“盯着你”小恐龙及各种凹面错觉原理解析

这里并排展示着两张看起来没什么不同的脸。但是且慢，它们的阴影为什么是反的？

答案其实很简单：右侧脸并不是凸起的，而是凹陷的模型：

图片来自：David Mack，fineartamerica.com

认真观察一下不同角度的模型，很好，现在你已经清楚地知道凹陷脸的存在了。再看看中间正对着你的模型，你看到凹陷的脸了吗？

对很多人而言，答案恐怕还是否定的。这两张脸，怎么看起来还是全都凸起的样子？

看不到的凹脸

这种现象有个十分耿直的名字：凹脸错觉（hollow-face Illusion），这种著名视错觉被人们发现已经有200多年了，但至今它依然是研究者非常关注的对象。这是因为，凹脸错觉的效果真的十分霸道。

视网膜接收的原始信号是二维投影，而视觉系统有很多方法可以还原出三维世界的深度信息。但是这些视觉系统的“杠把子”技术——“双眼视差”和“运动视差”在凹脸错觉面前全部失效。一些视错觉装置可能稍微改变视角就会露陷，但在凹脸面具面前，我们即使左右移动，错觉效应也一直存在。即使把凹脸模型旋转起来，人们往往也只会在极端的角度看到凹陷的脸，而在其他角度，凹进去的一面看起来会像是反向移动的凸脸。

研究者发现，除非我们走进到一米之内，我们才能看清凹脸的真面目。改变光源？没用的。即使从我们认为的光源反方向打光，错觉依然存在。

人们通常会默认光源是从上向下打的，如果反向打光会让人产生一些物体凹凸变化的感觉，但是这一招对凹脸面具却没什么用。上图中从左至右的物体分别是：水果包装材料（实际是凹陷的），突出的人脸模型和凹陷的人脸模型。在光线变化之后，容易感觉包装材料凹凸变化，但凹陷的人脸面具看起来始终像是凸起的。录制者：Weipeng Liu

大脑又想偷懒了

我们看到什么样的东西不仅取决于视网膜接收到的原始信号，大脑中的既往经验也影响着视觉感知的过程，凹脸错觉就是这样一个例子。

 有观点认为，“把所见的物体看成凸起的”是一种普遍的倾向，这可以部分解释凹脸错觉出现的原因，不过这还远不是问题的全部答案。

在一定距离之外观察，其他物体也可以产生类似的错觉，不过凹陷的脸还是特别的，它产生的错觉尤其强烈。实验发现，相比造型随意的凹陷物体，凹陷的人脸模型产生了明显更强的错觉，观察者必须靠得更近才能消除错觉的影响[1]。如果在3D人脸模型中逐步加入噪点使其失真，也会让凹脸错觉随之减弱[2]。将人脸模型倒置同样会减弱把凹陷看成凸起的倾向[3]。这些结果都说明，“熟悉程度”影响着人们的视觉感知。