Beeldwetenschap

Het veld van de visuele geletterdheid is veelzijdig, complex en vaak ook abstract, zo is gebleken in de eerste twee lezingen van de Studium Generale-serie 'Geloof je ogen niet'. Weliswaar lijkt het te gaan om een concrete vaardigheid, toegepast op concrete plaatjes, maar de werking en beschrijving ervan kunnen zeer ongrijpbaar zijn. Deze avond zullen zowel de praktijk als de filosofische implicaties aan bod komen: professor Max Viergever is werkzaam aan het Image Science Institute van het UMC, waar (onderzoek naar) beeldbewerking voor de medische praktijk plaatsvindt; professor Paul Ziche gaat in op de wijsgerige vragen die gesteld kunnen worden bij 'objectiviteit', 'directheid' en 'wetenschappelijkheid'.

Waarneming is direct, maar gestuurd
In de eerste dubbellezing van het programma bleek dat de mens heel goed kan kijken. Weinig input is nodig om een afbeelding te begrijpen, in één oogopslag bovendien. Om een beeld te vatten is rationele explicitering helemaal niet noodzakelijk, vertelde kunsthistoricus Jeroen Stumpel. Daarnaast laat het oog zich niet makkelijk foppen. Toch, zo reageerde fysicus Jan Koenderink, is het kijken ook bepaald door de fysieke eigenschappen van de mens. Sommige dingen zien we op een bepaalde manier omdat ons oog daarop is ingesteld – ook al laat het plaatje eigenlijk iets heel anders zien (lees hier het hele verslag van deze avond).

Niet alleen is de mens fysiek ingesteld op bepaalde waarnemingen, ook psychologisch is hij al voorgeprogrammeerd. In de tweede dubbellezing ging psycholoog Frans Verstraten hier verder op in. De opdracht en verwachting waarmee je naar iets kijkt – modern gezegd: je mindset – bepaalt in hoge mate je waarneming. Het 'lezen' van beelden is in die zin vergelijkbaar met taalgebruik. Ook daarbij, zo liet taalkundige Ted Sanders zien, spelen kennis en verwachting een grote rol. Het is heel belangrijk hierbij stil te staan als het gaat om visuele geletterdheid: die heeft misschien wel te maken met het bewust zijn hiervan en het in staat zijn van een afstand de mindset te bestuderen en herkennen. Er is niet eerst een waarneming en dan een duiding; duiding kleurt al van tevoren de waarneming. (Lees hier het verslag van de tweede dubbellezing.)

Medisch beeldgebruik
Het belang van visuele geletterdheid en een goede interpretatievaardigheid springt direct in het oog bij beelden in de medische wetenschap en geneeskunde. Max Viergever gaat in de eerste lezing in op beeldgebruik bij diagnostiek en behandeling van patiënten, waar een goede beeldvorming en -verwerking aan voorafgaat.

De beeldvorming is sinds de middeleeuwen nogal veranderd. Toen was het opensnijden van mensen de enige manier om een beeld van het inwendige lichaam te krijgen. In 1895 veranderde dat radicaal door de uitvinding van de röntgenstraling. Het procédé is simpel: de stralen gaan door het lichaam heen en de mate van absorptie wordt afgebeeld. Hoe minder straling er uit het lichaam komt, hoe witter het beeld. Dat is geen strikte correlatie: het wit had evengoed zwart kunnen zijn. De kijker denkt misschien dat de röntgenfoto witte botten laat zien, maar dat is dus niet zo.

Straling kan ook op andere manieren afbeeldingen opleveren: bijvoorbeeld door een CT-scan of een angiografie (opname van het bloedvatenstelsel). Het is ook mogelijk om dynamische beelden daaruit te verkrijgen, zoals van een kloppend hart. Hoewel we geneigd zijn om deze plaatjes op dezelfde manier te zien als bijvoorbeeld een foto van de buitenkant van een mens, zijn die plaatjes op heel verschillende manieren tot stand gekomen. Het vatenstelsel dat oplicht, is niet als zodanig waar te nemen in het lichaam – in feite bestaat het in deze vorm alleen op het beeld, als een soort afgeleide. Beeldvorming kan hier heel letterlijk genomen worden.

