凝視a圖中白色十字中央的微小黑色注視點。30秒後，將視線轉移到中性灰色背景上。您應該看到一個深色—幾乎是黑色—的十字架在逐漸顯現和消失。如果您眨眼來恢復影像以減緩消退，效果會特別明顯。
這種效應被稱為負後像，因為十字架的持久鬼影與您所看到的內容相反—它是深色的而不是淺色的。當您注視白色十字架時，您透過漂白視錐細胞色素“疲勞”了視網膜光感受器。因此，當您看中性灰色時，對應於白色十字架所在區域的反應不如周圍區域強烈，最終結果是它被視為深色十字架。
為什麼十字架會消退？部分原因是疲勞的感受器會隨著漂白的色素再生而緩慢恢復。相反，對於真實影像，我們的眼睛處於持續運動狀態—當我們掃描房間、道路、文字或面孔以識別新穎或重要的部分時，影像會在視網膜上滑動和晃動。這種持續的運動防止了適應或疲勞，因為新的模式不斷出現在任何視網膜區域上。透過高度集中注意力，您可以消除所有自願運動，並且您應該注意到某些物體會緩慢消失，如b圖所示（稱為特羅克斯勒效應或特羅克斯勒消退）。這種消退是間歇性的，因為您的眼睛永遠不會完全停止移動。即使在最穩定的注視期間，微觀的非自願顫動也是其特徵。這種“生理性眼球震顫”使大腦的邊緣檢測神經元即使在注視期間也能透過提供瞬時重新整理來避免疲勞。但是，與真實影像不同，後像會粘在視網膜上，因此神經元不會被重新整理，疲勞會迅速開始。
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到目前為止，我們討論的所有內容都是傳統的故事。但是，後像遠比眼睛看到的要多，正如已故的英國布里斯托大學的理查德·L·格雷戈裡所展示的那樣，他是世界著名的知覺心理學家。他1966年的著作《眼睛與大腦》啟發了許多學生（包括我們兩人）投身視覺心理學和神經生理學事業。“天才”這個詞現在很少使用，但如果有人配得上這個頭銜，那將是格雷戈裡。
格雷戈裡研究了正後像，因為它們消退得更慢，並且隨著邊界更加清晰而更加強烈，這使得它們更容易研究。在與我們實驗室的伊麗莎白·L·塞克爾的合作下，我們證實了格雷戈裡在1960年代後期對後像進行的許多鮮為人知的實驗的結果。讀者可能希望今天嘗試一下。
黑暗中的一擊
讓朋友在昏暗的房間裡用閃光燈對著您，同時您注視著固定在閃光燈中心的微小發光點。當他“給您拍照”時，您將獲得正後像。光感受器的持續放電使您在實際閃光過後很長時間內仍能看到明亮的白色圓盤。
由於後像粘在視網膜上，如果您在房間裡移動眼睛，後像會隨之移動。現在，當您有後像時，觀察不同距離的表面。當您注視每個表面時，後像將出現在每個表面上，並且令人驚訝的是，它的表觀大小會根據注視表面的距離遠近而擴大或縮小。多麼有趣！將一張紙伸直手臂，將其移向您的鼻子，並觀察其上的後像的表觀大小從乒乓球變為豌豆。將您的視線移回到遠處的牆壁上，後像立即變得像沙灘球般大小。
為什麼會發生這種效應？考慮真實物體。例如，如果一個朋友站在離您五英尺遠的地方開始走開，那麼隨著她的離開，她的視網膜影像大小會縮小。在10英尺處，它只有一半高（簡單的幾何學）。但是，當然，您不會看到她縮小—只是看到她走遠了。感知大小與感知距離成正比（稱為埃默特定律）。在判斷距離時，大腦會權衡來自運動、立體、透視、輻輳角等資訊，並應用必要的“校正”—這個過程稱為大小恆常性。
通常，此過程是適應性的，因為它使您能夠感知物體的真實面貌：大小恆定，而與距離和視網膜影像大小無關。但是在後像的情況下，處理會適得其反。後像的大小不會隨著觀看距離的變化而在視網膜上發生變化，但是您的大腦仍然將其解釋為這樣做。因此，當後像疊加在遠處的牆壁上時，您的大腦會期望視網膜影像從近處的牆壁上的大小縮小。因此，您的大腦會擴大表觀大小以進行補償。重要的是要意識到所有這些都是在一種自動駕駛儀上發生的。沒有有意識的推理或決策，例如：“如果物體很遠，則它必須具有較小的影像；因此，物體大小必須為……”。那種型別的思考花費的時間太長，以至於無法有效。為什麼整個過程導致影像看起來實際上很大，而不是僅僅知道它很大，這是一個價值64,000美元的哲學問題，稱為感覺質之謎。（即使我們個人認為大小恆常性有一天可能比問“為什麼紅色是紅色？”更容易幫助解決這個謎，我們也會在本專欄中避開這個問題。）
