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    眼見真的為實嗎?

    古語說,眼見為實,耳聽為虛。指的是一些信息只是聽別人的轉述往往會不真實,只有親眼見到的事情,才是可靠的。但是細心的科學家們卻發現,事實往往并不都是如此。擦亮眼睛,準備往下看吧。

    孔子東游,見兩小兒辯斗,問其故。

    一兒曰:“我以日始出時去人近,而日中時遠也。”

    一兒以日初出遠,而日中時近也。

    一兒曰:“日初出大如車蓋,及日中則如盤盂,此不為遠者小而近者大乎?”

    一兒曰:“日初出滄滄涼涼,及其日中如探湯,此不為近者熱而遠者涼乎?”

    孔子不能決也。

    兩小兒笑曰:“孰為汝多知乎?”

    想必這篇《兩小兒辯日》大家小時候都學過,不知道大家是否還記得老師是怎么跟你們解釋兩種現象的嗎?反正小明是一點兒也記不得了。不管記不記得,如果碰見小盆友問你,為什么日出太陽像臉盤一樣大,而日中太陽像蘋果一樣小的時候,你可以“溫柔”地告訴熊孩子:“這是錯覺。”

    一、看到的不是眼睛看到的

    想必大家都知道,我們看東西依賴的感覺器官是我們的眼睛。通過眼睛接收到外部的光刺激,在此基礎上,我們看到了眼前的東西。

    照相機的原理就是按照眼睛的成像機制設計出來的,經常有人說再高級的照相機也不能達到眼睛的水平。說的非常對,但是如果一個照相機做的和眼睛成像一模一樣,估計你會把它砸掉,為什么呢?

    我們都知道眼睛并不是鏡頭那樣的光學透鏡,而是一團肉乎乎的東西,上面布滿了空洞和血絲,投在視網膜上的圖像實際上是一個模糊的倒立著的圖像。

    我靠,這么亂七八糟的東西,怎么變成了會是我們平時看到的清晰畫面呢?

    因為我們還有大腦。

    早在公元11世紀,穆斯林物理學家 Ibn al-Haytham 就提出視覺是大腦產生的而非眼睛。確切地說,眼睛只負責成像,而眼睛接受的全部外界信息,只有10%是通過視神經到達大腦枕葉上的視覺中樞,進而被我們感知。別問為什么我們的大腦不能100%加工這些信息,難道你想頂著一個比現在還大十倍的大腦袋嗎?(學習:腦袋大會更聰敏嗎?)

    別小看只有10%,就是在這些信息的基礎上,我們通過已有的知識和想象力,便能在我們頭腦中拼湊出完整、清晰甚至連貫運動的圖像。

    二、知覺特性

    為了減輕認知的負擔,我們的大腦在對外部信息進行精簡加工的時候,往往遵循著以下的一些原則。

    對象性:將一些事物作為對象,另一些事物作為背景。

    你眼中這個圖是杯子還是兩個人臉,取決于你將誰視為對象,誰視為背景。

    整體性:傾向將事物作為一個整體去感知。

    雖然并沒有完整的邊,但是我們仍能從整體上想象出圖中有兩個三角形。

    理解性:尋求解釋,對事物作為自己能理解的東西去感知。

    如果給不出里面的圖像一個解釋,你很難認出上面是什么。看不出是什么?別著急,下面會說到。

    恒常性:事物在一定范圍內變化時,我們感知它的大小、形狀、明暗或者顏色是不變的。

    無論門是開著還是關著,我們都知道他是長方形而不是梯形

    有的時候我們對于顏色和明暗的判斷,也并不僅是根據事物本身的顏色,而還有考慮事物周圍環境的顏色。

    同樣的顏色由于周圍環境的不同使我們的大腦做出不同顏色的解釋來。詳情點這里

    三、視覺線索

    從光學角度講,物體與眼睛的遠近和角度不同,勢必在視網膜上成像不同,但是我們機(lǎn)智(duò)的大腦利用恒常性化解了這一困擾。然而恒常性的控制,很大程度上依賴于人腦對于線索的把握。而這些線索當中,最重要的一個就是深度線索。這些線索,如下:

    早在1941年霍爾威和波林( Holway &Boring)的一個實驗,利用雙眼、單眼、人工瞳孔和黑暗四種條件,減少被試可用的深度線索,結果被試對事物原大小估計的準確性隨著線索的減少而較小。

