精彩的视觉错觉图.doc

精彩的视觉错觉图 图形--背景错觉 在上图中 ，你看见了什么？你看见的是两个头，还是一个花瓶的轮廓？ 即使这个图形在视网膜上是固定不动，你对它的感觉仍然是在两种可能图形中动摇同时感觉到两种有意义的图形是 很困难的！ 这是怎么回事？！ 这个 Rubin 花瓶/人脸图形是一个主体/背景可互换的两可图画这是由于它既可以看成是白色背景上两张对视的黑色的 脸，也可以理解为黑色背景上白色的花瓶 在这幅主体/背景可互换的图形里，线条有两种外形轮廓的外形取决于线条被认为图画的哪一方面－－背景还是前景 这是非常重要的，因为视觉系统是依据物体的轮廓来对其进行编码的在图画中，相邻、相似和同属一类的部分倾向与结 合在一起你对轮廓外形注意的转变会导致图画的翻转观察者的知觉状态和个人的偏好也会有所影响对轮廓或是外形 的偏好会导致对某一方面的加强对于同一幅图画，一些人偏向与看做花瓶，一些人则更容易将其看成是脸庞 无疑，大脑皮层参与了这一过程因为你在大脑里储存了关于花瓶和脸 的侧面的信息 你的大脑能够用外部的事物来解释你眼中看到的图案要做到这一点， 你的视觉系统必须能够将物体从它的背景中区分出来在大多数的情况下， 这是非常容易的。

但是在某些时候，当有伪装存在时，事情就变得困难了这个两可图形是非常重要的， 因为它表明了知觉并不是仅仅由视网膜上的图象决定的当你观察时自发产 生的图象的翻转有力地证明了灵敏的知觉过程是一个动态的过程这个过程指 出我们大脑组织视觉信息的方式是非常重要的 Rubin 花瓶/人脸两可错觉的起源 1915年，丹麦心理学家 Edgar Rubin 使得这一“花瓶/人脸”的两可图形大扬 其名，但追溯这一两可图形的家谱却远早于 1915年我们可以在 18世纪法国 的印刷品中找到例证，那些印刷品中的肖像画不仅描绘了通常自然状态下的花 瓶，而且两个侧面像是不相同的，每个侧面像代表了一个特定的人上面的那幅图形是斯坦福大学的心理学家 Roger Shepard 所绘制在这幅图形中，你可能看到的是两个女 人的剖面图，也可能是一张烛台后模糊不清的脸孔在此处，通常人们更多的看到的是一张脸而非两张脸 荷兰画家 M. C. Escher 因其擅长画意义暧昧的图形/两可背景作品而闻名于世大小恒常性错觉 在这幅图像中，一个大个子正在追赶一个小个子，对不对？ 其实，这两个人完全是一模一样的！（不信？用尺子量量看！） 你所看见的并不一定总是你所感知的。

这是怎么回事?! 对于这种错觉，斯坦福大学的心理学家 Roger Shepard 认为它与三维图像的适当的深度知觉有关 与这有关的是，后面的那个人看起来比前面的那个人离你远些，但是，不管怎样，后面的那个人在实际尺 寸上与前面那个人是一样大的 通常一个东西离你越远，它就显得越小，换句话说，它的视角变小了在这幅图里，后面的图形与前面的 图形有着相同的尺寸（和相同的视角） 由于两个图形的视觉相同而距离不同，因此，你的视觉系统就会认为 后面的那个人一定比前面的大这个例子说明了你所看见的并不一定是你所感知的 你的视觉系统常常依据从视觉环境中得出规则来作出推论 你可以通过改变这个例子来发现一些通常隐藏着的视知觉规律，比方说，如果你把后面的图形移到与前面 的图形相同的位置，这种视觉的大小错觉便会消失 这是因为，在水平面上，随着物体往后退， 不仅视角变小了，而且它们在视野中相对于水平线的位置也 升高了 从这幅图画中可以看出，在同一平面的距离不同的两个人，后面的那人虽然实际尺寸的个头很小，在前面 的人之后，却显得很正常在稍右一点的地方，你可以看到后景的中那个人被放到与前面的人相同的位置现在你就会出现另外一 错觉，这种错觉正好与前面提到的 Shepard 错觉相反。

