视错觉的基本原理和形成过程

来源：: 网络
更新日期：: 2022-02-27 16:53:51
: 错觉基本原理形成过程

摘要： 我们所看到的东西，真是那样的东西吗？你一定会认为，那当然了，但是当进入错觉世界，你的自信就渐渐地动摇起来。那么就让我们一起探索奇妙的错觉世界吧！什么叫视错觉？视错觉就是当人或动物观察物体时，基于经验主

我们所看到的东西，真是那样的东西吗？你一定会认为，那当然了，但是当进入错觉世界，你的自信就渐渐地动摇起来。那么就让我们一起探索奇妙的错觉世界吧！什么叫视错觉？视错觉就是当人或动物观察物体时，基于经验主义或不当的参照形成的错误的判断和感知。我们日常生活中，所遇到的视错觉的例子有很多：比如法国国旗红：白：兰三色的比例为35：33：37，而我们却感觉三种颜色面积相等。这是因为白色给人以扩张的感觉，而兰色则有收缩的感觉。再比如把两个有盖的桶装上沙子，一个小桶装满了沙，另一个大桶装的沙和小桶的一样多。当人们不知道里面的沙子有多少时，大多数人拎起两个桶时都会说小桶重得多。他们之所以判断错误，是看见小桶较小，想来该轻一些，谁知一拎起来竟那么重，于是过高估计了它的重量。这就是视错觉。了解视错觉的原理首先必须了解视觉的形成视觉的形成