    只要對于視覺線索稍微利用,我們的眼睛就會被欺騙。

    當我們清楚一個遠一個近,這個錯覺就不奇怪了。

    四、Bug

    人類之所以進化出這么多看似很復雜的認知特性,一言以蔽之,就是為了更有效地、更準確地認識世界,但是呢,當一個程序固定之后,萬一遇到不按常理出牌的現象,認知系統就會出現bug。這種知覺出現了對于事物種種歪曲地表達的情況,就叫做錯覺。

    多年來,各種各樣的錯覺一直吸引著心理學家的注意。

    (1)繆勒-萊耶錯覺:其實兩條橫線是等長的。

    (2)潘佐錯覺:其實兩條橫線是等長的。

    (3)垂直水平錯覺:其實兩條直線是等長的。

    (4)加斯特羅錯覺:其實上下的曲線是等長的。

    (5)多波爾也夫錯覺:其實里面的小圓是一般大的。

    (1)佐爾拉錯覺:其實斜線是平行的。

    (2)馮特錯覺:其實中間是兩條橫線。

    (3)愛因斯坦錯覺:其實中間是個正方形

    (4)波根多夫錯覺:其實斜著的兩條直線是重合而不是平行的。

    艾賓浩斯錯覺:其實上圖中兩組圓圈里邊的圓圈是同樣大的。

    在眾多錯覺當中,有一個被人們長期關注的就是開篇提到的:當太陽離地平線較近的時候看著大,升起來看著小。而月亮也是如此,所以這種錯覺又叫月球錯覺(Moon illusion)。

    這些錯覺的形成原因,大家都在努力給出一些科學的解釋。現有的解釋大致分為三類:(1)對刺激有誤差的取樣(2)神經系統的抑制作用(3)認知造成的誤差。

    認知角度對于繆勒萊耶錯覺的一種解釋:犄角提供的深度線索使我們認為(b)的直線更長

    雖然這些理論都能一定程度解釋部分錯覺,但是也都有充足的反例使之受到駁斥。幾百年來,仍然沒有一種理論可以完美地解釋所有錯覺現象。對于錯覺的解釋依然是"公說公有理,婆說婆有理"。在1989年由Hershenson 編撰的《月球錯覺》(The Moon Illusion)一書,就對月球錯覺有24個不同研究者的解釋。

    凹臉錯覺:由于在我們的經驗中,人臉都是凸出的,我們會自動將面具凹下去的一面也看做是凸出的人臉

    五、“錯覺”的意義

    人類似乎天生就具備追求真理、探索真相的品質,而人腦產生的"錯覺"卻顯得與這一品質 "格格不入"。人類之所以能形成這些錯覺,很大程度上是來源于對環境的積極適應。有時候,不同環境生長的人會有不同的錯覺。比如對于一直生長在叢林中的俾米格人,突然來到寬闊的草原時,會把遠處的牛羊誤認為昆蟲。同樣,一些錯覺也不是對于所有人都適用,比如有些人并不會有月球錯覺。

    由于錯覺產生的情況是生活中的少數例子,我們現有的認知習慣大部分情況下還是比較完美的,沒有必要為了一些個案去顛覆已有的知覺特性,所以這一點錯覺的瑕疵往往被我們所容忍。而這一點容忍,被聰明的魔術師稍加利用,變成了讓我們大呼過癮的精彩表演。除此之外,錯覺在服裝設計(如收腰)等領域也得到了妙用。

    但是隨著我們對于空間探索的不斷拓展,新事物的層出不窮,有的時候,錯覺也會產生重大的損失。例如,在一望無際的海面上飛行的時候,由于缺乏一個準確的地標參照物,飛行員常常會因為分不清分不清海天一色的海面和天空,結果產生了"倒飛錯覺",將飛機駛進大海,造成生命和經濟的雙重損失。

    所以呢,盡管我們不能完美地"解釋"錯覺的深層原因,只是停留在"知道"這個層面,但是我們在生活中,一方面活學活用錯覺,另一方面一定要有意識地避免錯覺造成損害。

    當然了,上面給出的錯覺只是錯覺中的一部分,而錯覺也不僅限于視覺帶來的,有興趣的同學可以自己拓展學習。

    在知道張圖隱藏的斑點狗之后,你再去看那之前的圖,便能一下子看出里面的狗狗了。

    (編撰:小明)

    • 發表于 2014-10-28 00:00
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