在 Shepard 错觉中，前面的那个图形（通常有较大的视觉）被放到后景中，这样就使得后面的图形比前面 的图形显得大一些 而在这种错觉中，后面的较小视角的图形被移到前景中 另一个需要考虑的变量是，物体是被认为在地面上还是浮起来的这个变量确实在大小错觉中起作用把 图形从地面上移去会彻底改变你对图景的感知一个浮在地面上的物体与停在地面上的物体有很大的不同 图画的背景也是非常重要的，因为它提供了深度的尺度如果你删除背景， 图像就成了平的，没有了立 体感，你就不会有错觉产生，或者，即使有也是非常微弱的 在非透视图中改变图形的深度是没有意义的，错觉也不会出现(但是，你的视觉系统，依据与水平线的对 比，会得到另一个结果请参看浮箱错觉 这些错觉表明你的视觉系统从视觉环境中得出了很多规则，用以判断物体的大小和位置的关系 栅格火花错觉 看看上面的图，眼睛环视它，你注意那些交叉点是不是放出火花？ 这个新发现的错觉叫做 Grid 火花错觉它与 Hermann 栅格错觉相似，但错觉效果更强 Hermann 栅格错觉 很容易理解，它是由于侧抑制引起的，但 Grid 火花错觉要复杂得多这种错觉与 Hermann Grid 错觉的不同之处在于在这种错觉中眼球的运动是非常重要的。

尽管在视觉研究领域有对这种错觉 进行全面介绍的文章，但它本质的原因仍然没有被充分的了解.缪勒--莱耶错觉 看看上面的带箭头的两条直线，猜猜看哪条更长?是上面那条吗?错了!其实它们一样长. 这就是有名的缪勒--莱耶错觉,也叫箭形错觉它是指,两条长度相等的直线,如果一条直线的两端加上向外的两条斜线,另一条直线的两端加上向内的两 条斜线,则前者会显得比后者长得多现在明白了吗? Ouchi错觉 看着图型，慢慢移动你的眼睛，中间的圆形部分看起来是不是与其它的图形分离开来?它是不是好像在不 同的深度连贯的移动? 这是怎么回事？！ Ouchi 错觉还没有被人们很好的理解这错觉的运动和被感知的深度可能是由于圆形的轮廓和邻近的竖线 边缘所造成的模糊的印版 一个解释就是竖条能够被感知和水平线在同一深度的平面上----严格的二维图像你的视觉系统在三维程 度上也能解释这个图像，但这时竖条位于与水平线不同深度的平面上这圆形的轮廓因此就充当一个光圈如 果两个不同方向的线条被感知在不同深度的平面上，那么眼睛的运动能够引起感应运动 错觉运动的出现可能相应于圆形的轮廓，它所导致的模糊直到连接轮廓的竖条终止才终止当你的眼睛运 动的时候，你能感觉到轮廓的边缘也在运动。

填充错觉看看左边的那幅图，中间有一个黑点，周围是一团灰雾 盯着黑点目光不要移动， 你觉得灰雾消失了！ 同样的你试试右边的那幅，这次灰雾不会消失了 这是怎么回事？为什么灰雾有时消失有时又不消失？ 这是怎么回事？！ 我们的眼睛不习惯于固定的刺激，视觉中有一个系统调节眼球的运动使物体的视像保持在视网膜上的某 个固定的区域，我们将这个系统称之为视觉稳定系统 你可以通过后像来体验这种视觉稳定的效果如果你盯着一个物体看上一分钟，移走目光后它的后像仍会 在眼前停留几秒种，然后才会消失你可以通过眨眼使其多停留一会儿 现在再来看看左边的那幅图，大多数人当他们凝视黑点的时候都感到灰雾消失了，而对右边的那幅灰点不 会消失在左边的图里，从中心的黑点向外灰雾逐渐由黑变浅，这种渐变与视觉的停留过程是一致的，当然如 果你的目光随意移动的话，灰雾的视像一直保留在视网膜上当你注目盯着黑点时，灰雾逐渐减弱直到消失， 而背景的颜色取而代之 右边的图与左边的几乎一模一样，除了有一个黑环以外黑环的作用是无论你怎样努力的盯着灰雾都能使其不至于在视觉中消失当你凝视黑点的时候，你的眼球仍然在不时的运动，当然这种眼球的颤动与扫视时的 那种运动是不同的，这时的眼动是非常微弱的。