Viergever houdt zich in zijn werk veel bezig met het bewerken van beelden. Dat gebeurt op twee momenten: vooraf, door de gebruikte apparaten zo in te stellen dat bepaalde zaken naar voren komen. En achteraf, bij het corrigeren van afwijkingen in het resultaat. De correcties zijn nodig om zogenaamde 'artefacten' eruit te halen, die bijvoorbeeld optreden omdat de patiënt beweegt. Zo ontstaat een 'beter beeld', dat een betere diagnostiek mogelijk maakt. Een natuurgetrouwe weergave van de patiënt, compleet met beweging, is dus niet het beste beeld in dit geval. Beide zaken zijn zeer ingewikkeld en noemt Viergever een vakgebied apart.

Er zijn twee manieren om correcties uit te voeren: manueel en automatisch. Uit onderzoek blijkt dat automatische correcties beter bruikbare beelden opleveren. Toch kan de computer niet alles beter dan de artsen; nog niet, want ook de computer is hierin te trainen. Uiteindelijk zal de computer veel van deze taken kunnen overnemen, wat het medisch beeldgebruik alleen maar ten goede kan komen. Hoe meer automatisch het beeld gegenereerd wordt, hoe objectiever het is en hoe betrouwbaarder het bij de behandeling van een patiënt ingezet kan worden. Dat gebeurt onder andere ook door een enkele opname te vergelijken met een hele database of atlas van andere afbeeldingen en die te combineren tot een zo correct mogelijke weergave.

Zijn directe beelden objectief?
In de medische wetenschap kunnen door verkeerd beeldgebruik levens op het spel staan. Daarom is het belangrijk dat de opnames betrouwbaar zijn en een hoge kwaliteit vertonen, die steeds objectiever wordt. Paul Ziche gaat in zijn lezing in op de filosofische implicaties die achter deze opvattingen liggen. De vragen die hij stelt geven scherp aan wat problematisch kan zijn aan beelden en wat dus, zeker bij een praktische en belangrijke wetenschap als de geneeskunde, aandacht verdient bij het gebruik ervan en denken erover.

Ziches betoog bestaat uit een paar hoofdpunten. Ten eerste stelt hij de vraag of er zoiets bestaat als 'het' beeld. Iedereen zal beamen dat dat niet bestaat, want je kunt overal wel meerdere, afwijkende afbeeldingen van maken. Maar bestaat er dan wel iets als een 'objectief' beeld, zoals in de medische wereld gewenst zou zijn? Nee, zelfs daar kunnen we niet van spreken, zegt Ziche. Hoe automatisch een beeld ook gegenereerd wordt, objectief zal het nooit zijn. Dat komt niet alleen omdat objectiviteit filosofisch en wetenschapshistorisch gezien hoe dan ook een problematisch gegeven is, maar ook omdat een beeld zoals door Viergever beschreven altijd een wisselwerking is tussen concrete, individuele en abstracte gegevens. Een opname van een individu wordt vergeleken met talloze andere afbeeldingen, om tot een zo objectief mogelijk plaatje te komen, aan de hand waarvan het individu behandeld zal worden.

De gedachte achter objectieve beelden is dat de automatisering alle invloed van het subject uitschakelt en er dus geen tussenpersoon is: het beeld is een directe weergave van de werkelijkheid. Ziche laat een autofotografie zien van een blad. Dat zou een directe weergave moeten zijn en zo lijkt het ook. Maar, zo zegt hij, de kleur groen is later toegevoegd, want de opname is van zichzelf zwart-wit. Een andere afbeelding van een plant wordt ook 'direct en objectief' genoemd, maar is in werkelijkheid een tekening die diep in een iconografische traditie wortelt. Toch is deze methode gepresenteerd als een objectieve procedure die de wereld direct zichtbaar maakt. Het geloof in het bestaan van zo'n procedure is zo hardnekkig, dat die zelfs boven het eigen waarnemingsvermogen wordt gesteld. Dat laten de zogenaamd automatische foto's van geesten zien. Hoewel duidelijk onecht, wilde men zo graag geloven dat dit een directe, objectieve representatie was, dat de eigen, subjectieve waarneming opzij werd geschoven.

