视错觉

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错觉就是当人观察物体时,基于经验主义或不当的参照形成的错误的判断和感知,是指观察者在客观因素干扰下或者自身的心理因素支配下,对图形产生的与客观事实不相符的错误的感觉。
我们日常生活中,所遇到的视错觉的例子有很多。比如,法国国旗白:蓝:红三色的比例为33:30:37,而我们却感觉三种颜色面积相等。这是因为白色给人以扩张感觉,而蓝色则有收缩的感觉,这就是视错觉。
中文名
视错觉
外文名
Pseudoblepsia
形成原因
影像在人脑中进行了无形的加工
主要视错觉
物体大小、物体动静、物体感受
著名案例
法国国旗红:白:蓝=30:33:37

视错觉视错觉概述

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在某种特殊的情境下,会导致视觉错乱。

视错觉利用方法

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视错觉矮中见高

就是在居室中,其中一部分做吊灯,而另一部分不做,那么没有吊灯的部分就会显得“高”了。

视错觉虚中见实

通过条形或整幅的镜面玻璃,可以在一个实在窨里制造出一个虚的空间,而虚的空间在视觉上却是实的空间。

视错觉冷调降温

例如厨房大面积使用深色时,我们呆在里面,就会觉得温度下降2-3度。

视错觉粗中见细

在实木地板或者玻化砖等光洁度比较高的材质会显得较高的材质边上,放置一些粗糙的材质,例如复古砖和鹅卵石,那么光洁的材质会显得更光洁,这就是对比形成的视错觉。

视错觉曲中见直

一些建筑的天花板往往并不是平的,当弯曲度不是很大的情况下,可以通过处理四条边附近的平直角,造成视觉上的整体平整感。

视错觉视错觉原理

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视错觉就是当人或动物观察物体时,基于经验主义或不当的参照形成的错误的判断和感知。我们日常生活中,所遇到的视错觉的例子有很多:
右上图A与B是同样大小的,右下图中间的圆圈也是同样大的,但看到的却是一大一小,这是不争的事实。
比如法国国旗红:白:蓝三色的比例为33:30:37,而我们却感觉三种颜色面积相等。这是因为白色给人以扩张的感觉,而蓝色则有收缩的感觉。再比如把两个有盖的桶装上沙子,一个小桶装满了沙,另一个大桶装的沙和小桶的一样多。当人们不知道里面的沙子有多少时,大多数人拎起两个桶时都会说小桶重得多。他们之所以判断错误,是看见小桶较小,想来该轻一些,谁知一拎起来竟那么重,于是过高估计了它的重量。这就是视错觉。
了解视错觉的原理首先必须了解视觉的形成视觉的形成
图为人的视觉成像经过。当外界物体反射来的光线带着物体表面的信息经过角膜、房水,由瞳孔进入眼球内部,经聚焦在视网膜上形成物象(图一)。物象刺激了视网膜上的感光细胞,这些感光细胞产生的神经冲动,沿着视神经传入到大脑皮层的视觉中枢,即大脑皮层的枕叶部位,在这里把神经冲动转换成大脑中认识的景象(图二)。这些景象的生成已经经过了加工,是“角度感”、“形象感”、“立体感”等协同工作,并把图像根据摄入的信息在大脑虚拟空间中还原,还原等于把图像往外又投了出去(图三)。虚拟位置能大致与原实物位置对准,这才是我们所见到的景物(图四)。
当我们看某个物体时,大脑究竟是如何工作的呢?
尽管我们现有的关于视觉系统的知识量很庞大,已经有了视觉心理学、视觉生理学和视觉分子及细胞生物学等学科,但对如何看东西我们确实还没有清楚的想法,对视觉过程仍然缺乏清晰、科学的了解。
你可能对自己如何看东西有了一个粗略的想法。比如认为每只眼睛就像一部微型电视摄像机,把外界景象聚焦到眼后一个特殊的视网膜屏幕上,每个视网膜有无数的光感受器,对进入眼睛的光子进行响应。然后,把由双眼进入大脑的图象整合到一起,这样就可以看东西了。但实际上,这把如何看东西想得太简单了,甚至在许多情况下完全错了。
为了研究“看”这个问题,我们必须了解看所涉及的任务及头脑内完成该任务的生物装置。
动物需要视觉系统去寻觅食物、躲避天敌和其他危险,交配、抚养后代等等也离不开视觉系统。进入眼睛的光子仅能告诉我们视野中某个部分的亮度和某些波长信息,但我们需要知道的是那里有什么东西,它正在做什么和可能去做什么。换句话说,我们需要看物体、物体的运动和它们的“含义”。但仅仅是这些还不够的,我们还必须做到“实时”,在这些信息过时之前,足够迅速地采取行动。所以,必须尽快地提取生动的信息。因此,眼和大脑必须分析进入眼睛的光信息,以便获得所有这些重要的信息。
有些视错觉的形成是应为你的脑子看到的物体的形状类似你在你一生中看到的某种样子。 像下面的这张图片你看到的是一个没穿衣服的女人,但是这个女人的脚是一双丝袜,女人的屁股是一个酒杯,旁边的那只猫形成了女人的左轮廓,窗帘塑造了女人的右轮廓哪个放花瓶的架子加上了猫,做出了女人的左手然后那盆盆栽塑造了女人的脸。我们的眼睛看到的是物体的轮廓但没看细节,所以我们才会看到这个人。

