圖中的小球有幾種顏色?99%的人都答不對!
2021年05月28日11:00

  本文轉自環球科學

  當你看到封面圖的時候,是不是覺得圖片上的小球顏色各異:有橙色,有綠色,還有藍色。如果你把圖片縮小,這種現象會更加明顯。但實際上,這些小球的顏色都是一樣的。更加令人驚訝的是,出現這種錯覺的原因是什麼,現在科學界依然沒有公認的解釋……

  撰文丨楊心舟

  這幅能給你帶來顏色錯覺的圖出自得克薩斯大學埃爾帕索分校計算機科學家David Novick之手。Novick本身研究的是人機交互,因此經常需要測試機器的視覺感知,也正是這一契機讓他接觸到了這類錯覺圖,最終一發不可收拾設計了很多年。

  過去幾年,Novick經常會將類似的圖發佈在自己的推特賬號上,當然一般來說,很多人都能找到破解這種幻覺的方法。比如在上面那張圖片的評論中,就有人把覆蓋在球上的彩色線條給去除了,我們瞬間就能看到這些小球的原本顏色——所有的球都是棕色的。

  Novick最早在2018年就發佈了這類錯覺圖的首個版本,他將這些圖稱作confetti(五彩紙屑),圖形展示的主要特徵就是一種顏色的圓點和不同顏色線條的組合。Novick將不同顏色的線條壓在圓球上,便能讓我們看到不同顏色的圓點。

  這種類型的圖其實都與一種名叫懷特錯覺(White illusion)的現像有關。Michael White並不是憑空創造出這一錯覺的,他曾在1976年閱讀了藝術家Rene Parola撰寫的《光學藝術》,書中一幅出自高二學生所作的畫引起了他的注意。

  這幅畫的元素其實很簡單,就是一些黑白灰的線條組合搭配在了一起,其中帶有黑白灰三種元素的圓圈彷彿壓在了黑白柵欄上。不過奇怪的是,夾在白色豎線之間的灰色要更明亮一些,而夾在黑色線條之間的灰色則要更暗。這與以往觀測到的視覺錯覺圖都不一樣,White意識到他可能看到了一種全新的效應。他將畫作里的圖進行了簡化,完成了第一幅懷特錯覺圖,並在1979年正式發表。

  White曾試圖用“同化理論”對這種錯覺進行解釋,即處於中間的灰色會被周圍的其他顏色所同化,所以灰色周圍是黑色時,灰色會更黑。除了光線同化,White還認為,這種同化具有特定的模式,當中間的顏色和周圍的顏色更相似的時候,會更容易被同化。

  當然,這一理論仍然只是非常初步地推測了懷特錯覺的可能原因。而其他一些比較經典的錯覺效應已經有了一些合理解釋,比如赫爾曼柵格錯覺。在這種情況下,黑色背景上佈滿灰色的柵格,這時線條交叉的白點看起來也會變灰,甚至閃爍起來。這種錯覺已經有了多種經典理論,比如側抑製假說認為激活較弱的光感受細胞信號被旁邊的強激活細胞的信號所覆蓋,因此不集中注意力,一些白色光源信號會被灰色的所覆蓋。

  另外,科學家還發現有一類特殊的神經元——S1簡單細胞——和赫爾曼柵格錯覺有關,這種細胞專門負責“亮和暗”信號,並且具有方向選擇性(水平和垂直最多),因此方正的格子產生的視覺假象會更明顯。

  尚無解釋的錯覺

  但至今視覺領域的研究者們並沒有就懷特錯覺的機製達成一致,取決於涉及的神經系統的深度,目前主要有3種解釋:比較初級的假設認為這種現象僅僅與視網膜相關,即當視網膜感受到光線時,錯覺就已經形成了;而中級假設認為這種光線處理涉及大腦深度處理過程的一部分;更進一步的則認為高級認知處理過程修改了初級過程的一些信息,是大腦讓我們看到這種錯覺。但大家都拿不出更多的實驗證據說服彼此。

  儘管理論沒有達成一致,這並不會阻礙大家探索懷特錯覺的更多形式,比如White就自己多次對錯覺圖進行了更新,他發現這一錯覺不僅僅只是局限於簡單的線條圖,點狀圖同樣存在懷特錯覺。

  你可能以為黑白的有了,彩色的應該不遠了。但實際上,彩色版本早在懷特錯覺公佈之前十幾年就已經存在了。1960年代,《顏色測量》一書中就展示了一張彩色的懷特錯覺圖,此圖的作者是一名博士生,他在設計此圖時,自己描述“被這種分散在各處的光所吸引”,並且方塊的顏色似乎被線條給同化了,或者像加了藍色,或者像加了黃色。

  在這一版本的基礎上,隨後又湧現出了更多的彩色版本,Hans Munker在1970年設計出了效果最明顯的彩版錯覺圖,他挑選的是黃藍相間的橫條,其中放入了紅色和綠色。我們可以明顯看到原本一樣的顏色,現在色彩變得完全不一樣了。

  設計花里花哨的新圖

  當然,科學家尋找機製的速度遠比不上把圖玩到花里胡哨的速度。Novick就非常沉迷於設計各類懷特錯覺圖,他的目的是找到將這一錯覺放大到最大的搭配方式,比如改變背景顏色,改變測試的形狀。

  2018年,他在推特上發佈了精心設計的彩色懷特錯覺,也就是第一代confetti。圖中有12個綵球,並被不同顏色的橫線穿過。就和我們開頭看到的那張圖類似,只是初代confetti是2D的,而最近發佈的5代confetti則升級到了3D。我們也可以發現,2D或者3D都不影響懷特錯覺的產生,這些球依然會被周圍的其他顏色同化。

  不過,如今Novick能更新和發佈這麼多錯覺圖,廣大推友可謂功不可沒。Novick當時發出這張錯覺圖之後,收到了1.7萬多個讚,要知道他平時發一些錯覺圖最多也就40個讚。“我完全沒預料到這張圖有這麼大的影響,”Novick回憶道,是自己妻子過來告訴他上了報紙才意識到這類圖引發了如此大的討論。於是,他決定每週都成上傳兩張錯覺圖。

  值得一提的是,相比於廣大網友的點讚轉發,Novick認為日本立命館大學的心理學教授Akiyoshi Kitaoka的稱讚帶給他的意義更大。Kitaoka不僅啟發了Novick創作了懷特錯覺系列圖,他本人更加是錯覺圖的製作大師。他專門創作了一個網站,用來展示各類錯覺圖,這裏也可以說是當下最大的錯覺圖庫。

  其中類型遠遠不只包括懷特錯覺的光線錯覺,還有自動運動錯覺、旋轉錯覺、擴展&收縮錯覺等各個類型。看完這些圖,是不是覺得需要洗下眼睛了呢?

  眼中的黑不是黑,你說的白是什麼白

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