Neden Göz Kameradan Daha İyi Görür?

Uzun zaman önce insan gözü dijital fotoğraf makinelerinde ve kameralardaki bir soruna cevap buldu: Görüntü yakalarken hem bulanık detayları çekmek hem de iyi bir kontras oluşturmak nasıl mümkün olabilir? Yaklaşık 50 yıl önce, retinanın oluşturduğu görüntüyü daha kaliteli algılamamızdaki (kontrasın artışı ve bulanıklıkların yok olması gibi) hileleri ortaya çıkarılmıştı.

Retinadaki ışığa hassas sinir hücreleri diğer komşu hücreleri inhibe ederek negatif görüntü geribildirimi sağlar ve bu sensör sistemi algıladığımız uzaklık- yakınlığı netleştirir. Yanal görüntü engelleme sistemi zarar gerektiği gibi çalışmazsa, göz keskin kenarları da bulanık algılar. Ancak normal çalışması durumunda küçük ayrıntıları, fotoğraf makinelerinin göremediği bulanık noktları bile, eğer retina hücreleri görüntüyü engelleyecek duruma gelmezse, fark eder.

Omurgalılardaki retina fotoreseptör (ışık alıcı) hücrelerle çevrelenmiştir: Bunlar gündüz görüşü için göz konileri, gece görüşü için çubuksu retina hücreleridir. Gözdeki lensteki fotoreseptörler, aynen dijital kameradaki piksellerdekiler gibi, bir objeye üstüne düşen ışığın yoğunluğuna bağlı olarak odaklanır. Odaklanılırken verilen sinyal nöron akışını etkileyen kimyasal bir sinir taşıyıcı (glütamat) gönderir. Bu da beyne ulaşır. Ancak dijital kameradaki piksellerin tam tersine gözdeki yatay hücreler denen hücreler fotoreseptörlerle sinyalleri birleştirerek geniş bir engelleyici geribildirim sağlar. Buna yanal ketleme denir.

Yanal ketleme sırasında yatay hücreler etrafındaki hücreleri engellediği gibi (negatif geribildirim), yakındaki hücrelerin bildirim gücünü de artırabilir (pozitif geribildirim). Bu güç artırımı bireysel ışık algılayıcı hücrelerdeki (çubuksu retina hücreleri ve göz konileri) bilgiyi korur ve bulanıklıkları azaltarak, keskin kenarları vurgular. Yerel olarak negatif geribildirimi durduran pozitif geribildirim, fotoreseptör sinyalleri artırarak, kontrası zenginleştirir. Pozitif geribildirimse bu sırada yerel düzeyde kalır ve negatif geribildirim yanal olarak genişler, merkezle çevre arasındaki kontras artar.

Bu iki geribildirim farklı mekanizmalarla çalışır. Normalde negatif geribildirim, yatay hücrelerden fotoreseptörleri ürettiren elektrik sinyallerini kullanır. Pozitif geribildirimse, kimyasal sinyaller yayar. Bu türde yatay bir hücre glütamatı fotoresektörlerden alır ve geri bildirim sağlatacak şekilde yatay hücreleri uyarır.

Omurgalılar dışında bu görme özelliği bazı balıklarda da görülmüştür. Yani insanın ve bazı hayvanların dijital kameralardan daha iyi görmesi rastlantısal bir durum değildir. Ve bu iyi görüş daha makinelerde oluşturulamamıştır.