人的眼睛到底“瞎”了没?科学家是如何解释视错觉来源的?

发布网友 发布时间：2022-04-23 14:40

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热心网友 时间：2023-10-07 04:13

如果你觉得左边那个比较浅，那么很遗憾，你答错了；不过也恭喜你，你不需要为此发愁，因为大家都是如此。

实际上，网络上有许多类似的图片，导致我们产生错误的视觉效果，科学家称之为视错觉，也就是通常所说的错觉。比如下面这一张，也是一样会给你造成视错觉的图片。

显然，如果不特别说明的话，你肯定以为B块比A块的颜色浅。但是，就和上一张图片一样，这两块的颜色是相同的。一旦你用Photoshop取色就会发现，这两块都是R120、G120、B118的颜色（本文中所有的对比颜色，我都用Photoshop证实过，大家不必怀疑）。

我们知道，所谓的颜色都是不同波长的光通过不同比例的混合后形成的。既然这些图片中用于对比的两部分颜色完全相同，按理说应该给我们的视觉产生相同的效果。然而实际上，我们对于颜色的感知还受到视觉背景的影响，这叫做同步亮度对比（simultaneous brightness contrast）。就像前面的图片一样，当某个图形被深色所包围时，我们感觉到的它的颜色就要浅一些，反之亦然。

这个现象我们已经明白了，问题在于：原理呢？到底是我们体内哪个部分或者视觉传递过程，让我们产生了这样的错觉呢？

几百年来，很多科学家都对此产生了深深的疑问。至少从19世纪开始，就有人很系统地对此进行研究了，想要知道到底是人体的哪个部分造成了这样自动的色差对比。有人认为问题出在眼睛上，有人认为是大脑的问题。

有些人提出：这样的视错觉之所以会发生，就在于更高层次的视觉处理过程。他们认为：人类的大脑在对光照和周围环境进行分析以后，就会对我们眼睛所看到的景象胡乱解释。

最近，国外的一组研究人员通过新的实验，反驳了这种看法，告诉我们：这件事远比这个要复杂。

他们首先对27名志愿者进行了一系列的专业的视觉测试，包括向他们展示出一组拥有两张只有极微小差别的对比图像。为了测试人类对于自己眼中看到的图像进行解释的过程是否受到感知到的阴影或者物体的亮度所影响，他们向志愿者展示了下面这张图——

来自麻省理工学院的计算神经科学家Pawan Sinha在论文里解释了这张图片的特点：“我们所创造的图像，会让实际亮度比较高的一侧会感觉更暗，反之亦然。这与标准的同步对比所显示的情况恰好相反，因为在标准同步对比中，深色背景中的一个点要比浅色背景中的点看起来更亮。”

研究结果表明：即使我们没有刻意去使用，但在我们对一幅画面的亮度进行估量的时候，光线确实起到了一定的作用。他们由此认为：即使不借助高级的思维过程，我们仍然可以进行这样的对比。他们进一步提出理论，这个过程在人类视觉系统处理图像的最早阶段就已经展开，甚至在我们左右眼看到的两幅图像还没有在大脑中整合为同一张图像的时候就已经开始对比了。

（图片说明：同样是R107，G107，B102的灰色，在左侧图中看起来像蓝色，在右侧图中看起来像*）

Sinha指出：“我们的实验表明：这是一个初级的现象，是我们一出生时就已经在视觉系统中准备好的。”

为了进一步印证这个理论，Sinha等人又做了一个非常罕见的实验：他们找到了9名年龄在8岁到17岁之间的少年做志愿者，这些少年有一个共同点，那就是患有白内障，并且刚刚完成手术治疗。对于他们来说，用眼睛观察这个世界还是一件比较新鲜的事情。

（图片说明：除了曲线周围的橙色晕之外，图像的中间全都是纯粹的白色，而不是你以为的淡*）

Sinha指出：“我们最初预测：如果对于亮度的估量的确是一种先天的能力，那么对于这些先天性失明但刚刚恢复视力的儿童来说，他们也应该是同步对比错觉的‘中招’者。”也就是说，如果这种对比来自于我们大脑处理图像的深层思维，那么对于那些刚刚看到这个世界的人来说，他们应该还没有“训练”出这个技能。

而实际上，情况正如Sinha所料，即使是那些刚刚恢复视力的少年，在完成手术、拆掉绷带仅仅24-48个小时的时间内，就上了视错觉的当。这说明：我们的视错觉并不是来自于过往观察世界的经验或者需要某种学习，而是与生俱来的。

你可能会说：这种事来自于常识啊！就像最开篇那个圆柱形和AB点的图像，如果处在影子里的B点都和明亮处的A点看起来一样，那么实际上的B点显然就更加明亮啊！

朋友，那就是Sinha的研究报告所指出的问题。想一想，这个理论难道不是来自于看到几次阴影后形成的经验吗？而实验证明：即使那些刚刚恢复视力的人还没有时间见多少阴影，但他们依然能够出现视错觉，这就证明我们不是通过大脑来分析出二者的色差，而是在眼睛就进行处理了。再说，即使你遮挡住圆柱、看不出影子的特效，或者说在其他图片中根本就没有所谓的影子，但是视错觉依然存在。

（图片说明：看起来女孩的眼睛一个灰一个蓝，但其实都是灰色，已通过Photoshop证明）

总之，你可能以为你的视错觉是大脑在欺骗你，其实可能都没有轮到大脑，而是你的眼睛就已经开始欺骗你了。当然，这也不证明大脑就不是“帮凶”，它究竟有没有“推波助澜”，还需要进一步的研究。