体验色彩如何玩弄你的大脑

那只是来自太空的一种颜色——一个可怕的信使，来自超越我们所知的一切自然之外的，无形的无限领域；来自那些仅仅存在就足以震撼大脑，并以它在我们疯狂的眼前展开的黑色宇宙鸿沟麻痹我们的领域.

美国科幻小说作家 H. P. Lovecraft 认为《太空来Color》（The Colour Out of Space）是他最好的故事。在这部 1927 年的经典宇宙恐怖故事中，马萨诸塞州的一个小农场社区面临着来自宇宙外围的难以言喻的邪恶。外星恶棍不是一个抱脸虫或破胸而出的外星人，而是一些更可怕的东西：一种奇怪的颜色。

慢慢地，但肯定地，这种超凡脱俗的颜色变异并摧毁了庄稼、昆虫、野生动物和牲畜。它渗透到土地和水中。不幸遇到这种奇异色调的农民沦为了精神错乱和早逝的牺牲品。

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而你却认为视觉研究是给胆小鬼做的。

本文收录了银河系这侧最壮观的一些色彩现象。你不会看到任何外星人，但许多奇怪的错觉来自于将颜色从原位取出并将其置于不寻常的背景中。请谨慎：您即将体验到的奇特色调和色彩可能会让您大吃一惊。

REX 和 FIDO

传说罗马是由一对好战的孪生兄弟罗慕路斯和瑞摩斯建立的，他们是女灶神维斯塔贞女瑞亚·西尔维娅与战神玛尔斯所生的。事实证明，即使父亲是神，女灶神维斯塔贞女也不应该怀孕生子。家庭的耻辱对于瑞亚的父亲来说是无法承受的，他杀死了女儿，然后判处这对双胞胎婴儿死于遗弃。母狼卢帕发现了这两个男孩并收养了他们。但是，嘿，卢帕的亲生幼崽雷克斯和菲多，这对野性罗马人的弟弟们呢？当背景被移除（右）时，这对非同卵双胞胎（左）变得相同。如果这对双胞胎在他们的母亲发现罗慕路斯和瑞摩斯之前出生，那么罗马肯定会落入狗的手中。

鲁比克魔方的愚弄

鲁比克魔方是一个三维谜题，玩家旋转立方体的瓷砖面，直到每个面上都显示相同的九个瓷砖颜色。听起来容易吗？只有在照明条件稳定的情况下才是如此。正如伦敦大学学院的 R. Beau Lotto 和杜克大学的 Dale Purves 的这些图像所示，如果照明发生变化，可能很难知道哪种颜色是哪种颜色。图像的遮罩版本（右上）显示，在白色光线下观察时，左侧的蓝色方块和右侧的黄色方块实际上都是灰色的。颜色感知并非严格基于照射到您视网膜的光的波长；相反，大脑会根据照明条件分配颜色，并且仅使用波长作为指导，以确定同一场景中哪些物体比其他物体更红或更蓝。

眼影

看起来这个日本漫画女孩有一只蓝眼睛和一只灰眼睛。事实上，两只眼睛的色调完全相同。女孩的右眼看起来与绿松石发夹相同，仅仅是因为红色的背景。看到颜色的部分过程是，眼睛中的三种不同类型的光感受器被调整为三种重叠的颜色族：红色、绿色和蓝色（它们被长、中和短波长的可见光激活）。然后，这些信号会立即与来自同一场景中附近区域的信号进行比较。随着信号传递到大脑中越来越高的处理中心，它们继续与周围场景中越来越大的区域进行比较。科学家称之为“对立过程”的这种过程意味着颜色和亮度始终是相对的。

红色圆环

Kitaoka 的这张图片包含许多蓝绿色的圆形结构。红色圆环纯粹是大脑的创造。

一种称为颜色恒常性的过程使物体在不同的照明条件下看起来相同，即使从物体反射出来的光的颜色在物理上是不同的。颜色恒常性是一个非常重要的过程，它使我们能够在洞穴的火光中和热带草原的阳光下识别物体、朋友和家人。

