立體還是平面?我搞不清楚究竟是眼瞎還是大腦撒謊了

不可否認,每個人都對神奇的視錯覺圖片欲罷不能。

伴隨著視錯覺藝術的豐富,人們似乎不再局限於二維平面了。

比如下面這個階梯狀的物體,便奪得了2018年年度最佳幻覺大賽的冠軍。

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當放置不同角度的鏡子時,那個小黃旗似乎也不停地變換位置,讓人看得眼花繚亂。

仔細觀察,大腦不光跟不上節奏,都要被它們搞得短路了。

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可事實上,這個看起來立體的幾何圖形只是一個平面圖形罷了。

是的,只有那面小黃旗才是真實站立的,其他都是二維。

這也是為什麼不同角度,整個圖形都發生了很大的轉變。

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類似這樣利用特殊形狀與視角,騙過我們大腦的視錯覺歷年來出現不少。

又比如:一根小棍可以穿過正方體的三個平面的奇蹟。

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可真相卻令人震驚,因為它壓根就不是標準的正方體。

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但就算你知道其中的真相又怎樣,還是沒法勸服自己的眼睛。

那么問題來了,人眼識別立體事物究竟有什麼bug才會出現這樣的幻覺?

必須要使用一定的手段,大腦才能反應過來自己又被騙了。但從另一方面講,是它先前撒下的謊言。

有意思的是,人類卻常常用這些立體錯覺,來證明大腦的實力。

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圓柱體與長方體中靈活切換,猜猜這是怎么回事?

相信很多人看過“旋轉的舞女”,以及與它相關的測試分析。

還記得你第一眼看到她時,你覺得她是順時針還是逆時針轉嗎?

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如果你看見她是順時針轉,說明你善於運用右腦;

如果是逆時針轉,說明你更善於使用左腦。

如果你能到兩個方向自由轉換,那么你就是智商逆天的天才了。

據說耶魯耗時五年的研究發現,只有14%的美國人才能做到。

根據所給出的答案,很多人用左右腦、性格、情緒理論進行解釋。

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不過很抱歉,所有的解密都是無稽之談,這是一種視錯覺而已。

所謂霸氣的耶魯研究,實則是日本廣島大學95屆經濟學系畢業生設計的。

作為一名Flash專家,他利用34到36張"模稜兩可"的歧義圖片設計出的動圖。

在這裡,我們先來教大家一個秒變天才的方法。

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如果你最先看到的是逆時針,那么你肯定是將它堪稱是左腳支撐的。

那么現在請你花幾秒的時間,將支撐的腳"看"成是右腳。

你就會發現,原本順時針旋轉的舞女,變戲法般地成了逆時針旋轉了。

所以無論你看到什麼,這都和你的壓力、智商或慣用左腦或右腦沒有關係。

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那么,為什麼一開始大家看到的方向不同呢?

其實,這個旋轉的舞女本來的名稱叫做剪影視錯覺。

其原理很簡單,是因為這個動圖所提供的信息模糊。

因為該圖並沒有提供足夠多的訊息告訴大腦是往哪個方向轉。

所以,大腦在試圖判讀此圖的空間深度時,就會主動幫我們補上深度。

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可為什麼憑藉投影,不能判斷出外在物體的原貌呢?

這是因為視覺系統面對外在世界時產生的光學逆源問題造成的。

如上圖所示,外在世界中紅色線條的兩種旋轉方法,會在視網膜上造成幾乎相同的投影。

視網膜上的資訊是平面二維的,而這些二維的資訊並不足以建構出外在的三維立體世界。

所以,大腦很難光從投影就判斷出外在物體的原貌。

比如奈克方塊錯覺就是一個直觀典型的例子。

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上面左圖的奈克方塊可能是下面兩種方塊的投影。

也正因此,在觀看上圖時,有可能會看到以下兩種詮釋。

當它們合在一起就變成了上面右邊這個不可能的立方體。

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看到這裡,你總算知道了“旋轉的舞女”背後的真實奧秘了吧。

除了這個剪影錯覺外,網路上一直盯著人看的小恐龍也常被人議論。

看起來怪滲人的,但它只是暴露了視覺系統一個重大的bug。

也就是,我們的眼睛偏愛將凹陷的形狀,看成是凸起狀。

你看,這隻恐龍會動、會動、動....

等到最後一秒,有沒有感覺自己的智商又被侮辱了。

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可就算你知道這種紙模的頭部是凹陷的又怎樣,你敢說你能擺脫它迷人的注視?

答案是不能的。那這是為什麼呢?

