本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
许多读者询问了今年比赛中的错觉在大脑中是如何运作的。以下是每个错觉的简要解释。
第一名颁给了“运动整合释放”：由美国内华达州里诺大学的马修·T·哈里森和吉迪恩·P·卡普洛维茨提出的运动感知错觉。
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被称为“加博”的正弦波光栅斑点——视觉科学家在实验室中使用的最喜欢的刺激物——可以以各种配置排列，从而产生戏剧性的运动效果。加博可以在不实际从一个位置移动到另一个位置的情况下漂移。一个静态的方形看起来在旋转，筷子似乎在互相撞击，海浪似乎在滚动：所有这些都没有发生物理位移。通常，一个给定的运动表面的所有部分都具有单一的连贯的全局运动。我们的视觉系统通过整合表面边缘周围的点发出的局部运动信号来确定这种运动。哈里森和卡普洛维茨的错觉通过使用强烈的局部运动信号（每个静止加博内的漂移）来展示这一原理，这些信号会欺骗大脑，使其认为整个物体正在移动。在现实世界中，理发店的旋转柱也受到相同的错觉机制的影响：旋转柱在其轴周围水平旋转，但条纹却错误地呈现出垂直移动的样子。旋转柱的明显垂直运动源于与哈里森和卡普洛维茨的发现相同的神经连接。
另请参阅：来自该实验室和其他实验室的往届错觉大赛作品，例如无限回归错觉（2005）、曲线球错觉（2009）、和可操纵螺旋（2010），所有这些都使用了漂移光栅来演示全局和局部运动信号之间的相互作用。
第二名颁给了“模糊圆柱错觉”：由日本明治大学的杉原厚吉提出的透视错觉。
杉原制作了出色的不可能物体雕塑，这些雕塑从不同的角度看呈现出非常不同的形状。从任何其他角度来看，这种错觉都会失败。科学家将其称为意外视图，但它绝非偶然。为了感知这种错觉，必须精心设计和编排视图，否则观众将看不到“不可能”的雕塑。
另请参阅：模糊圆柱体：一种新型不可能物体。 杉原厚吉。计算机辅助绘图、设计和制造。2015年9月3日25(3):1.
第三名颁给了“剪影走马灯”：由新加坡南洋理工大学的克里斯汀·维拉斯提出的运动错觉。
这种错觉是对自维多利亚时代以来就一直在欺骗我们感官的早期比喻的致敬。与传统走马灯中，圆柱体内的旋转物体通过圆柱体中的移动狭缝观看不同，维拉斯颠倒了结构，使狭缝在剪裁图像后面闪烁，从而使它们动画化。有趣的是，动画仍然似乎发生在空的狭缝圆柱体内部，从而创造了移动轮廓的错觉。每个剪裁图像都附在一根棍子上，并放置在狭缝圆柱体的外部。狭缝圆柱体的内部是白色的。由此产生的动画图像仅存在于我们的大脑中。这种错觉不仅可以帮助我们更好地理解我们的大脑如何感知运动，还可以说明图像的印象可以在任意深度创建，而无需使用投影或数字技术。它是可以被描述为皮影戏和由内而外走马灯的独特组合，使观看者可以看到移动的轮廓。光学、物理学、神经科学和立体镜领域在这个发明中融为一体。维拉斯说，她一直对走马灯很着迷，并且一直致力于尝试设计一种将皮影戏与走马灯结合起来的新方法，这时她梦到了另一种构建设备的方式。结果令人兴奋和惊讶。
另请参阅：维多利亚时代的戏剧。S·马丁内斯-康德，S·麦克尼克。《大众科学心灵》。2015年。
我已在下面描述了剩余的前10名决赛入围者，排名不分先后：
“视觉中的明暗”是美国纽约州立大学的何塞·曼努埃尔·阿隆索提出的亮度错觉
这是一项关于视觉系统如何差异化处理有关光（在黑暗背景下）与黑暗（在明亮背景下）的信息，以及如何将这两种类型的信息用于不同感知目的的研究。如果我们把一张人脸的图片分成仅有的暗像素和仅有的亮像素，我们会发现暗半部分图片中眼睛的“白色”与亮半部分图片中“暗”嘴唇的亮度相同，尽管嘴唇看起来比眼睛暗得多。这种强烈的对比错觉发生在任何使用标准数码相机拍摄并以这种方式处理的人脸或视觉场景中。请注意，清晰的暗图像似乎包含人脸的大部分细节，而明亮的图像似乎具有相对较高的对比度：仿佛两种不同的视觉对比极性在视觉中具有不同的作用。阿隆索在为美国国立卫生研究院撰写拨款申请书并思考如何说明大脑中ON和OFF视觉通路（专门用于看光与暗）的功能时提出了这个演示。当他创建人脸的两个版本时，他注意到明亮半部分图像与暗半部分图像相比，反而显得更暗，反之亦然。他感到困惑，便测量了两个图像的物理亮度，以确保没有犯错。最终，他意识到他发现了一种强大的亮度错觉，这种错觉现在可以帮助我们理解视觉系统如何处理暗与光。
