843. doi : 10.3389 / fnhum.2014.00843 . ISSN 1662-5161 . PMC 4219435 . PMID 25408643 .
- ^ P. Ambalathankandy et al, Mejora del contraste de radiografía: filtro LHE suavizado, una solución práctica para rayos X digitales con Mach Band , 2019 Computación digital de imágenes: técnicas y aplicaciones
- ^ Devlin, Hugh. Odontología quirúrgica: una guía práctica de innovaciones recientes , Springer 2006 ISBN 978-3-540-29616-4 página 11
- ^ Nielsen, Christen J .; " Efecto del escenario y la experiencia en la interpretación de las bandas de Mach ", Journal of endodontics Volume 27, Issue 11, Pages 687–691
- ^ Parker, MS; Chasen, MH; Paul, N. (2009). "Signos radiológicos en la imagen torácica: módulo de autoevaluación y revisión basada en casos". Revista estadounidense de roentgenología . 192 (3_Suplemento): S34-48. doi : 10.2214 / AJR.07.7081 . PMID 19234288 .
Otras lecturas
- Lotto RB, Williams SM, Purves D (1999). "Bandas de Mach como asociaciones derivadas empíricamente" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 96 (9): 5245–50. Código bibliográfico : 1999PNAS ... 96.5245L . doi : 10.1073 / pnas.96.9.5245 . PMC 21849 . PMID 10220451 .
- Eagleman, DM (2001) "Ilusiones visuales y neurobiología". Nature Reviews Neurociencia . 2 (12): 920-6.
enlaces externos
- La demostración de la banda Mach estuvo en NIST hasta julio de 2016
- Figura de Mach Band e hipótesis explicativa, Laboratorio de Dale Purves