雖然錯覺根據定義不是真實的，但科學家們越來越多地找到利用它們來影響現實世界的方法。以下是10個使用或控制錯覺的實際應用，從軍艦到虛擬現實，再到米開朗基羅的《大衛》和自由女神像。
MP3
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞工作 訂閱。透過購買訂閱，您將幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
所有 MP3 都基於錯覺。 MP3 是“有損音訊壓縮”的產物，它會丟棄音訊訊號的部分內容以縮小聲音檔案，但對於普通聽眾來說，聲音質量的感知損失為零或最小。
MP3 壓縮是如何工作的？它消除了通常聽不見的聲音。例如，如果兩個聲音在時間上非常接近的同時出現，那麼根據它們的頻率和強度，大腦可能只會感知到其中一個，這種現象稱為掩蔽。“有損音訊壓縮絕對涉及錯覺，”加州大學聖地亞哥分校的感知和認知心理學家戴安娜·多伊奇說。“你可以減少訊號中的資訊量，而大腦會填補空白。”
在移除人們通常聽不到的聲音，然後使用傳統壓縮方法對冗餘資訊進行編碼以節省空間後，MP3 可以將聲音檔案的大小減少 90% 左右。
圖片：Thinkstock
未來主義燈泡
2012 年，現任紐約州立大學布魯克林分校下城醫療中心的認知神經科學家 斯蒂芬·麥克尼克 和他的同事發現一種錯覺，它允許燈泡在 13% 的時間內基本上熄滅，但對人腦來說，亮度似乎與整個時間都亮著一樣。透過製造利用這種錯覺的燈泡，研究人員希望製造出可以節省高達 20% 電費的燈泡。
研究人員對燈泡的閃爍進行了分析，只要它們存在。例如，托馬斯·愛迪生髮現，每秒閃爍 60 次的燈泡看起來是恆定的光源，麥克尼克說（他也是《大眾科學思維》的顧問委員會成員）。
麥克尼克和他的同事發現，對亮度的感知不僅與光閃持續時間有關，還與它們的週期性有關。他們的發現表明，如果 67 毫秒的光脈衝與 10 毫秒的黑暗週期交替出現，人們仍然會把這些光脈衝感知為一個，而不是閃爍。
麥克尼克認為，這一發現可能會帶來節能且壽命更長的燈泡。節省的費用可能很可觀，根據美國能源資訊管理局的資料，大約四分之一的電力用於照明。這項發明正在申請專利，麥克尼克已獲得國家科學基金會撥款，用於研究大腦中這種錯覺的生理基礎。
修剪腰圍
科學家們早就知道，德爾勃夫錯覺 會使人們誤判被較大圓圈包圍的相同大小的圓圈的大小。內圓周圍的空白空間越多，它看起來就越小。
同樣，在2006 年，研究人員布萊恩·萬辛克和科爾特·範·伊特瑟姆發現，較大的盤子可以使相同量的食物看起來更小，反之亦然。科學家們還注意到，自 1960 年以來，美國餐盤的平均尺寸增加了 22%，這或許有助於解釋為什麼人們現在每頓飯吃得更多。
這一發現表明，使用較小的盤子可能是修剪腰圍和減少食物浪費的簡單一步。小盤子運動 現在旨在讓家庭和餐館使用較小的餐具。實際上，研究人員斯蒂芬·卡爾貝肯和哈康·塞倫發現，斯堪的納維亞最大的連鎖酒店透過減小盤子尺寸以及張貼鼓勵顧客在一頓飯中多次自助餐的標誌來減少了 20% 的食物浪費，以促使他們在第一次去餐桌時不要裝太多食物。
交通擁堵
道路上的凹陷處，即路面從下坡變為上坡的地方，通常會導致交通擁堵。垂直梯度的視覺錯覺 往往會導致駕駛員誤判道路的坡度。這意味著在下垂處，駕駛員經常沒有意識到他們正在上坡，因此沒有加速以保持速度，從而導致交通減速和擁堵。
日本的科學家認為，道路附近牆壁上的條紋圖案可能有助於抵消這種錯覺，幫助暢通交通，東京武藏野大學的研究員友枝明康說。他說，研究人員正在使用駕駛模擬器測試這種模式是否有效。
強制透視
強制透視依賴於一種光學錯覺，使物體看起來比實際更近、更遠、更大或更小。例如，在電影中，《卡薩布蘭卡》的最後一幕中，逃生飛機實際上是一個微型的平面剪紙，而製作該飛機的臨時演員是一些小人物，這有助於創造大小的錯覺。現代電影版本的強制透視包括《哈利·波特》電影中的巨人海格和《指環王》三部曲中的矮人和霍位元人。“強制透視之所以有效，是因為人類的 3D 視覺系統很糟糕，”麥克尼克說。“我們使用扁平的視網膜，一個 2D 的‘裝置’來以 3D 視角觀看，因此必須依賴透視線索來確定大小和距離。”
在雕塑中，強制透視的經典例子包括米開朗基羅的《大衛》和自由女神像，從下方觀看時，這種錯覺有助於使它們的比例看起來更自然。強制透視也用於遊樂園，例如沃爾特迪斯尼世界的灰姑娘城堡和環球影城新的霍格沃茨城堡，使這些結構看起來更令人印象深刻。
