科學家並非視覺錯覺的主要發明者。相反,它們是藝術家的產物,藝術家們運用他們對人眼和大腦運作方式的洞察力,在他們的藝術作品中創造出錯覺。早在視覺科學成為一門正式學科之前,藝術家們就已經設計出各種技巧來“欺騙”大腦,使其認為平坦的畫布是三維的,或者靜物畫中的一系列筆觸實際上是一碗美味的水果。因此,視覺藝術有時先於視覺科學,透過運用有條不紊的(儘管可能更偏直覺的)研究技術,發現了基本的視覺原理。從這個意義上說,藝術、錯覺和視覺科學一直以來都存在內在的聯絡。
直到歐普藝術(“光學藝術”的簡稱)運動的興起,視覺錯覺才成為一種公認的藝術形式。這場運動於 20 世紀 60 年代在歐洲和美國同時興起,1964 年《時代》雜誌創造了“歐普藝術”一詞。歐普藝術作品是抽象的,許多作品僅由黑白線條和圖案組成。另一些作品則利用對比鮮明的色彩互動來創造深度或運動感。
1965 年,紐約市現代藝術博物館舉辦了一場名為“The Responsive Eye”(敏感的眼睛)的展覽後,這種風格變得非常流行。在展覽中,歐普藝術家探索了視覺感知的許多方面,例如幾何形狀之間的關係、“不可能”圖形(在現實中不可能存在)的變化,以及涉及亮度、顏色和形狀感知的錯覺。但是,“動態”或運動錯覺引起了特別的興趣。在這些眼睛戲法中,靜止的圖案會產生對(錯覺)運動的強烈但主觀的感知。
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本文收錄了幾件藝術作品,在這些作品中,完全靜止的物體看起來像是移動的。此外,它們還表明,視覺藝術研究可以產生關於視覺系統的重要發現。歐普藝術運動的匈牙利裔法國創始人維克多·瓦薩雷裡曾說過:“在基礎研究中,嚴謹的智力與情感的自由必然交替出現。”
歐普藝術家創作了這裡展示的一些錯覺;致敬歐普藝術傳統的視覺科學家也創作了另一些。但所有這些都清楚地表明,在歐普藝術中,藝術與錯覺感知之間的聯絡本身就是一種藝術風格。
麥凱射線
這種錯覺由神經科學家唐納德·M·麥凱於 1957 年在倫敦國王學院建立,它表明,規則或重複刺激的簡單圖案,例如放射線(稱為麥凱射線),可以誘導在與圖案成直角的周邊的閃爍或錯覺運動的感知。要看到這種錯覺,請看著圓圈的中心並注意周邊的閃爍。
BBC 牆板
這種錯覺始於一次偶然的觀察。麥凱最初在 BBC 工作室的牆板上看到了它:廣播工作人員一直對在平行線柱之間的空白條紋上上下移動的錯覺陰影感到惱火。
歐普藝術依然充滿活力
日本立命館大學心理學教授北岡明佳追隨 20 世紀偉大歐普藝術家的腳步。《水道螺旋》是法國歐普藝術家伊西亞·萊維安特現已成為經典的《謎》的引人注目且強有力的版本。觀察沿著藍色螺旋條紋的強烈錯覺運動。
謎的錯覺
看著上面影像的中心,注意同心綠色環是如何充滿快速錯覺運動的,就好像數百萬輛微小且幾乎看不見的汽車在賽道上全速行駛一樣。鳳凰城巴羅神經學研究所的神經科學家兼工程師豪爾赫·奧特羅-米蘭創作了這張影像,作為對萊維安特的《謎》的重新詮釋,萊維安特在不知不覺中結合了麥凱射線和 BBC 牆板。
但是,這種錯覺是源於大腦還是眼睛?在與我們在巴羅的同事 Xoana G. Troncoso 和 Otero-Millan 合作發現錯覺運動是由微眼跳驅動的之前,證據一直存在衝突:微眼跳是在視覺注視期間發生的微小、無意識的眼球運動。然而,導致錯覺感知的精確大腦機制仍然未知。一種可能性是,微眼跳會在影像周邊區域的幾何位置產生微小的偏移。這些偏移會產生重複的對比反轉,從而可能產生運動錯覺。奧特羅-米蘭的《謎之眼》(右圖)也是對《謎》的致敬,反映了眼球運動在錯覺感知中的作用。
