我們對世界的感知在很大程度上取決於大腦的智慧猜測。一個刺激您視網膜的橢圓形白色影像可能是由雞蛋、完全圓形、扁平傾斜的圓盤或無數個以適當角度傾斜的中間形狀產生的。然而,您的大腦會立即“鎖定”正確答案。它透過使用關於自然世界統計資料的某些無意識假設來實現這一點——這些假設可以透過視覺錯覺來揭示。
大腦處理視網膜影像中無法解釋的空白的方式——這個過程稱為填充——為這一原理提供了一個引人注目的例子。您可以使用眼睛的盲點來演示這一點。
檢視插圖 (a)。閉上右眼,看著下方白色方框的中心。將頁面放在離您面部約一英尺的位置,然後慢慢地將其朝向您並遠離您移動。在一定距離處,左側的圓盤消失了。它落在了您左眼的盲點上,這是視網膜上的一小塊區域,稱為視盤,它沒有受體(這是視神經穿過視網膜並離開眼球時造成的不完美之處)。
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維多利亞時代的物理學家大衛·布魯斯特爵士驚訝地發現,當圓盤消失時,您不會在其位置體驗到陰影或 gaping hole。與圓盤相對應的區域被背景顏色“填充”。他將這個過程歸因於上帝,即“神聖的創造者”。
即使是穿過您盲點的直線也不會在中間被截斷,正如您可以透過做同樣的練習,但這次看 (a) 中較高的白色方框所看到的那樣。直線的缺失部分看起來是完整的。就好像大腦認為兩條短線僅僅是偶然地位於盲點兩側的可能性極低。因此,視覺中心的細胞的放電方式就像杆是完整的一樣,因此您會看到一條連續的線。您可以嘗試為了好玩而將兩個線段塗成不同的顏色(例如,紅色和綠色)。您仍然會補全這條線嗎?
盲點出奇地大,幾乎相當於天空中九個滿月的大小。嘗試閉上左眼,然後用右眼環顧房間。透過一些練習,您應該能夠將盲點“對準”任何小物體,使其從視野中消失。英國國王查理二世過去常常將他的盲點對準囚犯的頭部,以便在實際斬首之前在視覺上“斬首”他。我們經常在教員會議上對競爭對手做同樣的事情。
填充過程有多複雜?如果十字的中心落在盲點上,它會被填充嗎?重複的桌布狀圖案呢?只需幾支彩色氈尖筆和幾張紙(或計算機圖形軟體包),您就可以探索填充的極限以及控制該過程的“規律”。我將在此處描述幾個示例,但您可以發明自己的示例。
在 (b) 中,您的盲點落在由一條長綠線和一條短紅線交叉組成的 X 的中心。如果您和大多數人一樣,您會看到只有兩條線中較長的那條線在盲點處被補全。(然而,如果短線單獨呈現,則可以很容易地填充短線的缺失部分。)這個簡單的練習表明,在某些條件下,填充是基於整合沿線的整個長度的資訊,而不是空間上相鄰的資訊。
在其他情況下,大腦只填充盲點周圍的東西。如果您將左眼的盲點對準黃色甜甜圈的中心,您會看到一個黃色圓盤而不是環;黃色填充了進來。更值得注意的是,同樣的事情發生在 (c) 中;大多數人看到黃色圓盤在黃色環的背景桌布上突出顯示。您的視覺系統沒有外推重複的環形圖案,而是執行嚴格的區域性計算。它只填充圓盤周圍均勻的黃色。
然而,正如您將從 (d) 中看到的那樣,情況並非總是如此。請注意穿過平行水平線的垂直錯覺條帶。將左眼的盲點對準藍色圓盤使其消失。現在的問題是,您是填充穿過盲點的水平線的缺失部分?還是填充垂直錯覺條帶?答案取決於線的間距。
為什麼會發生填充?視覺系統進化出這種能力不太可能是僅僅為了處理盲點(畢竟,另一隻眼睛通常會補償)。填充可能是一種我們稱之為表面插值的表現,這種能力已經進化出來,用於計算自然界中出現的連續表面和輪廓的表示——即使是那些有時部分被遮擋的表面和輪廓(例如,在柵欄後面看到的貓看起來像一隻完整的貓,而不是像一隻被切碎的貓)。生理學家(特別是美國國家心理健康研究所的 Leslie G. Ungerleider、里約熱內盧聯邦大學的 Ricardo Gattass 和洛克菲勒大學的 Charles D. Gilbert)現在已經開始探索這個過程的神經機制,方法是監測視覺中心的單個神經元對部分被盲點或不透明遮擋物覆蓋的物體的反應方式。
如果您厭倦了玩弄您的自然盲點,請嘗試這樣做。在電視螢幕右側,貼上一小塊(直徑半釐米)白色紙板,中心有一個黑點。接下來,將電視調到未廣播的頻道,以便您只看到閃爍的“雪花”。將一塊兩釐米見方的厚灰色紙板(顏色與電視雪花大致相同)固定在離白色紙板約 12 釐米的位置。站在離電視機一米遠的地方。如果您睜開雙眼並穩定地盯著小黑點 15 秒鐘,大灰色方塊將完全消失,並且它“騰出”的區域將被雪花填充——您會幻覺出根本不存在的雪花!值得注意的是,如果您現在將視線移開到灰色牆壁上,您會在發生填充的區域看到一塊閃爍的點狀方形區域。即使是背景為綠色斑點的孤立紅色斑點也會以同樣的方式消失——綠色斑點會填充進來。看來,大腦厭惡真空。
這些實驗表明,當您觀察世界時,大腦實際接收到的資訊是多麼少,以及有多少資訊是由您的大腦提供的。我們個人經驗的豐富性在很大程度上是虛幻的;我們實際上“看到”的很少,並且依靠有根據的猜測來完成其餘的工作。