Ziche laat afbeeldingen zien van goochelbijeenkomsten en seances uit voorbije eeuwen. Eerst toonde de weergave de gehele ruimte, met publiek, podium et cetera. Later werd dit steeds meer ingedikt, totdat uiteindelijk een soort wetenschappelijke voostelling van zaken overbleef, zonder de context van het publiek en theater. Dit lijkt een overgang aan te duiden van een subjectieve naar een objectieve weergave, zegt Ziche, maar eigenlijk is het een en hetzelfde. De focus is alleen anders. Een ander voorbeeld is de 'eerste foto van de maan', die uiteindelijk geconstrueerd bleek uit klei en uit onze verwachtingen. Iemand creëert bewust een beeld en speelt daarbij met gangbare ideeën over objectiviteit.

Weer een tijd later maakt Galton zijn 'composite protraits': algemene afbeeldingen van bepaalde soorten mensen zoals 'de wiskundige', die ontstaan door een aantal foto's te combineren. Hier is blijkbaar een enkele foto van een wiskundige niet genoeg om te gelden als een directe weergave van de natuur. Een wetenschappelijke benadering vraagt om een gemiddelde van meerdere gegevens. De portretten moeten een soort algemene natuurwetten van het beeld zijn.

'Is dit problematisch?' vraagt Ziche. Natuurlijk! zijn we geneigd te roepen. Maar nee, eigenlijk is dit niet zo erg. Als je je maar bewust bent van de waarde van deze afbeeldingen. Zij zijn tegelijk methode en doel van de wetenschap; ze objectiveren en zijn zelf object – en deze functies zijn niet van elkaar te scheiden. In andere woorden: een afbeelding is deel van een theorie, en is zowel subjectief als objectief. Objectiviteit, zoveel mag duidelijk zijn, moet worden losgekoppeld van directheid.

Zichtbare wetten
Niet alleen de productie van een beeld kan abstract zijn door automatiseren en combineren, ook de inhoud is mogelijk abstract. Plaatjes van structuren en schema's drukken een idee uit dat niet concreet in de werkelijkheid bestaat. Hoe moeten zulke afbeeldingen dan objectief zijn? Waaraan is dat te toetsen? Van directheid is hier sowieso geen sprake, terwijl ze misschien wel heel objectief ogen. Het zijn 'zichtbare wetten,' zegt Ziche. Eigenlijk staan wetten en structuren los van afbeeldingen, maar schematische weergaven komen zeer veel voor en zijn onderdeel van de wetenschappelijke methode. Opnieuw: het uitdrukken van bijvoorbeeld een structurele ontwikkeling kan doel zijn van de wetenschap en die uitdrukking zelf is tegelijk de methode. Beeld en methode moeten we in hun samenhang bestuderen.

Een mooi voorbeeld van het abstracter worden van afgebeelde zaken is de verschuiving in aanwijzers bij plaatjes. Eerst waren dat nog handen, later werden het pijltjes: abstracte symbolen die niet verwijzen naar iets uit de werkelijkheid. Dit soort afbeeldingen zijn altijd creaties, zoals de uitbeelding van de sferen van Descartes of de enige illustratie in Darwins On the origin of species. Deze plaatjes duiden alleen maar aan wat iets is en maken helemaal geen aanspraak meer op directheid of mimesis. Ze maken het abstracte zichtbaar, en dat kan alleen door symbolen, associaties en modellen te gebruiken.

We moeten ons hier goed bewust van blijven. Zelfs wiskundige afbeeldingen worden objecten genoemd, maar zijn in feite structuren. 'De afbeeldingen zelf geven geen toegang tot de wiskundige theorieën.' Kennis van de wetenschappelijke context is nodig, omdat die context in de afbeelding zelf weerspiegeld wordt. En: willen we de afbeeldingen waarde toekennen, dan moeten we dus ook vertrouwen hebben in die wetenschappelijke methode en de betrouwbaarheid ervan. Daarmee sluit Ziche aan bij wat er eerder gezegd is over het belang van interpretatieve kaders en mindsets. Ook wetenschappelijk is dit dus van belang. Bewust blijven van de gemaaktheid van afbeeldingen keert steeds opnieuw terug. Ziche besluit met een positieve noot: als we dit allemaal in ons achterhoofd houden, kunnen afbeeldingen ook op een goede manier ingezet worden vóór de wetenschap; juist door de unieke mogelijkheid om tegelijk concreetheid en abstractie uit te drukken.