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超级脑司机第三站:简直不敢相信自己的眼睛了!

果壳  · 公众号  · 科学  · 2017-04-18 23:34

正文

人们常说“眼见为实”,然而你所看到的一切,真的就是物体本身的样子么?

这里是由果壳网天猫联合打造的脑洞实验秀《超级脑司机》第三期。在今天的节目中,我们的脑司机徐来和他的科学助手天猫就要做几个“视错觉实验”,让你对自己的眼睛彻底产生怀疑。



视错觉是什么?

当光线从瞳孔进入我们的眼睛,会聚焦在视网膜上形成物象。这些物象刺激人的感光细胞,再由视神经把信息传送到大脑中的视觉中枢。通过这样一系列复杂的过程,我们才能看到周围的世界。

然而这还没有结束。我们眼睛不是相机,直接的信息对大脑并没有意义。大脑需要对它们进行整理、组织和加工,也就是让我们真正理解所看到的物体。在这个信息处理的过程中,我们的大脑将根据主观经验做出判断和假设,也就是我们常说的脑补。换句话说,我们所看到的东西,不一定就是它本身,而是大脑认为的它的样子。视错觉也就这样产生了。


视错觉实验1

等高?不等高?

这个图看起来对强迫症不太友好,看上去高度一样的圆形其实比正方形高了一点,而如果把二者调整高度一样,圆形看起来又会有点儿小。

在很多字体中其实也有类似的现象,下图中显示的是同一种字体的I、O和A三个字母,它们的高度各不相同。

其实,如果真的变成全部等大的字母,我们可能反而会觉得不舒服。像字母I或H这种方正型的字母,它们的上下距离始终等高、稳定。但像O或Q等圆形字母,它们的上下距离只有直径那一处最大,其余部分则是越来越小,短的部分大大超过等高的部分,使得它们看起来更小。而像A或V上下距离变化更为陡峭,所以在尖端的位置,也需要变得稍长一些作为视觉上的补偿。对于不同的形状和字体,补偿部分的大小也各不相同。[1]


视错觉实验2

抓不到的魔方

明明近在眼前的东西,却永远也抓不住?因为它根本就不存在呀~这就是立体画的神奇之处。所谓的立体画其实是基于透视学的反向运用,称为反透视原理。


简单的说就是近小远大,地画中远处所画的物体要比近处的大,才能凸显所画物体与画布不处于同一维度,把所绘物通过特定的视点,按视觉成像规律反向投射画面到画面载体的一种绘画技法,对透视基础要求很高。需理解到透视原理后才容易理解运用它。

这样画出来的作品,只需要观赏者从特定的角度去看,一幅2D的画作就会变得像3D实体一样逼真。[2]


视错觉实验3

是深还是浅?


这是经典的“棋盘阴影”错觉,这幅图是MIT脑与认知科学学系的Edward H. Adelson教授在1995年所创作的,学名叫做Checker shadow Illusion。[3]

A、B两块的颜色其实一样,但只要把它们放进棋盘的环境中,就显得深浅不一了。大脑在解释颜色时从来都不是孤立地进行分析,我们时刻都将物体与环境因素进行比较,并通过比较确定最后的认知结果。A方格(上方)被更为明亮的的格子包围,由此感觉更加灰暗;而B方格(下方)则是被更为灰暗的方砖包围,由此感觉更加明亮。而且,B方砖被放在了阴影当中,这也使得我们的大脑认为它真实的颜色一定更加明亮,错觉效果再次被放大。[4]


所以说

视错觉到底有卵用?

视错觉并非毫无意义,其实在生活中,就有很多巧妙利用视错觉的例子。美国普渡大学心理学家维特(Jessi Witt)很喜欢运动,之前她的一些研究曾调查过,是否优秀运动员在运动时看到的世界会不一样,比如一切都变慢了,或者击打垒球和网球时这些球看起来显得更大了。

新近的研究中,维特和合作者则希望证明,是否有某种方法可以提高人们的运动成绩。在实验中,研究者在坡道上设置了一个高尔夫球洞,用投影仪在球洞周围投射上圆圈图案。11个小的圆圈图案会使得中央的圆洞看起来显得更大,而投射5个大的圆环会让同样大小的高尔夫球洞看起来显得比较小。然后科学家让36名大学生在2种视错觉情况下进行10次推球测试。

当球洞看起来更大时,选手们能推进更多的球,进球率大约高10%。维特表示,在职业环境中这是个非常大的差异。[5]

维特的研究和上图中的视错觉现象异曲同工。图中的两个黑色圆形的大小其实是一样的,但当参照物不同时,人们的判断也会出现偏差。


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参考资料:

  1. Dalles_Chen, 酷炫动图(二十):视错觉篇, 果壳网

  2. Yoson, 【不可能这么逼真】解密街头3D立体画原理, 果壳网, http://www.guokr.com/post/582326/

  3. luyao_psy, 【视错觉】你真的相信他们的颜色是一样的吗?, 果壳网, http://www.guokr.com/post/347962/

  4. Dalles_Chen, 酷炫动图(二十):视错觉篇, 果壳网。

  5. 环球科技观光团, 巧用视错觉,提高进球率, 果壳网, http://www.guokr.com/article/116950/


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