但正是这种运动使视像停住当一个物体象左边图中的灰雾一 样，颜色逐渐由灰变白时，这种变化正好与视像逐渐消失的变化是一样的，这样你就会觉得物体消失了当你 移动目光后再来看灰雾时，它又会再出现，这是因为你的眼球做了一个足够大的运动右边图中灰雾不消失的 原因在于很小的眼动都能使视像停留 反重力”的房屋在上图中，这个人如何 能够斜站在墙上而不摔下来呢? 不,他并不是被无形的绳子吊起的 球又怎能象下图中我们看到的那样自己平稳地滚上斜坡呢？ 这是怎么回事？！ 根据有关这些旅游胜地的旅游指南，我们所看到的现象是起因于一种超出现代科学范围的力量然 而，他们又解释说，这些反重力的力量是起源于UFOS,超正常的活动性，源于百暮大群岛三角地带的磁性 异物，等等（取决于你参观的旅游胜地） 在我到桑特克鲁兹的“神秘”球进行旅行期间，向导并没有给我们以确实科学的解释，只是声明 “科学家们对他们所看到的现象十分困惑”或许他们觉得，如果神秘得到了解释，他们将不得不称这 个地方为“球”，那么那个地方将不再吸引众多游客 不过,这些旅游胜地包括一些为人所知的最强烈的视觉幻象而熟知了这些幻象是如何构成的并不会 破坏这些幻觉到一个反重力的房屋中进行参观是很需要费些力的，因为一些区域是倒过来设置。

当你进入这个房屋时，你会注意到它有一种强烈的倾斜性所有相对于真实水平线的参照物都从你 的视野中移走，这样无论你在房屋里还是在房屋外一切都总是真实的例如，把所有相对于真实水平线 的明显对照物移走后房屋的周围看起来总是有一个木制的篱笆 “反重力”的房屋实际上是以偏离于真实水平面二十五度的倾斜 度来建造的这样就可以解释我们所看到的一切效果而一旦你 处在一个反引力的房屋的某区域，你就会总把其中的效果与你过 去所习惯的一切－－正常水平的地面和垂直于地面的墙进行比较斜站在墙上的效果 . 在左上方的图中你会看到房屋相对于真实水平面来说确 实是倾斜的 任何一种情况下人们都垂直于真实的水平面在左下方（的 那幅图中），你可以看到（“反重力”）房屋中的人们所能察觉到的那种情形 他们没法达到真实的水平面，（只好）根据房屋中人为创造的水平面来判断他们周围的环境这样就使得 人们在参考框架上有了一种内部的变化，这种变化一又使得人们看起来象真的一样斜站在墙上了 粘性物体效应 与上面对这种神秘现象的解释有相同的原因，在中间那幅图中的上面部分你可以看到地球的引力完全控制了椅 子，使得它靠在墙上然而，对于房屋内的观察者来说椅子看起来就极其神秘地贴在墙上了。

反引力房屋的历史 许多旅游胜地都声称自己是最先发现这种（反引力）效应的原始场所而有关它们年表的一点点研究就已 经让我们能够确定谁剽窃了谁金山俄勒冈州的沃特克斯有一个神秘屋，俄勒冈州是第一个建立这种房屋的地 区这个神秘屋最初兴建于十九世纪三十年代，成为了经济大低谷时期的一个极具吸引力的地方这个胜地后 来被很普遍地仿制，其它的“反重力”房屋也就开始出现了，每一个房屋在建筑，外观和各种效应的陈述上都完 全相同因此，这就开始了各个“屋主”之间的诉讼纠纷 甚至传说中的有关背景各个“反重力”房屋都是完全相同的例如，建筑物意外地滑下山坡，最终停靠在树边 上（这是因为它奇怪的倾斜） ，然后屋主就注意到了一些奇怪而神秘的效应，但只是在当地一些区域出现罢了 而就几乎所有的导游都声称这些效应是起因于当地的奇怪现象，磁性物质等等 不可能的三角形 这是怎么回事？！ 尽管这个不可能的三角形任何一个角看起来都是合情合理的，但是当你从整体来看，你就会发现一个自相 矛盾的地方： 这个三角形的三条边看起来都向后退并同时朝着你偏靠但是，不知何故，它们组成了一个不可能的结构！ 我们很难设想这些不同的部分是怎么构成一个看似非常真实的三维物体的！ 其实，造成“不可能图形”的并不是图形本身，而是你对图形的三维知觉系统，这一系统在你知觉图形的立 体心理模型时强制作用。

在解释一幅三维图形的时候，你的视觉系统将会自动产生这一作用 在现实生活中，我们可以构造出这个不可能三角形的物理模型，但这个模型只能从某一个角度看才是不可 能的看一看下面的这个例子！其中，在镜子中显示的才是真实的结构！ 在把二维平面。