计算机的运算速度惊人，但它们无法与人类视觉系统惊人的能力相提并论，后者能够从图像中模糊的碎片中组装成连贯的画面。大脑似乎毫不费力地专注于正确的解释，它利用对世界统计数据的内置知识来消除不可能的解决方案。
晚期意大利心理学家盖塔诺·卡尼扎和理查德·L·格雷戈里（现任英国布里斯托尔大学神经心理学荣誉教授）著名的虚幻矩形（a）生动地说明了感知的这种解决问题能力。您的大脑认为，某些恶意的科学家以这种方式故意对齐四个吃豆人是非常不可能的，而是将其简约地解释为一个白色的不透明矩形部分覆盖了背景中的四个黑色圆盘。值得注意的是，您甚至会填充或“幻觉”出幽灵矩形的边缘。视觉的主要目标似乎是分割场景以发现物体边界，以便您可以识别它们并做出反应。
现在，您可能会认为仅仅共线边缘的存在就足以让大脑“完成”间隙，但（b）驳斥了这一论点。通过比较（b）中虚幻轮廓的缺失与（a）中虚幻轮廓的存在，我们得出结论，关键线索是隐含的遮挡。
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在（c）和（d）中，我们将（a）叠加在砖块背景上。请注意，在（d）中，虚幻轮廓消失了。大脑意识到矩形必须是不透明的才能遮挡四个黑色圆盘。但是如果它是opaque的，砖块怎么能透过它看到呢？所以大脑拒绝了这种感知。
在（c）中，砖块对齐，使得边缘与吃豆人的边缘重合。遮挡矩形重新出现；实际上，它比单独的虚幻轮廓更生动。当关于边缘的多个信息来源（在这种情况下，砖块的亮度定义的侧面和由遮挡暗示的虚幻侧面）在空间上重合时，大脑将这种汇合视为该边缘是真实的有力证据。
那么我们如何解释（e）中虚幻矩形的消失呢？从逻辑上讲，它可以解释为纹理矩形遮挡了背景中的四个灰色圆盘。为了理解这种异常现象，我们需要调用“硬件”而不是“软件”解释。请注意，我们已将纹理的平均亮度与吃豆人的平均亮度相匹配。您大脑中提取虚幻边缘的神经元只能识别由亮度差异定义的那些边缘，这是因为神经元的进化方式。由于显示器中的吃豆人是由纹理而不是亮度的差异定义的，因此即使情况的“逻辑”指示应该看到虚幻轮廓，也看不到虚幻轮廓。
在（f）中，我们将虚幻圆叠加在简单的亮度渐变上。有趣的是，圆圈包围的区域似乎向您凸出，特别是当您眯起眼睛稍微模糊图像时。大脑推断渐变必须来自上方照明的曲面，而虚幻圆与这种印象相互作用，产生球体的最终解释。然而，如果我们将一个“真实”的、由实际基于亮度的边缘制成的细黑色轮廓圆叠加在渐变上，则不会出现凸起。这一发现引出了一个我们发明的、旨在惹恼哲学家的悖论格言——即，虚幻轮廓看起来比真实轮廓更真实。这种亮度边缘可能在视觉场景中出于多种原因而出现——例如，阴影的边缘或斑马的条纹。它们不一定意味着物体边界。
1961年，神经生物学家大卫·H·休伯尔和托斯顿·N·威塞尔（当时都在哈佛大学）发现了视觉的基本字母表（他们后来因努力理解视觉系统中的信息处理而分享了诺贝尔生理学或医学奖）；区域 17 和区域 18（位于枕叶中）中的单个神经元仅在屏幕上的特定位置（“感受野”）显示特定方向的线条时才会放电。它们中的许多仅对特定长度的线做出反应——如果线更长，它们将停止放电（“末端停止细胞”）。神经生理学家鲁迪格·冯·德·海德特（Johns Hopkins University）提出，这些细胞正在发出隐含的遮挡信号，有效地切断了这条线，并且果然，这些细胞对虚幻轮廓做出反应。
您可以在自己的大脑中证明这种细胞的存在。如果您持续盯着（c）右侧的红点，您会注意到几秒钟后虚幻矩形会褪色，即使您仍然看到砖块和吃豆人。发出虚幻边缘信号的细胞因稳定注视而“疲劳”，这会过度激活它们并耗尽它们的化学神经递质。如果您移动眼睛，它们会重新出现，因为招募了一组新的细胞。显然，这些虚幻轮廓细胞比发出砖块和吃豆人真实边缘信号的细胞更容易疲劳。
最后，看看卡尼扎设计的（g）。它最初看起来像一个不透明的水平矩形，上面有孔，您可以通过这些孔看到另一个（水平）矩形。但是经过一番努力，您可以“想象”它是一个半透明的类似面纱的较小矩形，位于较大矩形上的黑洞（或圆盘）的顶部，突然您会看到虚幻轮廓“完成”了跨越孔洞的间隙。因此，可以将包含透明度物理定律的复杂图像分割规则“应用”于场景。视觉处理最早阶段的细胞可能会发出虚幻边缘信号，但基于视觉注意的自上而下的调节可以根据与场景的整体一致性来拒绝或接受轮廓。