光學錯覺:追蹤曲線球的軌跡

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在棒球運動中,一個好的曲線球可以使擊球手的腿變軟,以驚人的弧線運動,導致他在棒球曾經在的位置笨拙地揮動球棒。在科學領域,一個好的曲線球可以告訴研究人員很多關於人透過眼睛狹窄的中央(或中央凹)視覺觀看物體時所看到的景象,與透過周邊視覺觀察物體時所看到的景象之間的差異。

“無論何時您討論青光眼(影響您的周邊視覺)或黃斑變性(影響中央凹視覺)等眼部疾病時,周邊視覺和中央凹視覺之間的差異都非常重要,” 亞瑟·夏皮羅說,他是華盛頓特區美國大學的心理學副教授。(直到最近,夏皮羅還在賓夕法尼亞州劉易斯堡的巴克內爾大學進行研究和教學。)“您真的想了解患有這些疾病的人能夠看到什麼。”

為了讓您瞭解人類中央凹視覺的範圍,夏皮羅說,將您的拇指伸直放在您面前的臂長處。拇指將適合您的中央凹視覺,但看向它的左側或右側會啟用您的周邊視覺,並使拇指的細節更難以區分。

夏皮羅在試圖向他 10 歲的雙胞胎解釋中央凹視覺和周邊視覺之間的差異時,萌生了使用棒球來說明這一點的想法。當直徑為 2.9 英寸(7.4 釐米)的棒球在投手手中,距離本壘板 60 英尺(18.3 米)時,它看起來足夠小,可以容納在擊球手的中央凹視覺中。根據夏皮羅的說法,當一個時速 75 英里(121 公里)、每分鐘旋轉約 1,500 轉的曲線球到達本壘板時,它太大了,無法僅在中央凹視覺中看到,並移動到擊球手的周邊視覺。

在夏皮羅建立的光學錯覺中,為了演示這種效果,對曲線球路徑變化的感知可能與中央凹視覺和周邊視覺之間的生理差異有關。曲線球錯覺由一個從螢幕頂部漂移到底部的單個橢圓形組成。要觀看夏皮羅的光學錯覺,請點選此處

當觀察者透過中央凹視覺追蹤橢圓形時,運動將跟隨橢圓形(即,橢圓形看起來是垂直下降的)。但是,如果觀察者將視線轉移到螢幕右側的藍點(從而透過周邊視覺觀看下落的橢圓形),則橢圓形看起來會以對角線角度下落。


圖片 ©iStockphoto.com/ Joshua Blake

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