视错觉视错觉形成

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对于视错觉,迄今仍未有确切的解释。
克里克曾给出的三点评述:
你很容易被你的视觉系统所欺骗
我们通常认为我们能以同样的清晰度看清楚视野内的任何东西,但如果我们的眼睛在短时间内保持不动,就会发现这是错误的。只有接近注视中心,才能看到物体的细节,越偏离视觉中心,对细节的分辨能力越差,到了视野的最外围,甚至连辨别物体都困难。在日常生活中这一点之所以显得不明显,是由于我们很容易不断移动眼睛,使我们产生了各处物体同样清晰的错觉。
静止图像的运动 静止图像的运动
如果你盯着右图看,就会注意到其中的圆圈和点在同时变换着方向 [1]  。从一个角度看,这些点呈逆时针转动,但继续观察就会发现方向似乎发生了改变。而目光在两个圆圈之间来回移动,就会观察到多种不同的动态。其实,这些圆圈根本没有动,我们看到的只是错觉 [1] 
研究人员指出,人脑注意力主要集中于视觉的中心,而视觉的边缘就被自动压缩了,以确保我们通过视皮质可以看到它 [1]  。因此,如果先盯着中间的黄点看,再将它置于视觉的边缘,那么你首先看到的是一个未受压缩的对象,而后看到的是受到压缩后的对象 [1] 
也就是说,如果把目光集中于圆圈本身,大脑就会注意到圆圈中的点在动,而点中的线条静止,所以圆圈呈逆时针转动;相反,如果把目光集中于点中的线条,而不是圆圈,那么圆圈就会顺着线条的方向,顺时针转动。圆圈本身的转动被称为“一阶运动”,线条的转动被称为“二阶运动”,这是造成视错觉的两个源头 [1] 
眼睛提供的视觉信息可能是模棱两可的
我们的眼睛提供给我们的任何一种视觉信息通常都是模棱两可的,它本身提供的信息不足以使我们对现实世界中的物体给出一个确定的解释。事实上,经常会有多种可信的不同解释。但值得注意的是,某一时刻只能有一种解释,不会出现几种解释混合的奇特情况。对视觉图象的不同解释是数学上称为“不适定问题”的例证。对任何一个不适定问题都有多种可能的解,在不附加任何信息的条件下,它们同样都合理。为了得到真实的解,需要使用数学上所谓的“约束条件”。视觉系统必须得到如何最好解释输入信息的固有假设。我们通常看东西时之所以并不存在不确定性,是由于大脑把由视觉景象的形状、颜色、运动等许多显著特征所提供的信息组合在一起,并对所有这些不同视觉线索综合考虑后提出了最为合理的解释。
看是一个构建过程
大脑并非是被动地记录进入眼睛的视觉信息,而是主动地寻求对这些信息的解释。一个突出的例子是“填充”过程,如和盲点有关的填充现象。盲点是因为联结眼和脑的视神经纤维需要从某点离开眼睛,因此在视网膜的一个小区域内便没有光感受器。但是,尽管存在盲区,我们的视野中却没有明显的洞。这说明大脑试图用准确的推测填补上盲点处应该有的东西。
俗话说“眼见为实”,按照通常的理解,它的意思指你看到某件东西,就该相信它确实存在。然而克里克对此给出了完全不同的解释:你看见的东西并不一定存在,而是你的大脑认为它存在。在很多情况下,它确实与视觉世界的特性相符合,但在另一些情况下,盲目的“相信”可能导致错误。看是一个主动的构建过程,你的大脑可根据先前的经验和眼睛提供的有限而又模糊的信息作出最好的解释。心理学家之所以热衷于研究视错觉,就是因为视觉系统的部分功能缺陷恰恰能为揭示该系统的组织方式提供某些有用的线索。