另请参阅： 初级视觉皮层中感觉图地形的基础原理。 J·克雷姆科夫，J·金，Y·王，JM·阿隆索。 自然 533, 52-57, doi:10.1038/nature17936。 神经元非线性解释了深色比浅色具有更大的视觉空间分辨率。 J·克雷姆科夫，J·金，SJ·康班，Y·王，R·拉什加里，X·李，M·詹森，Q·扎伊迪，JM·阿隆索。 美国国家科学院院刊（美国）。2014年。
“手肘上的新错觉”是瑞士苏黎世大学医院的彼得·布鲁格和雷贝卡·迈尔提出的触觉错觉。
让你的朋友闭上眼睛，用你的手指沿着他的前臂内侧，从手腕缓慢移动到手肘，他或她会错误地报告说你在到达肘弯之前就已经到达了。这种错觉性的预期可能基于我们通常快得多的触觉速度经验，并使我们相信我们在尚未到达的身体部位感受到了触摸。专门用于慢速运动的皮肤受体的神经特征也可能导致预期错误。与之前描述的错觉一样，手肘弯处的错觉在非惯用臂上更大。女性表现出的错觉小于男性，证实了她们据报道具有更强的皮肤敏感性。这种错觉可能依赖于两个因素之间的相互作用，一个因素是心理因素，以“自上而下”的方式影响触觉感知，另一个因素是“自下而上”的神经生理机制。心理因素基于我们日常生活中皮肤上的运动体验，这种体验大多比手肘游戏中体验到的快。这使我们预期身体部位在运动方向上的触摸。神经生理因素特别包括皮肤机械感受器的长时间后放电，这可能会导致皮肤上慢速运动轨迹的主观扩大。作者从布鲁格的女儿那里了解到了这种错觉，她和其他孩子在操场上玩这个游戏。
另请参阅： 手肘上的新错觉。 P·布鲁格，R·迈尔。感知，2015，44:219–221。doi:10.1068/p7910
“缩小的手指错觉”是比利时鲁汶大学的韦比约恩·埃克罗尔、比尔格·赛伊姆、露丝·范德霍伦和约翰·瓦格曼斯提出的视觉-触觉错觉
你可以通过将手指放入一个切成两半的乒乓球中，使你的手指感觉比实际短。从正上方直接看你的手指，指尖向上伸向你的眼睛。然后，将切成两半的乒乓球放在你的手指顶部，使你的指尖隐藏在半球内部。现在，当你从上方看切成两半的乒乓球时，它看起来会像一个完整的球。但是你的手指呢？它感觉更短了，好像是为看不见的幻觉球的另一半腾出空间！缩小的手指错觉表明，我们对物体隐藏的背面的体验对我们来说是“真实的”，因为它们可以以戏剧性甚至几乎离奇的方式影响我们自己身体的体验——即使我们知道事实并非如此。由此，我们可以得出结论，我们对事物隐藏的背面的体验不仅是我们有意识思考的产物，而且还是由感知机制自动构建的，这些机制不受有意识知识的影响。当你观察周围的世界时，它很少会像一个空洞的立面那样出现，尽管你无法知道它不是这样，而且大脑显然会通过得出物体是3D固体的结论来消除这些可能性。缩小的手指错觉表明，这种感知捷径延伸到了视觉以外的其他感觉方式。创造者在对魔术师进行研究时发现了这种错觉。他们特别研究了一种被称为“倍增球”的魔术，在这种魔术中，魔术师会使用一个像这种错觉中使用的那样的半球来欺骗观众。
“遥控器”是美国大学的亚瑟·G·夏皮罗提出的感知交替错觉
两个物理上完全相同的矩形条，它们的明暗程度同步交替，但在某些条件下看起来却像是交替闪烁。 闪烁（交替）或闪动（条同步）的外观可以通过放置在调制条附近的矩形来控制：当矩形远离或相邻于条时，条会闪动；但当条和矩形之间存在间隙时，条会闪烁。 这种效果非常显著，因为它会从闪烁突然变为闪动，反之亦然，而且这种变化可以在大距离范围内发生。“远程控制”可能看起来像标准的亮度错觉，但实际上并非如此！在标准的亮度错觉中，两个相同的测试色块看起来彼此不同，而在“远程控制”中，两个相同的色块会相对于彼此产生错觉性的调制。 “远程控制”错觉的关键在于对比度。当条都亮时，一个条相对于其背景具有高对比度，而另一个条相对于其背景具有低对比度。当条都暗时，对比度关系会反转。
