视觉错误扭曲和逗弄大脑

扭曲你感知的错觉

视觉感知始于我们的视网膜定位世界中物体的边缘。下游神经机制分析这些边界,并使用这些信息填充物体内部,构建我们对表面的感知。当这些边界——我们视觉现实的基本结构——被调整时会发生什么?我们对物体的内部表征失败了,我们大脑准确表示现实的能力不再起作用。看似微小的错误会导致对虚幻世界非常扭曲的感知。

完全疯狂

不,这座建筑的建筑师在绘图板前并没有喝醉。事实上,这座建筑在各个方面都是完全笔直的。没有倾斜,没有倾角,也没有曲线:这里应用的只是传统而标准的 90 度角。澳大利亚建筑公司 Ashton, Raggatt, and McDougall 在墨尔本港 1010 大楼的外立面设计中,运用了一种著名的视觉技巧,即咖啡墙错觉,这种错觉由英国布里斯托大学的视觉科学家 Richard Gregory 普及开来。北达科他州立大学的视觉科学家 Mark McCourt 已经证明,黑白砖块的位置会产生一种称为亮度感应的反向对比效应,从而使砂浆呈现出扭曲绳索的外观。日本立命馆大学的视觉科学家和错觉创造者北冈明佳进一步以极简主义的方式展示了这种效果,方法是将它隔离到只有一排带有砖块的砂浆。黑白砖块位置的交替导致砂浆扭曲绳索方向的交替。大脑将这些绳索解释为略微倾斜,具体取决于扭曲的方向。


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循环论证

正如扭曲的绳索驱动咖啡墙错觉一样,它们也扭曲了我们对简单圆形的感知。左上角一对嵌套的圆形扭曲绳索显示了这种微妙的局部效应如何对我们感知形状产生重大的全局影响,即使是像圆形这样看似简单的形状。(要确信这些圆实际上没有角,请观看视频:www.youtube.com/watch?v=aXndBs0dvdg&feature=plcp。)

即使当扭曲元素不接触时,绳索中的扭曲也起作用,就像意大利萨萨里大学的视觉科学家 Baingio Pinna 创作的壮观的交织错觉一样。由于相互作用的视觉元素不再彼此接触,因此当您用周边视觉——用眼角余光看它时,Pinna 的版本效果最强。处理周边信息的视觉神经元空间分辨率较低,使它们只能“看到”物体的粗略细节,因此即使是远处倾斜的正方形也会产生扭曲绳索的感知。周边视觉神经元的分辨率低也在英国布拉德福德大学的视觉科学家 David Whitaker 创作的奇异的这是一个圆,真的!错觉中发挥作用,该错觉是 2007 年度最佳错觉大赛的前 10 名入围者 (http://illusionoftheyear.com)。

在左下方,只有当您直接看它时,圆圈才看起来是圆的;如果您将它放在眼角余光中,它就会有角!右下角的圆圈由较小的元素组成,无论您将其放置在视网膜的哪个位置,它看起来都更圆,因为较小的元素在视觉周边被涂抹成灰色。

一次一块乐高积木,构建不可能

到目前为止不相信这些?认为这一切都是一堆相机技巧?好吧,您不必相信我们的话。去乐高商店购买一个尺寸至少为 43 × 43 颗粒的底板,946 块一乘二的瓷砖(554 块黑色和 392 块白色),196 块一乘一的瓷砖(一半黑色,一半白色),以及 240 个单独的颗粒(一半黑色,一半白色)。然后,您可以制作自己的北冈明佳的 凸起 乐高版本。

要观看幻觉随着一声叹息而消失,请观看此视频:www.youtube.com/watch?v=QKCSBkdEUXQ

扭曲姐妹

女性化妆可以增强面部吸引人的特征,同时隐藏不尽如人意之处。现在有一种服装可以为您的身体实现同样的错觉效果。演员凯特·温斯莱特的连衣裙由英国时装设计师斯特拉·麦卡特尼设计,采用对比鲜明的形状来突出臀部、肩部,并在其他方面突出女性体态。为了获得最佳效果,请务必仅在黑色背景前穿着。

跷跷板

空间扭曲可以根据其改变感知的力量来衡量。顶部的跷跷板似乎向右倾斜,但实际上,它根本没有倾斜。如果我们从内部移除扭曲的糖果条纹,我们现在可以看到真实的木板及其未倾斜的真相。这种错觉的一个巧妙变体,使用一块通过错觉手段看起来水平的物理倾斜木板,揭示了这种错觉在感知上等同于高达四度的实际倾斜。

效果的精彩动画版本位于:www.moillusions.com/2009/02/slanted-seesaw-optical-illusion.html

(延伸阅读)

亮度感应和咖啡墙错觉。 M. E. McCourt,发表于 Perception,第 12 卷,第 2 期,第 131–142 页;1983 年。

边缘的偏移和模式的变形。 B. Pinna 和 R. L. Gregory,发表于 Perception,第 31 卷,第 12 期,第 1503–1508 页;2002 年。

Stephen L. Macknik 是纽约州布鲁克林 SUNY Downstate 医疗中心的眼科、神经病学、生理学和药理学教授。 他与 Susana Martinez-Conde 和 Sandra Blakeslee 合著了荣获 Prisma 奖的 Sleights of Mind。他们的下一本书 Champions of Illusion 将由 大众科学/Farrar, Straus and Giroux 出版。

更多作者:Stephen L. Macknik

Susana Martinez-Conde 是纽约州布鲁克林 SUNY Downstate 健康科学大学的眼科、神经病学、生理学和药理学教授。 她与 Stephen Macknik 和 Sandra Blakeslee 合著了荣获 Prisma 奖的 Sleights of Mind,并与 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“你扭曲的小脑袋”为标题发表于 SA Mind 第 23 卷第 6 期(),第 15 页
doi:10.1038/scientificamericanmind0113-15
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