图为人的视觉成像经过。当外界物体反射来的光线带着物体表面的信息经过角膜、房水，由瞳孔进入眼球内部，经聚焦在视网膜上形成物象（图一）。物象刺激了视网膜上的感光细胞，这些感光细胞产生的神经冲动，沿着视神经传入到大脑皮层的视觉中枢，即大脑皮层的枕叶部位，在这里把神经冲动转换成大脑中认识的景象（图二）。这些景象的生成已经经过了加工，是“角度感”、“形象感”、“立体感”等协同工作，并把图像根据摄入的信息在大脑虚拟空间中还原，还原等于把图像往外又投了出去（图三）。虚拟位置能大致与原实物位置对准，这才是我们所见到的景物（图四）。当我们看某个物体时，大脑究竟是如何工作的呢？尽管我们现有的关于视觉系统的知识量很庞大，已经有了视觉心理学、视觉生理学和视觉分子及细胞生物学等学科，但对如何看东西我们确实还没有清楚的想法，对视觉过程仍然缺乏清晰、科学的了解。你可能对自己如何看东西有了一个粗略的想法。比如认为每只眼睛就像一部微型电视摄像机，把外界景象聚焦到眼后一个特殊的视网膜屏幕上，每个视网膜有无数的光感受器，对进入眼睛的光子进行响应。然后，把由双眼进入大脑的图象整合到一起，这样就可以看东西了。但实际上，这把如何看东西想得太简单了，甚至在许多情况下完全错了。为了研究“看”这个问题，我们必须了解看所涉及的任务及头脑内完成该任务的生物装置。动物需要视觉系统去寻觅食物、躲避天敌和其他危险，交配、抚养后代等等也离不开视觉系统。进入眼睛的光子仅能告诉我们视野中某个部分的亮度和某些波长信息，但我们需要知道的是那里有什么东西，它正在做什么和可能去做什么。换句话说，我们需要看物体、物体的运动和它们的“含义”。但仅仅是这些还不够的，我们还必须做到“实时”，在这些信息过时之前，足够迅速地采取行动。所以，必须尽快地提取生动的信息。因此，眼和大脑必须分析进入眼睛的光信息，以便获得所有这些重要的信息。视错觉的形成对于视错觉，迄今仍未有确切的解释。克里克曾给出的三点评述：1、你很容易被你的视觉系统所欺骗；2、我们眼睛提供的视觉信息可能是模棱两可的；3、看是一个构建过程。你很容易被自己的视觉系统所欺骗。我们通常认为我们能以同样的清晰度看清楚视野内的任何东西，但如果我们的眼睛在短时间内保持不动，就会发现这是错误的。只有接近注视中心，才能看到物体的细节，越偏离视觉中心，对细节的分辨能力越差，到了视野的最外围，甚至连辨别物体都困难。在日常生活中这一点之所以显得不明显，是由于我们很容易不断移动眼睛，使我们产生了各处物体同样清晰的错觉。　　我们的眼睛提供给我们的任何一种视觉信息通常都是模棱两可的，它本身提供的信息不足以使我们对现实世界中的物体给出一个确定的解释。事实上，经常会有多种可信的不同解释。但值得注意的是，某一时刻只能有一种解释，不会出现几种解释混合的奇特情况。对视觉图象的不同解释是数学上称为“不适定问题”的例证。对任何一个不适定问题都有多种可能的解，在不附加任何信息的条件下，它们同样都合理。为了得到真实的解，需要使用数学上所谓的“约束条件”。视觉系统必须得到如何最好解释输入信息的固有假设。我们通常看东西时之所以并不存在不确定性，是由于大脑把由视觉景象的形状、颜色、运动等许多显著特征所提供的信息组合在一起，并对所有这些不同视觉线索综合考虑后提出了最为合理的解释。看是一个构建过程，大脑并非是被动地记录进入眼睛的视觉信息，而是主动地寻求对这些信息的解释。一个突出的例子是“填充”过程，如和盲点有关的填充现象。盲点是因为联结眼和脑的视神经纤维需要从某点离开眼睛，因此在视网膜的一个小区域内便没有光感受器。但是，尽管存在盲区，我们的视野中却没有明显的洞。这说明大脑试图用准确的推测填补上盲点处应该有的东西。俗话说“眼见为实”，按照通常的理解，它的意思指你看到某件东西，就该相信它确实存在。然而克里克对此给出了完全不同的解释：你看见的东西并不一定存在，而是你的大脑认为它存在。在很多情况下，它确实与视觉世界的特性相符合，但在另一些情况下，盲目的“相信”可能导致错误。看是一个主动的构建过程，你的大脑可根据先前的经验和眼睛提供的有限而又模糊的信息作出最好的解释。心理学家之所以热衷于研究视错觉，就是因为视觉系统的部分功能缺陷恰恰能为揭示该系统的组织方式提供某些有用的线索。我们应该怎样看待视觉呢？显然，我的头脑种似乎有一幅面前世界的“图象”，但很少有人会相信在大脑的某处有一个真正的屏幕，它产生与外部世界相对应的光模式。如果考察一下计算机是如何处理图象的，就会知道计算机存储的是图象的符号化表示，通过这些记忆的符号可以产生图象。那么，我们的大脑为什么没有一个符号化的屏幕呢？假使屏幕由一个有序排列的神经细胞阵列组成，每个细胞对图象中的特定 “点”进行操作，其活动强度与该点光强度成正比。若该点很亮，则该细胞活动剧烈；如果无光，则细胞停止活动。这样，表象就会是符号化的。难道不该是这样的码？这种排列的毛病是除了每个小光斑之外，我们不能“知觉”任何物体，我们不能将光斑组成有意义的东西。我们的大脑可以轻易地识别出一幅图象中的某一具体物体，比如识别出一付面孔。因此大脑不可能只是一群仅仅表示在什么地方具有光强类别的细胞集合，它必须产生一个较高层次上的符号描述，大概是一系列较高层次上的符号描述。这不是一步到位的事情，因为它必须借助以往的经验找到视觉信号的最佳解释。因此，大脑需要构建的是外界视觉景象的多水平解释，通常按物体、事件及其含义进行解释。由于一个物体（比如面孔）通常是由各个部分（如眼、鼻、嘴等）组成的，而这些部分又是由其各个子部分组成，所以符号解释很可能发生在若干个层次上。这些较高层次的解释已经隐含（implicit）在视网膜上的光模式之中。但仅仅如此还不够，大脑必须使这些解释更明晰（explicit）。一个物体的明晰表象是符号化的，无需进一步加工。隐含的表象已经包含了这些信息，但必须进行深入的加工使其明晰化。一旦某个事物以明晰的形式符号化之后，该信息就很容易成为通用的信息。它既可以用于进一步加工，又可以用于某个动作。用神经术语来说，“明晰”就是指神经细胞的发放必须能较为直接地表征这种信息。因此，要“看”景物，我们就需要它的明晰的、多层次的符号化解释。对很多人而言，说我们看到的只是世界的一种符号化解释是难以接受的。因为所有的一切似乎都是“真实的东西”，其实，我们并不具备周围世界各种物体的直接知识。这只不过是高效率的视觉系统所产生的幻觉而已，因为正如我们已经看到的，我们的解释偶尔也会出错。

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