重点是视觉系统将对比度与颜色的外观分开表示。也就是说，条和背景之间的差异与条的颜色对我们的感知同样重要。Shapiro 根据他关于大脑亮度感知的理论工作预测了这种错觉。
“戴尔斯曼歌手错觉”是由英国桑德兰大学的 Mike Pickard 和 Gurpreet Singh 制作的运动错觉。
错觉中的移动字母实际上在屏幕上是完全静止的！所有变化都发生在每个字母的填充中间部分。边缘的这种交替对比度变化仍然会产生运动感。随着亮度交替循环，它有时会与背景匹配并暂时变得模糊，而在周期的其他点，表观对比度会反转，就好像字母的阴影在移动一样。Pickard 和 Singh 的错觉表明，在某些情况下，我们无法确定物体的位置，也无法确定它们是否在移动。两位错觉创造者都是学者，他们的兴趣在于将视觉科学知识与设计实践联系起来，这个过程被称为视觉引导设计。他们使用多媒体软件来检查和测试错觉现象，然后将其应用于设计实践中的创意概念。“戴尔斯曼歌手错觉”融合了多种视觉因素，这些因素共同作用以产生最大的错觉效果。
“困在气泡中”是由比利时鲁汶大学的 Mark Vergeer、Stuart Anstis 和荷兰奈梅亨拉德堡大学的 Rob van Lier 以及美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校制作的颜色适应填充错觉。
在这个错觉中，你会看到屏幕上实际上不存在的颜色。彩色靶心的图像与包含不同大小灰度靶心圆圈（气泡）的图像交替出现。尽管气泡是无色的，但它们看起来是有色的。这些错觉颜色是之前靶心颜色的后像。有趣的是，填充每个气泡的颜色会发生变化，具体取决于气泡的大小。一个彩色图像会导致多个完全不同的后像，并且每个气泡都会“捕获”与气泡大小匹配的靶心颜色的后像。当你的大脑在同一位置长时间面对相同的颜色时，它对这种颜色的敏感度会降低：这被称为颜色适应。因此，如果你盯着一个彩色图像，然后直接看一个白色屏幕（或墙壁），你将感知到与初始（适应）图像中颜色相反的颜色：颜色后像。后像的一个特性是，当适应颜色的轮廓与彩色图像之后呈现的无色图像的轮廓匹配时，它们会变得更强更突出。在 Vergeer、Anstis 和 van Lier 创建的错觉中，你会看到与每个气泡轮廓匹配的靶心颜色的后像，它会因气泡的大小而异。你的大脑使用轮廓来加强你的颜色体验。作者多年来一直在研究颜色和轮廓之间相互作用的视觉科学基础。“困在气泡中”是他们的合作所揭示的一些感知原则的产物。
“米尔错觉”是由比利时鲁汶大学的 Sylvia Wenmackers 制作的模棱两可的透视错觉。
由于这种错觉涉及风车，作者将其称为米尔错觉，或“Millusion”。当我们观看风车时，在只能看到它们的轮廓的情况下（例如，由于雾），就会发生“米尔错觉”。在白天没有雾的情况下，阴影和光线有助于我们确定每个风车的叶片是在涡轮机的前面还是后面旋转，因此不会发生错觉。然而，当我们只看到轮廓时，我们缺乏强烈的深度信息，可能会将风车解释为指向错误的方向。作者在晚上开车经过一个风力发电场时体验到了这种错觉。一个涡轮机看起来与其他涡轮机相比“方向错误”。当她当晚回到家时，她已经弄清楚了发生的事情：她的感知是错误的，而不是风车的方向。她后来请了一位科学插画家 Pieter Torrez (Scigrades) 帮助她制作了错觉的动画。
另请参阅：
一篇关于错觉的专栏（带有动画的静止画面），使用荷兰语，发表在科普杂志 (Eos) 和 2016 年 3 月他们的在线门户网站上 (链接)。
提供机器翻译，可以让你大致了解内容 (链接)。