埃默特定律在完全黑暗中也有效。這是因為當您看不同距離的假想物體時，兩隻眼睛視線之間的角度（輻輳角）會發生變化，並且大腦會測量眼睛位置的這種變化。因此，後像在黑暗中會縮小和擴大，具體取決於您的凝視距離。
接下來嘗試以下實驗。用另一個閃光燈產生後像。然後，在黑暗中，完全站直，並將頭向前和向後移動，遠離您面前（不可見的）牆壁。當您伸出脖子時，您會發現後像縮小了，因為大腦“假設”它是真實物體在擴大，因此施加了（錯誤的）校正。也許來自頸部肌肉的訊號被髮送到視覺中心以放大感知大小。或者，當大腦中的運動命令中心向頸部肌肉傳送命令時，它們可能會向視覺中心傳送一種抄送（如電子郵件中的抄送）。
幽靈般的顯現
關於埃默特定律的這些事實非常簡單明瞭，但最好的還在後頭。
將一個微小的發光點貼在您右手的掌心中央，並在完全黑暗中，將您的手伸直手臂，並注視該點。讓朋友從您的肩膀上方看，然後用對準您伸出的手的閃光燈拍照。
現在直視前方。您會看到您手的生動幽靈般的後像。保持向前凝視，使手的影像懸停在您面前—到目前為止，沒有什麼令人驚訝的。但是現在將您的真手移向您的鼻子，您會感覺到手的影像正在縮小。即使只有一個眼睛有影像，這種小型化也會發生，因此距離資訊的來源不可能是輻輳角。
格雷戈裡的巧妙想法是，來自手臂肌肉和關節感覺的本體感覺資訊一定一直傳遞到大腦的大小感知中心；這些資訊不必源自眼部肌肉。這種效果感覺很詭異，因為您會期望您的真手影像隨著它靠近您的鼻子而變大，但是（在完全明亮的房間中嘗試一下）由於本體感覺，在埃默特定律的驅動下，它實際上會縮小。手臂肌肉告訴您的大腦，發光的手正在靠近您，但它看起來卻在擴大。因此，您會感到驚訝。而且，如果您將手移得太靠近自己，鬼影的擴大就會停止。發生這種情況可能是因為您通常不會將手帶到或看到離您如此近的位置，因此您的大小恆常性機制並未為此“佈線”。有趣的是，可以安裝一個長長的假手臂來人為地延長您的手臂，看看會發生什麼。
崩潰的影像
這是另一個具有相同設定的實驗。將您的手移離其後像，以便後像保持在前方，但手不在。如果您像我們大多數人一樣，您會看到後像突然開始破碎，這就是1973年當時在蘇格蘭阿伯丁大學的P.戴維斯報告的所謂崩潰效應。這種破裂的發生是因為大腦面臨後像的視覺位置與手臂的本體感覺位置之間的差異。由於厭惡差異，大腦只是開始“關閉”一個影像。停止轉瞬即逝的、本質上不穩定的後像比關閉手臂的肌肉和關節感覺更容易。因此，影像開始褪色和破碎。（我們的同事，加州大學聖地亞哥分校的斯圖爾特·安斯蒂斯向我們指出，這種效應也發生在其他身體部位。）
如果將您的右手伸到您面前的完全黑暗中，以便重新建立一致性，並且手的後像再次強烈地重新出現，則會發生另一種令人驚訝的效果。現在將您的左手在您的鼻子和伸出的右手（及其後像）之間移動。您通常不會期望發生任何事情，因為與真實的、發光的右手不同，真實的右手會被插入的左手遮擋，後像不應被遮擋—它仍然粘在視網膜上，現在應該被視為“疊加”在（即使是看不見的）左手上。令人驚訝的是，至少在某些試驗中，後像變得“被遮擋”，就像真手會發生的那樣—好像僅僅是期望就足以使其褪色。
這些效應僅發生在手上，還是會發生在整個身體上？透過在您面前合適的位置放置閃光燈，同時您俯視自己的身體，可以建立您整個身體的後像。穿白色衣服會有所幫助，這樣後像會更亮。（我們與塞克爾合作進行了此實驗。）如果您現在向上傾斜眼睛和頭部以直視前方，則您身體的幽靈般的顯現將開始向上漂浮，遠離您的真實身體，從而產生短暫的不穩定感。更令人驚訝的是，當我們在患有慢性間歇性身體疼痛的患者身上嘗試該實驗時，這種差異似乎改變了疼痛—有時會短暫地增加疼痛，但大多數時候會減輕疼痛。該效果僅僅是如願以償的暗示性還是真實的感官現象，仍有待觀察。
使用功能強大的閃光燈，讀者可能希望嘗試其他關於該主題的巧妙變體。如果您將手的後像疊加在您的手上並擺動手指會怎樣？玩得開心！