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2018年最佳错觉揭示了人类思维的什么

三重歧义物体。

杉原厚吉

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本文发表在《大众科学》的前博客网络中,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


世界各地的投票者已经选出了年度最佳错觉,从第 14 届年度最佳错觉大赛的 10 强入围作品中产生。投票于美国东部时间 10 月 16 日上午 10 点开始,于美国东部时间 10 月 18 日下午 2 点结束。获奖错觉在美国东部时间 10 月 19 日上午 9 点在比赛网站上公布。 

2018 年的比赛恰逢《错觉冠军》一书的发布,《错觉冠军》展示了来自比赛的许多错觉及其创造者,该书入围了美国科学促进会/斯巴鲁科学卓越奖的候选名单

一等奖和 3,000 美元的奖金颁发给了“三重歧义物体”,这是一个镜面透视错觉,产生了同一个物体的三个看似不兼容的视图,由日本明治大学的杉原厚吉创建。


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当从三个特殊的视点观看时,带有杆子和旗帜的平面图会生成三种不同的 3D 解释。杉原解释说,大多数模棱两可的图像,例如内克立方体施罗德阶梯,只产生两种解释。观察者感知到三种不同的结构,因为它们在不同的方向上被压缩。

“当我们以倾斜的方向(换句话说,以非垂直于图片平面的方向)看到图片时,我们的大脑通常会纠正视网膜图像的失真,并感知到正常的 3D 结构,”杉原说。“但是,只有当我们知道图片中表示的 3D 物体的尺寸时,这才有可能。如果我们不知道沿三个正交轴的尺寸比率,我们就无法纠正失真,因此会根据视角方向感知不同的物体。”

二等奖和 2,000 美元的奖金颁发给了“带有扭曲的运动错觉”,这是一个扩展、漂移和扭曲的流动运动错觉,由英国布里斯托尔西英格兰大学和伦敦城市大学的大卫·菲利普斯、普里西拉·赫德和克里斯托弗·泰勒创建。

“当我们移动时,我们大多没有意识到当图像和纹理流过我们的视网膜时所产生的视流模式,但我们的大脑对它们高度敏感,”菲利普斯和他的合作创造者解释说。“[我们的]错觉说明了当前景运动与背景运动相关联时,当两者共享方向分量时,前景运动是如何受到影响的。”

该团队在试图了解某些新奇戒指中出现的明显的膨胀和收缩效应时发现了这组独特的错觉,这些戒指在珠宝行业中被称为巫婆戒指。研究人员对 2018 年度最佳错觉大赛的引人注目的贡献源于观看巫婆戒指旋转时发出的明亮反射的光线移动。 

三等奖和 1,000 美元的奖金颁发给了“虫子的视角”,这是一个由四个帧组成的电影,产生强大的错觉运动,由英国桑德兰大学的迈克尔·皮卡德和古尔普雷特·辛格创建。

皮卡德和辛格解释说,四帧电影中有很多因素使错觉起作用。“任意方向的运动产生取决于每一帧中虫子节段的精确几何形状和位置,[但其]方向取决于两种颜色中哪一种在视觉上最突出,以及这些颜色相对于节段的位置。”

当观看图像时,我们的大脑会自动将其分为前景(主体)和背景,我们的注意力集中在主体上,这对组合解释说。“当滑块[在错觉视频中]移动时,两种颜色的相对亮度会发生变化,无论哪种被视为前景,都会决定感知的运动方向。”

所有2018 年比赛的前 10 名入围错觉都可以在年度最佳错觉大赛的网站上观看。

现在接受第 15 届年度最佳错觉大赛的错觉提交,比赛将于 2019 年举行。

Susana Martinez-Conde is a professor of ophthalmology, neurology, and physiology and pharmacology at SUNY Downstate Health Sciences University in Brooklyn, N.Y. She is author of the Prisma Prize–winning Sleights of Mind, along with Stephen Macknik and Sandra Blakeslee, and of Champions of Illusion, along with Stephen Macknik.

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