假如恐龍的臉是正常的,當我們向左挪動幾步,我們會看到更多恐龍右臉的部分,左臉則會被擋住。

然而,由於恐龍是凹陷下去的,所以當我們向左挪動時,我們實際看到了恐龍更多的左臉,而右臉反而被擋住了。

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此時,大腦自動腦補出的解釋是:恐龍的臉肯定是跟著你動了,且比你動的幅度還要大。

當然,這群磨人的小恐龍轉到一定角度時,就露餡了。

類似地原理,下面這種幾乎360度無死角的人像面具更令人嘆服。

而這種現象有個很簡單粗暴的名字:凹臉錯覺(hollow-face Illusion)。

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它是指當人們觀察一個凹下去的人臉面具時,你總會將它的臉看成是凸起的。

除非是非常非常近距離的角度觀察才能夠真實地看出。否則無論怎樣改變視角,這種視錯覺效應仍舊存在。

比如上面這個旋轉的面具,從側面不難看出,它應該是一面凹一面凸的。

然而,你始終無法從中看出凹下去的,只能看到凸起的。

就算我們認為的光源反方向打光,錯覺依然存在。

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一直以來,人們將所見的物體看成凸起的凹臉錯覺視為是一種普遍的傾向。

只不過,這可能並不能很好地解釋其出現的原因。

回想一下,當我們在一定距離之外觀察,其他物體都能產生類似的錯覺。

其中最為典型的例子便是空想性視錯覺,一種腦補過多帶來的知覺現象。

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“萬物皆是臉”

然而凹陷的臉更為特殊,因其產生的錯覺特彆強烈。

實驗發現,相比造型隨意的凹陷物體,凹陷的人臉模型產生了明顯更強的錯覺。

甚至將人臉模型倒置同樣會減弱把凹陷看成凸起的傾向。

觀察者必須靠得更近才能消除錯覺的影響。比如在3D人臉模型中逐步加入噪點使其失真,才能讓凹臉錯覺隨之減弱。

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加入噪點可使凹臉錯覺的作用逐漸減弱。圖片來自:Hill, H., & Johnston, A

其實人類對視覺信息處理有一種特殊的加工方式,即自上而下的處理方式(top-down process)。

它稱為概念驅動處理,因為你的感知受到期望,現有信念和理解的影響。

大多數情況下,此過程在沒有意識的情況下發生。

只有在某些情況下,你才能察覺到它所帶的影響。

我們會在網路上看到的斯特魯普效應便是它帶來的。

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有多少人能舌頭不打結地快速念出第一排字的顏色呢?

比如上面這個圖,你能快速地說出詞語的顏色,而非詞語本身嗎?

能是能,不過你有發現自己說出正確的顏色比其他時候要慢得多。

又比如當你閱讀一段文本時,你可能會發現自己甚至沒有注意到錯別字。

因為在你閱讀時,前面的文字提供了您可以期待下一步閱讀的內容。

至於如何形成對新事物的知覺,則需要繁瑣複雜的自下而上的加工方式。

它需要仔細加工眼前的事物,再將細節組合起來,一磚一瓦地構建。

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事實上,凹臉錯覺則可以看成是大腦“偷懶”的過程。

因為它不想進行自下而上加工,就隨便匹配新的事物糊弄過去。

有時候為了偷懶,它還會忽略一些事物的細節差異,強行匹配上去。

甚至光影信息矛盾,大腦也是通過經驗讓我們感知到了凸出的人臉。

這樣一來,它就能省去加工凹臉認知過程了。

當然,除了臉,缺乏細節的其他物體也容易被看成是凸起的。

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儘管凹臉錯覺的作用很強,但人們發現精神分裂患者可以不被其騙過。

因其認知加工方式出現異常,不具備凹臉錯覺產生所需的要素了。

但目前研究認為一個人看不到凹臉錯覺,不一定是患上了精神分裂症。

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看到這裡,你還相信人類所說的“眼見為實”是靠譜的嗎?

有趣的是,這些視錯覺也都是人類自己創造的。

雖說它證明了人眼認識事物是存在bug的,靠不住的。但不得不說,它帶給我們的神奇體驗也是獨一無二的。

接下來,就讓我們欣賞近年來幾組神奇的視錯覺圖案。

比如小棍居然順利穿過四根平行的柱子,是怎么做的呢?

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又比如下面一個凸起來的弧形車棚,放小球居然沒有受重力作用往下掉。

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這算什麼,學以致用的你可能認為是凹面錯覺導致的。

但在鏡子面前,它的形狀居然瞬間被摺疊....

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伴隨著時代的變化,視錯覺也不斷推陳出新,花樣百出。

如今這些新的視錯覺圖片,也很難被民間拿來做各種測試了。

畢竟一直以來視錯覺只是視覺系統基本運作方式的本能體現罷了。

不過,要是能設計出這些迷惑別人的視錯覺圖,也不失為碾壓別人智商的砝碼。

又或者退一步,你能推出上文沒有解密幾組視錯覺是如何做到的嘛?

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要是不能,那你勇敢說出你盯著這兩張圖看一兩分鐘的感受吧。

*參考資料

Some insight into how the hollow-face illusion works.By dmunger on July 14, 2009.

The "Best Illusions of The Year" Have Just Been Released, And Yes, Your Brain Will HurtJACINTA BOWLER 30 OCT 2018

Top-Down Processing and Perception By Kendra Cherry  | Updated December 29, 2018

Optical illusion.wikipedia.on 16 May 2019, at 10:27 (UTC).

Hollow-Face illusion From Wikipedia, the free encyclopedia  Jump to navigation Jump to search

Wichowicz, H. M., Ciszewski, S., Żuk, K., & Rybak-Korneluk, A. (2016). Hollow mask illusion–is it really a test for schizophrenia?. Psychiatr. Pol, 50(4), 741-745

大腦:凹進去的臉?不存在的 2017年09月01日 10:51 果殼網 作者:Dalles_Chen

劉宏,李哲媛,許超.視錯覺現象的分類和研究進展[J].智慧型系統學報,2011,6(01):1-12.

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