影片
動畫、電影和線上影片都依賴於一種稱為 Phi 現象的光學錯覺，其中快速連續觀看的靜止影像會產生連續運動的錯覺。例如，電影每秒至少向觀眾閃爍 24 幅靜止影像，這種閃爍速度足以產生平穩移動影像的錯覺。“Phi 現象之所以有效，是因為視覺系統根本看不到運動——它看到的是不同位置的空間邊緣，並假設它們正在移動，”麥克尼克說。“因此，當你在一個位置眨眼一個盒子，然後在另一個位置眨眼，視覺會將其視為運動，因為這也是它看待真實運動的方式。”
諸如 Oculus Rift 之類的虛擬現實顯示器部分基於 對飛行模擬器數十年的研究，而飛行模擬器又依賴於藝術界數百年來關於如何使用光學錯覺來 欺騙眼睛 和模仿深度的知識。“即使在藝術出現之前，我們的大腦也一直使用透視線索來看深度，”麥克尼克說。“藝術家們只是弄清楚了這些規則是什麼，並利用它們使事物看起來處於與實際不同的深度或大小。”
例如，使用線性透視來創造深度的錯覺，線條會匯聚，並且物體會被繪製得較小，看起來好像它們正在從觀看者那裡退去。使用大氣透視來使物品看起來好像更遠，物體可以被繪製得更模糊，並帶有藍色色調，以模仿大氣霧霾對遠方物體外觀的影響。使用陰影，畫家可以模仿光線和陰影對固體物體的作用，從而創造出形狀的錯覺。
飛行模擬器新增傾斜、搖晃和聲音等效果，使它們顯示的錯覺看起來更真實。虛擬現實還試圖使用有線手套和全方位跑步機來重新建立觸覺和空間等體驗，並透過模擬人與其虛擬環境之間的互動來增強錯覺。
炫目偽裝
炫目船是在兩次世界大戰期間塗有鮮豔條紋和其他大膽圖案的軍艦，目的是迷惑敵人。這個想法是，炫目偽裝會擾亂敵人對艦船的射程、航向、大小、形狀和速度的感知，從而減少潛艇魚雷攻擊造成的損失。英國布里斯托爾大學的視覺科學家 尼克·斯科特-塞繆爾 說，德國 U 型潛艇 的指揮官只能將潛望鏡升起最多約 5 秒鐘，時間再長，潛望鏡就會留下足夠可見的尾流，使 U 型潛艇容易受到深水炸彈的襲擊。在 這大約五秒鐘內，“他必須進行魚雷擊中移動目標所需的計算。這很難做到，而炫目圖案的目標是進一步干擾感知。”
在涉及影片螢幕上移動物品的實驗中，斯科特-塞繆爾和他的同事發現，炫目圖案確實可以扭曲速度的感知，尤其是在高速時。研究人員認為，在針對以每小時 90 公里速度移動的陸地巡邏車、距離約為 70 米（這是此類襲擊的典型距離）的火箭推進榴彈襲擊中，炫目偽裝可能有助於使榴彈偏離目標約一米，這可能是車輛乘員生死攸關的距離。
圖片：Thinkstock
電話
智慧手機和其他電話都依賴於一種稱為缺失基頻的聽覺錯覺。諸如語音或音樂之類的複雜聲音由許多不同的聲音訊率組成，例如 100、200 和 300 赫茲。在該示例中，第二個和第三個頻率是第一個和最低頻率的倍數，稱為諧波，第一個和最低頻率稱為基頻。“由於缺失基頻的錯覺，即使基頻被移除，只要聲音中有足夠數量的相鄰諧波，仍然可以聽到基頻，”加州大學聖地亞哥分校的戴安娜·多伊奇說。
由於揚聲器體積小、質量低，電話通常只傳輸大約 300 到 3,000 赫茲之間的聲音。成年人聲音的基頻通常低於 300 赫茲，而典型的男性聲音的基頻約為 100 到 150 赫茲，但透過電話，我們通常不會將成年人與兒童混淆，也不會將男性與女性混淆。“大腦會重建缺失的基頻，這樣你就可以聽到實際上不存在的音高，”Deutsch 說。“大腦為什麼要這樣做？”她問道。“嗯，當聲音傳播時，它們會反彈很多次，並且聲音的不同成分會因為牆壁和聲音反彈到的各種物體而丟失或減少。因此，只要我們利用缺失基頻的錯覺，即使聲音的頻率成分因情況而異，我們也可以識別出該聲音。”
現代電話技術利用這種錯覺，傳輸比任何給定對話中實際存在的頻率頻寬更小的頻率。電話系統傳輸的資訊較少這一事實，使得它們可以在一條線上承載更多的呼叫，從而使其更具成本效益。
泳裝
為什麼高開衩泳裝會讓腿看起來更長？ 日本大阪大學的 森川和則表示，這是高開衩腿部的錯覺。
在一項研究中，森川讓 76 名本科生觀看一位穿著高開衩泳裝或及小腿長度緊身褲的女性的圖畫。 當這位女性穿著泳裝時，學生們明顯高估了她的腿長。
這種錯覺是著名的繆勒-萊爾錯覺的一個變體。 最常見的版本涉及兩條長度相同的線，每條線的末端都有像鰭或翅膀一樣突出的對角線。帶有向外突出翅膀的線看起來比帶有向內突出翅膀的線更長。 森川說，高開衩泳裝的腿部開口和腿部內輪廓形成的 Y 形輪廓可能會喚起繆勒-萊爾錯覺。