科學舞會:大家都穿同一件裙子

我們關於“這條裙子”的新專欄文章(與韋爾斯利學院和麻省理工學院的Bevil Conway合著)本週在《大眾科學:心智》雜誌的報攤上刊登了。為了慶祝我們的新文章,我們想告訴大家,世界最大的視覺科學會議最近是如何慶祝“這條裙子”的。

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


我們關於“這條裙子”的新專欄文章(與韋爾斯利學院和麻省理工學院的Bevil Conway合著)本週在《大眾科學:心智》雜誌的報攤上刊登了。為了慶祝我們的新文章,我們想告訴大家,世界最大的視覺科學會議最近是如何慶祝“這條裙子”的。

當視覺科學家們盛裝打扮時,他們真的會讓你大吃一驚(也包括你)!視覺感知科學國際團體上個月在佛羅里達州聖彼得海灘舉行了年度會議——視覺科學學會會議,會議上設立了一個特別的展館,專門展示臭名昭著的變色裙子!

視覺科學會議融合了令人眼花繚亂的科學方法和發現


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  • 硬核心理物理學,科學家們根據精心控制的物理現象,對感知進行仔細而高度精確的測量

  • 視覺資訊處理過程中神經反應的測量

  • 新的古怪視覺錯覺,讓社群感到高興、困惑和挑戰,需要加以解釋。

今年的特別活動是獻給“這條裙子”的——這一網際網路轟動事件讓同一張裙子的照片神秘地呈現出藍色/黑色或白色/金色,這取決於世界上的哪一半人看到。我們之前在“幻覺追逐者”這裡報道過,一些人們感知裙子的背後的大腦機制,以及關於這條裙子的新研究發現,這些發現突顯了藍色在我們在顏色上如何調和模糊性方面以前不為人知的重要性。

在視覺科學學會會議的“裙子展館”中,恰如其分地在會議酒店的馬戲團帳篷般的氛圍中召開,視覺錯覺讓所有進入的人都感到困惑。男女科學家都自豪地穿著這條裙子,並陶醉於它的各種顏色。人類已知的每種波長分佈都照射到這條裙子上,挑戰著這塊布料將人類分成更多的感知亞群體。好像藍黑和白金之爭還不夠似的!

精心製作的演示,你可以用自己的眼睛看到和體驗(而不是透過網際網路的過濾鏡頭),毫無疑問地證明你應該懷疑你所感知到的東西。觀眾發現了大腦固有顏色模糊性解決系統的明確證據。高科技光源,例如歐盟HI-LED專案開發的LED燈具,被用來控制照射到裙子上的特定光子波前。所有這些都是為了研究一條裙子。一條裙子!

圖注:裙子中心被白光照亮,裙子邊緣被藍光照亮。
鳴謝:Michael Rudd、Annette Werner和Maria Olkkonen

 

儘管各種因素都會影響產生裙子錯覺的視覺效果,但這些因素的基礎是大腦的顏色恆常性系統,該系統力求將給定的物體視為不變的,即使在不同的光照條件下也是如此。這是一項非凡的技能,因為物體的表面只能透過它從光源反射的光子來著色。也就是說,每個物體的顏色都由其表面的顏色(定義為它反射特定波長分佈的光的能力)和光源的顏色(這限制了實際存在哪些波長可以被表面反射)著色。這對於大腦來說是一個棘手的前景。當反射藍色和黃色光時,這條裙子會擊敗你大腦的顏色恆常性系統,因為它恰好是藍色和黑色(而黑色蕾絲在金色光線下是黃色的)。結果是,在藍色和金色光源下(就像在著名的照片中那樣),你的大腦無法確定它看到的是黃色光下的藍黑色裙子,還是藍色光下的白色/金色裙子。

這是一張圖片,美國大學的視覺科學家Bei Xiao展示了她的白色連衣裙沒有改變顏色,即使你可以看出照在她身上的光在兩張圖片中具有不同的波長。然而,背景中的藍/黑裙子似乎確實改變了顏色,儘管它與Xiao暴露在相同的光源下,這表明它的屬性已經短路了你大腦的顏色恆常性機制。

圖注:科學家Bei Xiao無論光源如何都穿著白色/黑色連衣裙,但背景中的藍色/黑色連衣裙會隨著光源的變化而改變顏色。
鳴謝:Maria Olkkonen

“裙子展館”由以下科學家建立和呈現

Stacey Aston,紐卡斯爾大學

Kristina Denisova,哥倫比亞大學

Anya Hurlbert,紐卡斯爾大學

Maria Olkkonen,賓夕法尼亞大學

Bradley Pearce,紐卡斯爾大學

Michael Rudd,華盛頓大學

Annette Werner,圖賓根大學

Bei Xiao,美國大學

美國大學的Arthur Shapiro、Oliver Flynn和Erica Dixon,麻省理工學院的Rosa Lafer-Sousa,以及韋爾斯利學院和麻省理工學院的Bevil Conway也貢獻了基於筆記型電腦的裙子演示。

特別感謝視覺科學學會“演示之夜”的組織者——Gideon Caplovitz(內華達大學裡諾分校)、Arthur Shapiro(美國大學)、Karen Schloss(布朗大學)和Gennady Erlikhman(UNR)——他們都非常友好地記錄了這次活動。

Stephen L. Macknik is a professor of opthalmology, neurology, and physiology and pharmacology at SUNY Downstate Medical Center in Brooklyn, N.Y. Along with Susana Martinez-Conde and Sandra Blakeslee, he is author of the Prisma Prize-winning Sleights of Mind. Their forthcoming book, Champions of Illusion, will be published by 大眾科學/Farrar, Straus and Giroux.

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