超級英雄科學教會了我這個道理：整個宇宙都可以舒適地裝進我們的頭骨裡。不僅僅是一個或兩個，而是無數個宇宙可以被塞進那個黑暗、潮溼和骨質的空腔中，而不會從內部將其撐破。——格蘭特·莫里森，《超級神》，2011年
在亞利桑那州夏季的酷熱中，一群不拘一格的裝扮成殭屍、漫畫人物以及各種反派和英雄的人群，在他們的妝容下汗流浹背，在2014年鳳凰城動漫展上推著我們前進。我們乘坐四層樓高的自動扶梯下行，進入巨大的鳳凰城會議中心，該中心橫跨多個城市街區的地下樓層空間。當我們看著坑底向我們升起時，惡魔們揮舞著十字弓、戰錘和光劍。
漫畫人物生活在一個增強現實中，一個個人超越自然能力的領域。他們的故事是放大的世間戲劇：超人翱翔救援，蜘蛛俠攀爬建築物以躲避惡棍。人類神經系統提供了多種方式來參與這個世界。我們的眼睛可以接收周圍大量的顏色、光線和運動，大腦將這種視覺漩渦轉化為可理解的東西。特別是，我們的感知和認知系統主要依賴於尋找、修飾和識別對比，這一原則也是漫畫故事的基礎，其中心主題是善與惡的對抗。
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洛克菲勒大學的諾貝爾獎獲得者哈爾丹·凱弗·哈特萊恩首次在視網膜神經元中發現了大腦的對比檢測能力，視網膜在人類中覆蓋在眼睛後部的內表面。哈特萊恩發現，神經元中的興奮會導致周圍競爭神經元的抑制，因此對視覺刺激的增強神經反應與附近對手刺激的主動抑制齊頭並進。哈特萊恩將這一過程稱為“側向抑制”。
與物體的內部相比，興奮與抑制增強了物體的輪廓，類似的計算在視覺系統之外執行，在幾乎所有已知的大腦區域中都發揮作用。側向抑制也可能在我們比較想法和論點的方式中發揮作用。區分世界——突出實體之間的差異——似乎是一種神經指令。例如，我們無法感知綠紅色或藍黃色，因為相應的顏色在視覺神經元中被處理為對立型別的資訊。它們就像思想中的油和水。
在鳳凰城動漫展的展廳裡，我們最喜歡的漫畫創作者之一丹尼斯·卡萊羅解釋說，管理二元性對於超級英雄的傳說也至關重要。英雄通常內化對立的人物角色：讀者認同的是克拉克·肯特和彼得·帕克，而不是超人和蜘蛛俠。然而，同樣重要的是，反派成就了英雄。沒有引人入勝的反派，故事就會變得平淡無奇。光明與黑暗力量之間的對比創造了敘事。
本文中的影像利用了超能力和英雄的概念。它們挑戰您的視覺和認知迴路，將它們分類為可能與不可能。您即將體驗到的視覺輸入的模糊性使得這項任務成為鋼鐵俠本人都值得稱讚的壯舉。
欺騙之網
區分英雄和反派通常只取決於視角。在庫爾特·溫納的這幅影像中，該影像在日本環球影城展出，以慶祝其2011年的10週年紀念，只有從正確的角度觀看（非常像《大眾科學·思想》讀者的視角）的人才能看到蜘蛛俠在紐約市峽谷中 swing，準備向走鋼絲的人射回蜘蛛網。走繩索的人們將這位超級英雄視為他本來的樣子，即他們腳下地板上的一幅巨大的平面畫，並且毫不畏懼墜落致死。這種被稱為變形繪畫的錯覺利用了視覺系統如何使用陰影、透視和相對大小等線索來產生我們對距離、深度和形狀的感知。
圖片來源：© MARVEL，由日本環球影城友情提供
變色龍偽裝
中國藝術家劉勃麟以自己的身體為畫布，在眾目睽睽之下消失。他和他的團隊可以花幾天時間為拍攝做準備。勃麟以少年泰坦變形者火星小姐的變形能力融入了地標、書店甚至推土機，火星小姐可以控制其分子結構以在任何環境中偽裝。我們的眼睛很難發現勃麟，因為他的身體彩繪降低了他的身體邊緣與背景之間的對比度，顛覆了側向抑制的相同原理，而側向抑制有助於我們在其他影像中找到輪廓。
圖片來源：GETTY IMAGES（書架上的劉勃麟）；BERND WEISSBROD Getty Images（勃麟插圖）
隱形女俠
神奇四俠中的隱形女俠蘇·理查茲可以操縱光波使自己隱形。這位來自英格蘭劍橋的18歲攝影師勞拉·威廉姆斯的超級自拍非常棒，因為我們的大腦乍一看毫不猶豫地將這位年輕女子感知為部分隱形，而不是直接斷定這是一個不可能的場景。
我們都有人體心理模型，因此我們斷定一個女孩坐在框架後面，而不是她是一個無實體的頭部和四肢。然而，我們視覺系統將背景中的景觀與框架內的影像聯絡起來的能力——框架內的影像應該反映女孩前面而不是後面的東西——甚至比我們大腦對人體框架的圖式更強大。德國格式塔心理學運動將這種感知拼接稱為“良好連續性定律”，它勝過了大腦對人體形狀的假設。因此，我們想象一個隱形女孩坐在空框架後面，而不是一面鏡子上反射的風景。
圖片來源：勞拉·威廉姆斯
日常超級英雄
藝術家萊安德羅·埃利希的互動裝置《建築物》於2004年在巴黎白夜節上展出，它由一個詳細的正面外牆組成，該外牆平放在地面上。透過一面朝向它的大型傾斜鏡子，整個外牆垂直反射，以及觀眾，他們可以擺出姿勢，看起來像是用指尖緊貼窗臺或像蜘蛛俠一樣攀爬牆壁。就像溫納的蜘蛛俠地面壁畫一樣，這種錯覺都歸結為視角，給遊客帶來一種怪異的、不可能的體驗。
圖片來源：PAUL ET HENRIETTE
超級爸爸
義大利攝影師朱莉婭·佩克斯創作了一系列以父親節為靈感的影像，題為《爸爸，你是我最喜歡的超級英雄》，該系列將繪畫、插圖和攝影相結合，以展示她眼中的父親的超能力。藝術家們瞭解到，繪畫或繪畫中的線條通常是物體輪廓的視覺速記，我們使用側向抑制來感知輪廓。
此外，視覺處理第一階段的神經元無法區分實體形式和空框架。因此，眼睛很容易接受線條畫，儘管事實上它們僅提供形式的邊緣。解釋影像所需的額外努力實際上可能會使線條畫對我們的視覺系統更具吸引力，從而使我們的注意力保持更長時間。在這裡，佩克斯透過繪製一件斗篷來欺騙我們的線條查詢神經元，斗篷的細節足以讓我們看到她父親的超級英雄地位。
圖片來源：朱莉婭·佩克斯