視覺錯誤扭曲和逗弄大腦

扭曲你感知的錯覺

視覺感知始於我們的視網膜定位世界中物體的邊緣。下游神經機制分析這些邊界,並使用這些資訊填充物體內部,構建我們對錶面的感知。當這些邊界——我們視覺現實的基本結構——被調整時會發生什麼?我們對物體的內部表徵失敗了,我們大腦準確表示現實的能力不再起作用。看似微小的錯誤會導致對虛幻世界非常扭曲的感知。

完全瘋狂

不,這座建築的建築師在繪圖板前並沒有喝醉。事實上,這座建築在各個方面都是完全筆直的。沒有傾斜,沒有傾角,也沒有曲線:這裡應用的只是傳統而標準的 90 度角。澳大利亞建築公司 Ashton, Raggatt, and McDougall 在墨爾本港 1010 大樓的外立面設計中,運用了一種著名的視覺技巧,即咖啡牆錯覺,這種錯覺由英國布里斯托大學的視覺科學家 Richard Gregory 普及開來。北達科他州立大學的視覺科學家 Mark McCourt 已經證明,黑白磚塊的位置會產生一種稱為亮度感應的反向對比效應,從而使砂漿呈現出扭曲繩索的外觀。日本立命館大學的視覺科學家和錯覺創造者北岡明佳進一步以極簡主義的方式展示了這種效果,方法是將它隔離到只有一排帶有磚塊的砂漿。黑白磚塊位置的交替導致砂漿扭曲繩索方向的交替。大腦將這些繩索解釋為略微傾斜,具體取決於扭曲的方向。


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迴圈論證

正如扭曲的繩索驅動咖啡牆錯覺一樣,它們也扭曲了我們對簡單圓形的感知。左上角一對巢狀的圓形扭曲繩索顯示了這種微妙的區域性效應如何對我們感知形狀產生重大的全域性影響,即使是像圓形這樣看似簡單的形狀。(要確信這些圓實際上沒有角,請觀看影片:www.youtube.com/watch?v=aXndBs0dvdg&feature=plcp。)

即使當扭曲元素不接觸時,繩索中的扭曲也起作用,就像義大利薩薩里大學的視覺科學家 Baingio Pinna 創作的壯觀的交織錯覺一樣。由於相互作用的視覺元素不再彼此接觸,因此當您用周邊視覺——用眼角餘光看它時,Pinna 的版本效果最強。處理周邊資訊的視覺神經元空間解析度較低,使它們只能“看到”物體的粗略細節,因此即使是遠處傾斜的正方形也會產生扭曲繩索的感知。周邊視覺神經元的解析度低也在英國布拉德福德大學的視覺科學家 David Whitaker 創作的奇異的這是一個圓,真的!錯覺中發揮作用,該錯覺是 2007 年度最佳錯覺大賽的前 10 名入圍者 (http://illusionoftheyear.com)。

在左下方,只有當您直接看它時,圓圈才看起來是圓的;如果您將它放在眼角余光中,它就會有角!右下角的圓圈由較小的元素組成,無論您將其放置在視網膜的哪個位置,它看起來都更圓,因為較小的元素在視覺周邊被塗抹成灰色。

一次一塊樂高積木,構建不可能

到目前為止不相信這些?認為這一切都是一堆相機技巧?好吧,您不必相信我們的話。去樂高商店購買一個尺寸至少為 43 × 43 顆粒的底板,946 塊一乘二的瓷磚(554 塊黑色和 392 塊白色),196 塊一乘一的瓷磚(一半黑色,一半白色),以及 240 個單獨的顆粒(一半黑色,一半白色)。然後,您可以製作自己的北岡明佳的 凸起 樂高版本。

要觀看幻覺隨著一聲嘆息而消失,請觀看此影片:www.youtube.com/watch?v=QKCSBkdEUXQ

扭曲姐妹

女性化妝可以增強面部吸引人的特徵,同時隱藏不盡如人意之處。現在有一種服裝可以為您的身體實現同樣的錯覺效果。演員凱特·溫斯萊特的連衣裙由英國時裝設計師斯特拉·麥卡特尼設計,採用對比鮮明的形狀來突出臀部、肩部,並在其他方面突出女性體態。為了獲得最佳效果,請務必僅在黑色背景前穿著。

蹺蹺板

空間扭曲可以根據其改變感知的力量來衡量。頂部的蹺蹺板似乎向右傾斜,但實際上,它根本沒有傾斜。如果我們從內部移除扭曲的糖果條紋,我們現在可以看到真實的木板及其未傾斜的真相。這種錯覺的一個巧妙變體,使用一塊透過錯覺手段看起來水平的物理傾斜木板,揭示了這種錯覺在感知上等同於高達四度的實際傾斜。

效果的精彩動畫版本位於:www.moillusions.com/2009/02/slanted-seesaw-optical-illusion.html

(延伸閱讀)

亮度感應和咖啡牆錯覺。 M. E. McCourt,發表於 Perception,第 12 卷,第 2 期,第 131–142 頁;1983 年。

邊緣的偏移和模式的變形。 B. Pinna 和 R. L. Gregory,發表於 Perception,第 31 卷,第 12 期,第 1503–1508 頁;2002 年。

Stephen L. Macknik 是紐約州布魯克林 SUNY Downstate 醫療中心的眼科、神經病學、生理學和藥理學教授。 他與 Susana Martinez-Conde 和 Sandra Blakeslee 合著了榮獲 Prisma 獎的 Sleights of Mind。他們的下一本書 Champions of Illusion 將由 大眾科學/Farrar, Straus and Giroux 出版。

更多作者:Stephen L. Macknik

Susana Martinez-Conde 是紐約州布魯克林 SUNY Downstate 健康科學大學的眼科、神經病學、生理學和藥理學教授。 她與 Stephen Macknik 和 Sandra Blakeslee 合著了榮獲 Prisma 獎的 Sleights of Mind,並與 Stephen Macknik 合著了 Champions of Illusion

更多作者:Susana Martinez-Conde
SA Mind Vol 23 Issue 6本文最初以“你扭曲的小腦袋”為標題發表於 SA Mind 第 23 卷第 6 期(),第 15 頁
doi:10.1038/scientificamericanmind0113-15
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