由于这里的圆环是用蓝色阴影绘制的，因此大脑错误地认为图像是由蓝光照明的，并且蓝色结构内部的物理灰色圆环必定是红色的。视觉系统从灰色圆环中减去蓝色“环境光”，灰色减去蓝色会产生柔和的红色。

彩色圆环

这是另一个大脑如何根据背景确定颜色的例子。在左侧棋盘的靶心结构中，中心环看起来是绿色或蓝色，但它们都是相同的颜色（绿松石色）。右侧棋盘的中心环都是相同的黄色阴影。这种类型的颜色错觉很难用对立过程来解释，因为圆环的表观颜色比背景更相似而不是不相似。

善变的心

这个棋盘中的所有心形都是由相同的青色点组成的，但它们在绿色背景下看起来是绿色的，在品红色背景下看起来是蓝色的。这张图片由 Kitaoka 创作，基于意大利帕多瓦大学的视觉科学家 Paola Bressan 发现的地牢错觉。

鲁比克魔方的困惑

我们已经看到，相同的颜色可能会因背景不同而看起来不同。这些图像表明，背景也可以使不同的颜色看起来相似。查看左侧和右侧鲁比克魔方顶面上的红色瓷砖。它们看起来或多或少是相同的颜色。如果我们用白色遮盖其余的瓷砖（右上），您可以看到左侧立方体上的瓷砖实际上是橙色的，而右侧的瓷砖是紫色的。

四个错误的颜色

我们在灰色背景上看到四个不同颜色的正方形，对吗？错了。灰色实际上是少量蓝色和黄色像素的混合物。由于像素非常小，它们混合在一起，不会激活产生对比度的对立过程。这就是彩色电视如何仅用少量不同颜色的像素创建不同颜色的方式（将放大镜放在电视上并亲自证明这一点）。绿松石色和黄绿色正方形实际上是与蓝色背景像素（绿松石色）或黄色背景像素（黄绿色）混合的少量绿色像素。将红色像素与背景中的黄色或蓝色像素混合会产生橙色和紫色。

白色的效果

1979 年，当时在塔斯马尼亚高等教育学院的 Michael White 描述了一种错觉，它改变了视觉科学中的一切。左侧的灰色条看起来比右侧的灰色条更亮。事实上，所有灰色条在物理上都是相同的。在 White 发现这种效应之前，所有亮度错觉都被认为是由于对立过程造成的——也就是说，当灰色物体被光线包围时应该看起来很暗，而被黑暗包围时应该看起来很亮。但在这个错觉中，看起来较亮的灰色条被白色刺激物包围，而看起来较暗的灰色条被黑色刺激物包围。White 效应背后的脑机制仍然未知。

闪烁的颜色

在《蓝宝石之光》中，当您移动眼睛扫视图像时，蓝色圆点似乎在闪烁。但是当您专注于一个圆点时，闪烁就会停止。焦点中的圆点的蓝色看起来比视觉外围的圆点更饱和。这种效应是 1994 年由当时在德国阿伦验光研究所的 Elke Lingelbach 及其同事 Michael Schrauf、Bernd Lingelbach 和 Eugene Wist 发现的闪烁网格错觉的彩色变体。

年度最佳错觉

White 效应也影响颜色的外观。年度最佳错觉竞赛的徽标结合了 White 效应（花瓶在两个窗帘后面看起来颜色不同）和著名的面孔-花瓶错觉（其中“花瓶”是给获胜者的奖杯）。

虚幻的螺旋

Kitaoka 创建的这些螺旋是 White 效应应用于颜色的特别有力的例子。绿色和奶油色的螺旋（底部）由物理上是黄色的条纹制成。在上面的其他两个例子中，条纹在物理上是红色和青色的，而不是紫色、橙色、蓝色和绿色。