神經科學家兼藝術家貝維爾·康威及其在哈佛醫學院的同事最近證明,不同對比度的刺激對能夠在大腦視覺皮層神經元中產生運動訊號,他們並提出,這種神經機制可能是某些靜態圖案中錯覺運動感知的基礎。
布里奇特·賴利的運動錯覺
眼球運動,無論大小,都可以觸發本文中的大多數運動錯覺。英國歐普藝術家布里奇特·賴利於 1964 年創作的絲網印刷作品《火焰》(左圖)給人一種快速螺旋運動的印象,因為觀察者會在影像周圍移動眼睛。賴利於 1963 年創作的繪畫作品《秋》(右圖)具有彎曲的線條,營造出錯覺的起伏和體積。這兩件作品都在倫敦泰特美術館展出。1965 年的 MOMA 展覽“敏感的眼睛”引起了全世界對賴利歐普藝術的關注。
重訪賴利
在一部讓人聯想到賴利作品的作品中,蘇格蘭鄧迪大學的視覺科學家尼克·韋德創作了一個既具有流式運動又具有閃爍運動的例子。在設計的中心可以清楚地看到一隻眼睛,如果您從房間對面觀看錯覺或搖晃頭部,則可以看到一張臉。隱藏的臉是韋德的妻子克里斯汀的肖像,標題 Chrystine 是對菊花形狀的指代。
彩色圓圈
英國藝術家彼得·塞奇利是賴利十年的伴侶,也是歐普藝術界的重要人物。他的畫作探索了同心彩色圓圈的光學互動,這些圓圈呼應了人眼的幾何形狀,並且似乎在黑色背景上跳動。塞奇利在這件 1968 年的作品《你》中,用噴槍噴繪色帶,創造出柔和的、重疊的環。
大內錯覺
這種錯覺是由日本歐普藝術家大內肇創作的。當您讓眼睛在影像周圍遊移時,前後移動頭部,看看圓圈及其背景如何顯得彼此獨立地移動。德國弗萊堡大學的視覺科學家洛塔爾·斯皮爾曼在瀏覽大內的著作《日本光學和幾何藝術》(該書於 1973 年首次出版)時偶然發現了這種錯覺。斯皮爾曼隨後將大內錯覺介紹給視覺科學界,並在那裡廣受歡迎。
致敬大內
這種錯覺(右圖)是北岡於 2001 年繪製的大內圖案的當代變體。
旋轉傾斜線錯覺
由當時在德國弗萊堡大學的視覺科學家西蒙娜·戈裡和凱·漢堡格開發的錯覺(右圖)是謎效應和賴利《火焰》的新穎變體。為了最好地觀察這種錯覺,請將頭部靠近頁面,然後再遠離頁面。當您靠近影像時,請注意放射線似乎逆時針旋轉。當您遠離影像時,它們似乎順時針旋轉。這種錯覺在 2005 年在西班牙舉行的年度最佳錯覺大賽的第一屆中展出(請參閱 http://illusioncontest.neuralcorrelate.com/2005/rotating-tilted-line-illusion)。
眩暈變體
藝術家三輪美和的旋轉傾斜線錯覺變體(上圖)致敬了阿爾弗雷德·希區柯克於 1958 年執導的經典電影《眩暈》(左圖)。
聖誕彩燈錯覺
義大利藝術家兼作家吉安尼·A·薩爾科內的聖誕彩燈錯覺也基於萊維安特的《謎》。注意沿著綠黃色條紋出現的流動運動。
二合一
戈裡和漢堡格將旋轉傾斜線錯覺和謎錯覺相結合,既具有視覺衝擊力,又強有力地展示了靜態圖案產生的錯覺運動。《謎》錯覺在萊維安特創作近三十年後,仍在繼續啟發視覺科學和視覺藝術。
藝術與科學相遇
法國藝術家何塞·費雷拉的最新作品《神經衝動》不僅重現了萊維安特效應,還說明了神經細胞如何將資訊從眼睛傳遞到大腦:在被稱為神經遞質的大量化學物質的觸發下,神經細胞(在頂部)發出電訊號,沿著稱為軸突的細長結構快速傳遞。在軸突的旋鈕狀末梢,每個神經細胞都會釋放出自己的神經遞質,這些神經遞質會擴散到狹窄的突觸間隙中,並與下一個神經細胞樹枝狀樹突上的受體結合,從而觸發新的電訊號。每個連續的神經元都將資訊傳遞給它的鄰居,就像消防隊傳遞一桶水一樣。