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Spin a black-and-white Benham’s top, and faint colors can seem to appear where none were drawn. Kyohei Ueda, a graduate student at the Laboratory of Neurophysiology at the National Institute for Basic Biology, and his colleagues have now made an artificial neural network produce a similar effect in its predictions.
Faites tourner une toupie de Benham en noir et blanc, et de faibles couleurs peuvent sembler apparaître là où aucune n’a été dessinée. Kyohei Ueda, étudiant diplômé du Laboratoire de neurophysiologie de l’Institut national de biologie fondamentale, et ses collègues ont désormais fait produire un effet similaire à un réseau neuronal artificiel dans ses prédictions.
The model was trained through predictive learning: it watched natural videos and learned to predict what kind of image would come next. When the researchers showed it the black-and-white pattern, faint colors emerged in the images it generated, despite the absence of color in the input.
Le modèle a été entraîné par apprentissage prédictif : il a regardé des vidéos naturelles et appris à prédire quel type d’image apparaîtrait ensuite. Lorsque les chercheurs lui ont montré le motif en noir et blanc, de faibles couleurs sont apparues dans les images qu’il générait, malgré l’absence de couleur dans l’entrée.
The effect was not fixed. The colors produced by the model changed depending on the colors of moving objects in the videos used for training. Tests with natural videos, 3D computer graphics and simple two-dimensional videos of moving red, green and blue squares pointed to learned associations between motion and color as one factor behind the illusion.
L’effet n’était pas fixe. Les couleurs produites par le modèle variaient selon celles des objets en mouvement dans les vidéos utilisées pour l’entraînement. Des tests menés avec des vidéos naturelles, des images de synthèse en 3D et de simples vidéos bidimensionnelles montrant des carrés rouges, verts et bleus en mouvement ont mis en évidence des associations apprises entre mouvement et couleur comme l’un des facteurs à l’origine de l’illusion.
The result adds a new possibility to a puzzle studied for approximately 200 years. Subjective color may not be created solely within the retina; it may also reflect the brain predicting future visual input from past experience. The study, published in Scientific Reports, is a model-based laboratory investigation, so it does not yet prove that human vision uses exactly the same mechanism.
Le résultat ajoute une nouvelle piste à une énigme étudiée depuis environ 200 ans. La couleur subjective pourrait ne pas être créée uniquement dans la rétine ; elle pourrait aussi refléter la prédiction, par le cerveau, des futures informations visuelles à partir de l’expérience passée. Publiée dans Scientific Reports, l’étude est une investigation de laboratoire fondée sur un modèle : elle ne prouve donc pas encore que la vision humaine utilise exactement le même mécanisme.
So what changes concretely? Researchers gain an artificial system in which motion-color links can be adjusted and observed while studying a classic visual illusion. For readers, the result shifts the explanation from a purely retinal effect toward a process that may include learned prediction—but the evidence remains limited to the model and the experiments described.
Alors, qu’est-ce qui change concrètement ? Les chercheurs disposent d’un système artificiel dans lequel les liens entre mouvement et couleur peuvent être ajustés et observés pendant l’étude d’une illusion visuelle classique. Pour les lecteurs, le résultat déplace l’explication d’un effet purement rétinien vers un processus susceptible d’inclure une prédiction apprise — mais les données restent limitées au modèle et aux expériences décrites.