霓虹灯颜色蔓延

来自小十字的颜色似乎蔓延到每个交叉口周围的白色区域上。这种效果类似于霓虹灯的眩光。意大利米兰大学的 Dario Varin 于 1971 年报告了这种错觉，几年后，当时在荷兰奈梅亨大学的 Harrie van Tuijl 也报告了这种错觉。其神经原因目前尚不清楚。

彩色针垫卡

在这里，霓虹灯颜色蔓延在地图上产生了一个南北和东西走向的街道的直线网格——但仅在您视觉的外围。它在您碰巧盯着的任何交叉口都不存在。

水彩效果

在意大利萨萨里大学的视觉科学家 Baingio Pinna 的这种错觉中，与较深的紫色轮廓相邻的细橙色轮廓会在很远的距离上投射橙色色调——就好像水彩颜料填充了橙色线条之间的间隙一样[参见 John S. Werner、Baingio Pinna 和 Lothar Spillmann 的“错觉色彩与大脑”；《大众科学》，2007 年 3 月]。在紫色轮廓的另一侧，轮廓区域看起来是白色的。

彩色光束

在这种霓虹灯颜色蔓延错觉中，黄色在垂直于黑色条的方向上蔓延。

烟雾弥漫的间隙

在 Pinna 的这张图像中，内正方形的点周围似乎有紫色烟雾，而外正方形似乎充满了蓝色。这种错觉是由水彩效果引起的。

波浪线错觉

水彩效果启发了日本视觉科学家 Seiyu Sohmiya 的波浪线错觉。在 Kitaoka 的这个版本中，图案后面的白色背景被波浪的颜色着色。

中国地毯

蓝色线条后面的红色看起来是品红色，而黄色线条后面的相同红色看起来是橙色。这种“颜色同化”错觉表明，在某些情况下，颜色可以相互融合，而不是相互对比。

令人困惑的颜色

这是一个很棒的认知错觉，它涉及到您大脑中句法和符号处理系统之间的冲突。一个接一个地看这些词，不要停顿或减速，而是不要读每个词，只需大声说出它的颜色。这很难，不是吗？您正在体验 Stroop 效应，以心理学家 John Ridley Stroop 的名字命名。即使您尽量不阅读这些词，您也无法阻止词的内容与其颜色冲突。

色盲测试

日本眼科医生 Shinobu Ishihara 开发了 38 张色板，包括上面的两张，用于测试患者的色盲。每张色板都是一个充满不同大小和颜色的圆点的圆圈。患有某些类型色盲的人会发现很难或不可能看到隐藏在本文所示图案中的数字。

麦科洛夫效应

这种错觉由视觉研究员 Celeste McCollough 发现，它表明颜色感知和形状感知之间的相互作用可能出奇地持久。不过，这种效应需要自律，所以在尝试之前先振作起来，士兵！当然，我们不能强迫你这样做，但否则它就无法正常工作，我们保证这将是值得的。

将目光集中在垂直品红色条纹光栅中心的黑点上一整分钟。（一分钟看起来会很漫长，但请相信我们。）然后将目光集中在水平绿色光栅中的点上一分钟。然后，再切换回垂直品红色光栅，然后再切换回绿色光栅，每次一分钟。重复另一个循环。好了，现在你准备好了。在两个光栅之间交替六分钟后，来回查看下面的未着色修补光栅。您会看到水平补丁带有品红色，而垂直补丁带有绿色。

这种错觉表明，适应，即大脑中的神经元对不变的刺激变得不那么敏感的过程，可以同时选择颜色和边缘方向。也就是说，您有对品红色和垂直方向都敏感的神经元，当您盯着垂直品红色光栅数分钟时，这使得对品红色敏感的水平检测神经元看起来更敏感。因此，当您在适应后看到水平白色光栅时，它看起来带有品红色。绿色适应也是如此，对于相反的方向。

麦科洛夫错觉是第一个表明适应可以持续很长时间的错觉。如果您在一小时后回来查看白色光栅，您仍然会看到效果，尽管效果较弱。

在这种霓虹灯颜色蔓延错觉中，黄色在垂直于黑色条的方向上蔓延。