我們怎麼會錯過它呢？數百位，甚至數千位視覺科學家、心理學家、神經科學家、視覺藝術家、建築師、工程師和生物學家都錯過了它——直到三年前。“它”指的是比薩斜塔錯覺，由麥吉爾大學的弗雷德里克·金 Kingdom、阿里·尤內西 Yoonessi 和埃琳娜·喬爾吉烏 Gheorghiu 發現。在這個錯覺中，同一傾斜和後退物體的兩個相同的並排影像看起來以兩個不同的角度傾斜。這種不可思議的效果最初是在著名的比薩斜塔的影像中被注意到的，但它也適用於其他後退物體的成對影像。
比薩斜塔錯覺是人們可以產生的最簡單的視覺技巧之一，但它也是在理解深度感知方面最深刻的技巧之一。正因為如此，視覺科學家們才難以置信他們之前沒有注意到這個錯覺。Kingdom 和他的同事在 2007 年年度最佳錯覺大賽上宣佈了這個錯覺，並在那裡獲得了第一名。
年度競賽由我們組織，並由神經關聯學會主辦，旨在慶祝世界頂級的視覺錯覺創作者（包括藝術家和科學家）的獨創性和創造力。參賽者提交新穎的視覺錯覺（即未發表的或不早於前一年發表的）。一個由公正的國際評委組成的小組進行初步審查，並將數十個提交的作品縮小到 10 個最佳作品。然後，前 10 名創作者在佛羅里達州那不勒斯舉行的盛大慶祝活動中進行比賽，觀眾在活動中選出前三名獲勝者。第一、第二和第三名將獲得令人垂涎的“圭多”（Guido）（由著名義大利雕塑家圭多·莫雷蒂 Guido Moretti 創作的三維錯覺雕塑）。
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雙塔？
在比薩斜塔錯覺中，右邊的塔似乎比左邊的塔更傾斜。然而，這兩張比薩斜塔的照片是相同的。
這種錯覺揭示了人類視覺系統如何利用透視來幫助構建我們對三維物體的感知。我們說“構建”，是因為視覺系統無法直接訪問關於世界的三維資訊。我們對深度的感知來自於基於一套規則的神經計算。
這些規則包括以下幾點：透視（平行線在遠處似乎會聚）；立體視覺（我們的左眼和右眼接收到同一物體的水平位移影像，從而產生深度感知）；遮擋（離我們近的物體會遮擋較遠的物體）；明暗對比（物體的對比度是光源位置的函式）；以及暈塗法（從影像中焦點內和焦點外元素的相互作用以及大氣本身的透明度水平中獲得的深度感）。由於這些成對影像中描繪的塔在後退時不會會聚，因此大腦錯誤地將它們感知為不平行和發散的。
要了解更多關於此錯覺的資訊，請訪問 http://illusioncontest.neuralcorrelate.com/2007/the-leaning-tower-illusion。
匯聚
比薩斜塔錯覺表明，大腦使用兩個傾斜物體在向遠處後退時的會聚角來計算它們之間的相對角度。當兩座平行的塔出現在同一張照片中時，例如吉隆坡的雙子塔，我們認為它們是平行的，因為它們在向遠處後退時似乎會聚。
打破規則
對類似影像的進一步分析揭示了我們的視覺系統處理深度和透視感知的微妙之處。例如，比薩斜塔錯覺也適用於火車軌道的成對影像，這違反了經典的透視規則。很難相信，但這些實際上是平行鐵軌的相同影像。儘管兩個影像中的角度相同，但大腦感知到的角度卻大相徑庭。
缺乏深度
當觀看兩個傾斜的日本漫畫女孩時，即使這兩個卡通影像是傾斜的，也不會發生比薩斜塔錯覺。原因是卡通女孩似乎沒有在深度上後退，因此我們的大腦不期望它們會在遠處會聚。這種現象表明，大腦僅在特定情況下才應用其深度感知工具包。
即使是簡單的形狀
比薩斜塔錯覺是我們視覺系統的一個基本特徵，即使繪製一個三維實體物體使其向遠處後退，它也有效。平行線會產生在遠處發散的錯覺。也就是說，盒子後部看起來比前部更寬，而實際上後部和前部在視網膜上的寬度完全相同。
什麼是真實？
正如畫家在平坦的畫布上創造深度錯覺一樣，我們的大腦根據來自我們本質上是二維的視網膜的資訊創造深度錯覺。視覺錯覺向我們表明，深度、顏色、亮度和形狀不是絕對的術語，而是由複雜的大腦回路積極創造的主觀、相對的體驗。這不僅適用於視覺體驗，也適用於任何感覺。無論是我們體驗到的“紅色”的感覺、“方形”的外觀，還是愛和恨等情感，這些都是我們大腦中神經元電活動的結果。
在電影《駭客帝國》中，墨菲斯問尼奧：“什麼是真實？你如何定義真實？如果你說的是你能感覺到、聞到、嚐到和看到的東西，那麼真實僅僅是大腦解釋的電訊號。” 電影沒有告訴我們的是，即使尼奧從“駭客帝國”的虛假世界中醒來進入“真實世界”，他的大腦仍將繼續構建他的主觀體驗，就像我們所有的大腦一樣，而這種體驗可能與現實相符，也可能不相符。因此，在某種程度上，我們都生活在我們大腦創造的虛幻“矩陣”中。
變形藝術
感謝大腦的透視規則，藝術家可以欺騙大腦，使其將二維繪畫感知為三維。藝術家庫爾特·溫納 Kurt Wenner 的三維路面繪畫——例如瑞士盧塞恩的繆斯女神——是變形錯覺，當從特定視點（上方）觀看時，會產生三維印象。然而，從“錯誤”的一側看，你可以看到溫納用來創造三維效果的扭曲（右圖）。“變形”一詞來自希臘語，意思是“再次形成”。