Müller-Lyerin illuusio

Müller-Lyerin illuusio on optinen illuusio, joka ilmenee tyylitellyistä nuolista muodostetussa kuviossa. Kun katsojia pyydetään silmä­määräisesti piirämään merkki kuvion keski­pisteeseen, jokseenkin kaikki tekevät merkin liian kauas nuolen kärjestä. Ilmiön pani merkille F.C. Müller-Lyer vuonna 1889.
Saman illuusion nykyisin tunnetumpi muunnelma ilmenee kahden vertailtaessa kahta allekkain sijoitettua nuoli­kuviota. Molemmissa on yhtä pitkät vaaka­suorat janat, joiden kummastakin päästä lähtee kaksi lyhempää janaa siten, että toisessa kuviossa vaaka­suoran janan ja lyhempien janojen väliset kulmat ovat teräviä, toisessa tylppiä. Toisin sanoen toisen vaakasuoran janan kummassakin päässä on nuolen kärkeä, toisen kummassakin päässä taas nuolen takapäätä muistuttavat kuviot. Tällöin jälkimmäinen jana näyttää selvästi edellistä pidemmältä.

Erot eri ihmisryhmien välillä

On osoittautunut, että Müller-Lyerin illuusio ei ilmene yhtä voimakkaana kaikkiin kulttuureihin ja ikä­ryhmiin kuuluvilla ihmisillä.
Segall, Campbell ja Herskovitz ovat tehneet vertailevaa tutkimusta siitä, kunka voimakkaana maailman eri alueiden asukkaat havaitsivat neljä eri optista illuusioita. Tätä varten tutkimukseen valittiin kolme ihmisryhmää Euroopasta, yksi Afrikasta ja yksi Filippiineiltä. Eri ryhmissä silmämääräiset arviot siitä, kuinka suuri janojen pituusero oli, vaihteli 1,4 %:n ja 20,34 %:n välillä. Osoittautui, että eri oli suurin kolmen tutkimuksessa olleen eurooppalaisen ihmisryhmän mielestä. Tämän on arveltu johtuvan siitä, että Müller-Lyerin illuusioon vaikuttavat suuressa määrin ihmisen jokapäiväisessä ympäristössä olevat tutut esineet. Koska länsimaisessa kulttuurissa suora­kulmaisia esineitä ja huoneita on runsaasti kaikkialla ihmisen asuinympäristössä, pitkälti niiden vaikutuksesta tasokuviot hahmotetaan helposti perspektiivisesti havaittujen suora­kulmaisten esineiden särmiksi.
Myöhemmin Ahluwalia teki samanlaisen tutkimuksen sambialaisilla lapsilla ja nuorilla aikuisilla. Tällöin verrattiin maaseudun ja kaupungin asukkaiden vastauksia. Osoittautui, että kaupunkilaiset havaitsivat illuusion maalaisia voimakkaamin, samoin nuorimmat koe­henkilöt vanhempia voimakkaammin. Vaikka tämä ei suoranaisesti vahvistakaan hypoteesia siitä, miten suora­kulmaisten esineiden runsaus vaikuttaa asiaan, se osoittaa kuitenkin, että samassakin kulttuuri­piirissä ympäristö vaikuttaa siihen, kuinka herkästi Müller-Lyerin illuusio ilmenee.
Kokeet ovat osoittaneet, että kyyhkysetkin havaitsevat normaalin, mutta eivät käänteistä Müller-Lyerin illuusiota. Samanlaisia tuloksia on saatu myös papukaijoilla

Perspektiiviin perustuva selitys

Mahdollisen selityksen illuusiolle esitti R. L. Gregory,. Hänen mukaansa Müller-Lyerin illuusio ilmenee, koska ne näkö­järjestelmän prosessit, joilla päättelemme näkemiemme kohteiden etäisyyden, olettavat yleensä, että kuviot, joissa on kulmia sisäänpäin, vastaavat läheisiä, kun taas ne, joissa on kulmia ulospäin, vastaavat kaukaisempia kohteista. Tämä on oikeastaan heuristinen keino, jolla kuviot tulkitaan perspektiivisesti nähdyiksi suoriksi kulmiksi. Tämä heuristiikka helpottaa normaaleissa olosuhteissa monien todellisten kohteiden hahmottamista oikein, mutta epätavallisissa tilanteissa se johtaa moniin optisiin harhoihin. Äskettäin julkaistussa tutkimuksessa Catherine Howe and Dale Purves tekivät Gregoryn päätelmistä seuraavan yhteen­vedon:summarizes current thinking on
Vaikkakin Gregoryn intuitiivinen käsitys Müller-Lyerin kuvion kokemus­peräisestä merkityksestä on oikean­suuntainen (eli viittaa siihen, että selitys liittyy aikaisempiin saman­tapaisiin ärsykkeisiin), kuperat ja koverat kulmat eivät vaikuta juuri lainkaan Müller-Lyerin ilmiöön.
Ihmisen aivot ja näkö­järjestelmä oppivat varsin tehokkaasti tulkitsemaan kolmi­ulotteisia näkymiä. Niinpä kun joku kulkee meistä poispäin, emme tulkitse näkemäämme niin, että hän todella pienenisi. Myöskään kun ojennamme toisen käsi­vartemme, toinen käsi ei hahmotu toista suuremmaksi. Kuten optiset harhat selvästi osoittavat, meistä ei näytä siltä kuin hän pienenisi. Ei pidä unohtaa, että aivomme vaikuttavat ratkaisevasti siihen, miten hahmotamme ympäristömme. Vaikka mainitussa tilanteessa toisen käden kuva verkkokalvolla on toista pienempi, aivot tulkitsevat niiden olevan yhtä suuret. Tätä kutsutaan koon vakioisuusmekanismiksi.
Tämän selityksen mukaan Müller-Lyerin illuusio johtuu siitä, että näkö­järjestelmämme, joka on kehittynyt tulkitsemaan kolmi­ulotteisia näkymiä, erheellisesti tulkitsee kaksi­ulotteisen kuvionkin sellaiseksi. Tämän vuoksi koon vakioisuusmekanismi saa sen janan, jonka se tulkitsee olevan kauempana, näyttämään pidemmältä.
Yllä oleva kuvio osoittaa, että tavan­omaisessa ympäristössä tämä heuristiikka toimii varsin hyvin ja saa meidät tulkitsemaan näkemämme oikein. Kuvan esittämässä huoneessa maton etureuna todella on lyhempi kuin huoneen takaseinä.