Verbluffende diepte in schilderij en foto dankzij `synopter'


2 juni 2015

Maarten Wijntjes stuitte tijdens zijn Veni-project naar de menselijke waarneming op het principe van de synopter (`ogensamenbrenger'), een kijker met spiegels waardoor je een wonderlijk 3D-effect ervaart in elk `plat' schilderij. Hij ontdekte dat bij de ene persoon de synopter wel werkt en bij
de ander niet. Wijntjes onderzocht `Natural 3D shape perception and image ambiguities' aan de faculteit Industrieel Ontwerpen van de Technische Universiteit Delft. Het artikel over het fenomeen synopter verschijnt in het komende nummer van het tijdschrift Art and Perception.

Een paar spiegeltjes en stukjes karton aan elkaar plakken en je synopter is klaar voor gebruik. Volg de bouwinstructies op de website van Maarten Wijntjes en je kunt je in het museum verbazen over verbluffend meer diepte in een stilleven of landschap. Of in je eigen fotoalbum, thuis op schoot.
Je moet wel de beschikking hebben over een lasersnijapparaat, maar dan is het zo gepiept.

Wijntjes bouwde een prototype van de synopter (de `ogensamenbrenger') tijdens zijn onderzoek naar waarneming, waarvan de kennis uiteindelijk zijn weg zal vinden naar ontwerpvisualisatie en apparaten zoals 3D-televisie. Het `bijproduct' synopter echter heeft nu al alles in zich om een hit te
worden. Hoe het apparaat werkt? Het geheim ligt in het subtiele samenspel tussen ogen en hersenen wanneer je naar een afbeelding kijkt.

Vervorming van patronen

Wijntjes: `In bijna elk plaatje zitten talloze aanwijzingen waarvan je hersenen diepte afleiden. Als je bijvoorbeeld met beide ogen naar een stadsgezicht van George Hendrik Breitner kijkt, zie je grote personen op de voorgrond, kleine personen achterin. Schaduwen geven de afstand tussen een
object en de ondergrond weer; vervorming van patronen (zoals stippen op een golvende jurk) komen overeen met diepteverschillen. Er is in een schilderij een hele waslijst van die zogenoemde `eenogige' aanwijzingen. Er zijn ook tweeogige aanwijzingen, die we dispariteiten noemen. Als je
beurtelings met je linker en rechter oog knippert, zie je dat ze andere resultaten opleveren: objecten verschuiven ten opzichte van de achtergrond om samen te vloeien tot een stereoscopisch beeldgeheel.

Onze hersenen maken dankbaar gebruik van deze `dispariteiten'. Specifieke neuronen zetten die informatie om in diepte. In de dagelijkse routine gaan die eenogige aanwijzingen en dispariteiten heel eenvoudig hand in hand. Maar bij het kijken naar plaatjes gebeurt iets opmerkelijks, omdat er een
conflict ontstaat in ons brein: de eenogige informatie meldt dat er diepte in het schilderij zit, terwijl de dispariteiten volhouden dat het schilderij plat is.'

De Singelbrug bij de Paleisstraat in Amsterdam, George Hendrik Breitner, 1896. Boven het origineel, onder na bewerking door Maarten Wijntjes.De Singelbrug bij de Paleisstraat in Amsterdam, George Hendrik Breitner, 1896. Boven het origineel, onder na bewerking door Maarten Wijntjes.

De Singelbrug bij de Paleisstraat in Amsterdam, George Hendrik Breitner, 1896: na bewerking door Maarten Wijntjes

In de synopter is een set spiegels zo slim geplaatst dat beide ogen precies hetzelfde perspectief krijgen wanneer je een schilderij bekijkt. Er zijn geen dispariteiten meer die de platheid van de afbeelding verraden. Door vervolgens je hoofd heen en weer te bewegen terwijl je kijkt ontstaat
een bijzonder 3D-effect. Op de website van Maarten Wijntjes zie je voorbeelden van dit fenomeen.

Experimenten

Met de synopter deed Wijntjes vervolgens experimenten met proefpersonen om de psychologische werking ervan te onderzoeken. `Ik vroeg me af of de geschilderde ruimte in het origineel van invloed is. Zou er iets veranderen als de dame in de voorgrond in haar eentje over de Singelbrug wandelde?
En inderdaad blijkt het effect van de synopter verminderd wanneer je naar de bewerkte afbeelding kijkt: de personen in het origineel dragen dus bij aan de synoptische ruimtelijkheid van het schilderij.'

Opmerkelijk genoeg blijkt het effect van de synopter ook op een abstract werk van Jackson Pollock onverminderd. Wijntjes gaat onderzoeken hoe dit te verklaren valt. Evenmin is nog duidelijk waarom bij de ene persoon de synopter wel werkt en bij de ander niet.

Niet nieuw

Het synoptisch effect is niet nieuw, maar is tot nu toe nauwelijks in de wetenschappelijk literatuur terecht gekomen. Rond 1910 al publiceerde Moritz von Rohr, een Duitse werknemer van Carl Zeiss, over de synopter, die echter spoedig in de vergetelheid raakte.

Bouwmodel van de synopterBouwmodel van de synopter

Er zijn prototypes van de kijker gemaakt, maar tot nu toe werd gedacht dat een kostbare optimale halfspiegel (beamsplitter) nodig is voor een goed effect. Wijntjes ontdekte dat een goedkope perspex `spionnenspiegel', met materiaalkosten van 10 euro, een even goed werkende synopter oplevert.
Het ontwerp, inclusief lasersnijschema's, staat op maartenwijntjes.nl/synopter en is vrijelijk te gebruiken.

Inmiddels werkt hij met het bedrijf Ontwerpduo Spek uit Amsterdam aan een commercieel, opvouwbaar product dat in museumwinkels verkrijgbaar moet worden. Kijken door de synopter belooft een geheel `nieuwe' museumervaring op te leveren.

Meer informatie

Dr. M.W.A. (Maarten) Wijntjes (Utrecht, 1977) kreeg in 2009 Veni-financiering voor het project `Natural 3D shape perception and image ambiguities'. Daarin onderzocht hij met behulp van 3D-prints en laserprojecties de 3D-vorm die mensen waarnemen. Deze kennis kan worden toegepast in design
visualisatie en 3D-televisie.

Het artikel over de Synopter is `in press' bij het tijdschrift Art and Perception; een preprint is te downloaden bij maartenwijntjes.nl/synopter.

* Project van Maarten Wijntjes in de projectendatabase

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Bron: NWO