眼见未必为实

2024-12-06 00:00张军
科学大众(中学) 2024年11期

人们常说,眼见为实。的确,我们获取的信息约80%都来自视觉。但是,视错觉现象在生活中也很常见。比如,太阳刚出地平线时看起来较大,而中午时看起来就小了,这在古文《两小儿辩日》中就曾提及。本期,张老师就和大家聊聊有趣的平面视错觉。

形形色色的视错觉

简单来说,看到的和实际不符就叫“视错觉”。这里重点讨论平面视错觉,立体视错觉暂时不谈。

看一下图1,图中的5条灰色横线是不是倾斜的,甚至是弯曲的?其实,它们是一组等距的平行线,这属于倾斜视错觉。图2中的两个蓝色圆圈,它们实际上是一样大的,但看上去还是觉得左边的大一些,这属于大小视错觉。

图3中央有个黑色的“十”字,周围还有颜色不同的8个圆形图案。眼紧盯着中间的“十”字看20秒左右,四周的圆形图案就会从视野中消失,这属于消失视错觉。这种“视而不见”的体验在生活中也有,只是我们没有在意。比如,集中精力打字时,桌上的茶杯、文具、充电器等也都在视网膜上成像,但是除了屏幕上的字,其他物体一般不会被你注意到。图4更是让人觉得诡异,当你盯着图中的圆点看,感觉是白色的,而眼角余光看到的圆点则是黑色的,这是闪光栅格视错觉。

此外,视错觉还包含明暗视错觉、色彩视错觉、运动视错觉、表象视错觉等。

看来,眼睛看到“物体”这件事并不简单。有些视错觉可以用物理学知识解释,比如周围参照物的干扰、光的折射与反射、强弱程度的对比等。有些视错觉则要用心理学知识解释,比如大脑对信息的优先处理程度、错误的知觉是否被启动等。

动动手,剪两段完全相同的弧形纸条,为了区别,分别使用两种颜色的纸张,如图5。两段弧形纸条水平摆放时,感觉一样长。但是,一上一下摆放时,是不是觉得下面那段弧形会更长?你认为是什么因素导致了这种错觉?

利用视错觉来研究人脑工作机制

目前已有多个学科领域对视错觉进行了研究,除了物理学、心理学,还有数学、建筑学、设计学等。我们在家也可以尝试进行类似的研究。

看一下图6,第一眼你觉得看到了什么,是一条竖直线和一条弧线,还是一条黑色的弯曲线与一条橙色的弯曲线,抑或是一定数目的圆点?很多人看到的是第一种情况,这表明我们在辨认物体时,首先辨别的是它的轮廓。比如认路,我们通常会找建筑、河道、树木作为参照,在大脑中形成“整体画面”,而不会去观察房屋墙壁的材料、研究树木表皮的纹理,或是测量河道的长度。即使是穿针引线,我们的注意力也是集中在线头如何穿过针眼,而不是针的长度、线的股数。想一想,我们是不是很少凝视身边常见的物体?

我们可以用控制变量的方法,对图6的构成进行调整。比如,保持黑色圆点不变,而把橙色圆点换成明亮的小灯泡,这样的话,眼睛首先看到的是灯泡组成的弧线还是单独的一个个灯泡?如果是改变圆点的颜色呢?如果是改变数量呢?如果是让其中一条弧线变成流动的或闪烁的呢?这些测试结果,将有助于我们了解大脑优先关注的因素。

再来体验一下“无中生有”的感觉。

图7的中间是不是能看到一个白色的三角形?实际上,画出来的只是3个相同的残缺圆形和几根黑色的线段,这个白色三角形是我们“脑补”出来的——大脑接收到碎片化的信息后,往往会根据经验将缺失部分自动补全。这个图案中黑、白两种颜色的对比,也会造成强烈暗示。我们常会觉得身边的某个图形或图案像人脸,就是因为生活中经常见到人脸,遇到与脸轮廓相似的物体,大脑就会自动补全,而不去考虑细节。图8中是不是也能看到一个白色的四边形?你能不能据此设计出一个“不存在的正六边形”图案?

图9是仿照第12届日本视错觉·听错觉竞赛获奖作品《多余的短线》画出来的。乍一看,图中有很多短横线,实际上只是长度相同的交互排列的白线。有人猜想,人类的视觉皮层中可能存在探测线段终点的细胞,对多个端点相邻很近的线段,大脑会发生混乱,产生视错觉。

视错觉的应用

大脑在处理视觉信息时具有某种倾向性的臆想,比如看到中心对称图形时,大脑首先判断中心的位置,然后考虑线的走向;比如动态的、色彩鲜艳的图像更容易得到关注;比如能将纸上的二维图像解读为具有深度距离的三维世界,等等。尽管深层的机制尚不清楚,但是不影响我们在生活中应用视错觉。

在导航、菜单类界面设计中更强调轮廓线和视觉动线,这会让用户更容易对复杂信息进行归类。穿带有竖条的衣服,或者围上围巾,看起来会更苗条。在路面上画呈现立体效果的图形,可以提醒司机安全驾驶。

环境布置、参照物设置、音响效果等也会影响人的注意力和情绪状态,让视错觉更容易出现。比如走夜路时,更容易把树影、墙影等误认作人影,甚至凭空想象出鬼怪。

也有研究表明,视觉的关注点除了和人类群体的共同认知特点有关,也与个体的成长经历、专业背景、兴趣喜好等有关。对于同一图案,并不是所有的人都会产生视错觉,而且产生的视错觉的程度也因人而异。

现在,你对“每个人眼里的世界都是不一样的”这句话有更深的体会了吧?

(责任编辑:白玉磊)