视错觉视错觉种类

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因为眼睛不同于照相机,耳朵不同于录音机,视觉是对客体再加工的心理历程,而不是机械的复制。错觉现象很早就被人们所认识。如我们熟悉的典籍《列子》中所载“两小儿辩日”的故事,所谓“日初出大如车盖而日中则如盘盂”,就是错觉的一例。日月错觉是一个十分常见而有趣的例子,太阳或月亮接近地平线时,看起来比其位于正空时要大50%左右,虽然在这两个位置时太阳或月亮的视网膜投像是一样大的。
早期研究侧重于黑白色调的视错觉(visual illusion),由于技术的发展特别是计算机制图技术的发展,颜色错觉(color illusion)和运动错觉(motion illusion)的研究成为焦点。错觉中研究得最多,也最具代表性的是几何错觉(geometric illusion)。最经典的有以下一些

视错觉方向错觉

一条直线的中部被遮盖住,看起来直线两端向外移动部分不再是直线了,也称为波根多夫(Poggendorff)错觉;
波根多夫(Poggendorff)错觉 波根多夫(Poggendorff)错觉
由于背后倾斜线的影响,看起来棒似乎向相反方向转动了,也称为策尔纳错觉;画的是同心圆,看起来却是螺旋形了,也称为弗雷泽(Fraser)错觉。

视错觉线条弯曲错觉

两条平行线看起来中间部分凸了起来,也称为黑林(Hering)错觉;
黑林错觉 黑林错觉
两条平行线看起来中间部分凹了下去,也称为冯特(Wundt)错觉。
冯特错觉 冯特错觉

视错觉线条长短错觉

垂直线与水平线是等长的,但看起来垂直线比水平线长,也称为菲克(Fick)错觉;
菲克错觉 菲克错觉
左边中间的线段与右边中间的线段是等长的,但看起来左边中间的线段比右边的要长,也称为缪勒-莱尔错觉
缪勒—莱依尔错觉 缪勒—莱依尔错觉

视错觉面积大小错觉

中间的两个圆面积相等,但看起来左边中间的圆大于右边中间的圆;中间的两个三角形面积相等,但看起来左边中间的三角形比右边中间的三角形大,也称为艾宾浩斯(Ebbinghaus)错觉。
艾宾浩斯错觉 艾宾浩斯错觉
艾宾浩斯错觉 艾宾浩斯错觉

视错觉看待方式

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我们应该怎样看待视觉呢?显然,我们的头脑中似乎有一幅面前世界的“图象”,但很少有人会相信在大脑的某处有一个真正的屏幕,它产生与外部世界相对应的光模式。如果考察一下计算机是如何处理图象的,就会知道计算机存储的是图象的符号化表示,通过这些记忆的符号可以产生图象。那么,我们的大脑为什么没有一个符号化的屏幕呢?假使屏幕由一个有序排列的神经细胞阵列组成,每个细胞对图象中的特定“点”进行操作,其活动强度与该点光强度成正比。若该点很亮,则该细胞活动剧烈;如果无光,则细胞停止活动。这样,表象就会是符号化的。难道不该是这样的吗?
这种排列的毛病是除了每个小光斑之外,我们不能“知觉”任何物体,我们不能将光斑组成有意义的东西。我们的大脑可以轻易地识别出一幅图象中的某一具体物体,比如识别出一付面孔。因此大脑不可能只是一群仅仅表示在什么地方具有光强类别的细胞集合,它必须产生一个较高层次上的符号描述,大概是一系列较高层次上的符号描述。这不是一步到位的事情,因为它必须借助以往的经验找到视觉信号的最佳解释。因此,大脑需要构建的是外界视觉景象的多水平解释,通常按物体、事件及其含义进行解释。由于一个物体(比如面孔)通常是由各个部分(如眼、鼻、嘴等)组成的,而这些部分又是由其各个子部分组成,所以符号解释很可能发生在若干个层次上。
这些较高层次的解释已经隐含(implicit)在视网膜上的光模式之中。但仅仅如此还不够,大脑必须使这些解释更明晰(explicit)。一个物体的明晰表象是符号化的,无需进一步加工。隐含的表象已经包含了这些信息,但必须进行深入的加工使其明晰化。
一旦某个事物以明晰的形式符号化之后,该信息就很容易成为通用的信息。它既可以用于进一步加工,又可以用于某个动作。用神经术语来说,“明晰”就是指神经细胞的发放必须能较为直接地表征这种信息。因此,要“看”景物,我们就需要它的明晰的、多层次的符号化解释。
对很多人而言,说我们看到的只是世界的一种符号化解释是难以接受的。因为所有的一切似乎都是“真实的东西”,其实,我们并不具备周围世界各种物体的直接知识。这只不过是高效率的视觉系统所产生的幻觉而已,因为正如我们已经看到的,我们的解释偶尔也会出错。
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