一个谜团困扰了科学家们超过100年——为什么两个颜色相同的形状放在渐变背景上看起来会不同？看看上面的图片：两个圆圈是相同的颜色。我们对色调（和颜色）的感知会根据它们的视觉背景发生变化，这一过程被称为同时亮度对比。如果一个形状被暗色包围，我们会认为它比在较亮色调中更亮。几个世纪以来，艺术家们一直在探索这种效果，自19世纪以来，各种系统性的研究也探讨了我们如何感知与彼此对比的色调。
但并非所有问题都得到了解答。这种视觉错觉的原因究竟在哪里？是我们的眼睛在欺骗我们吗？还是大脑在偷懒？一些科学家认为，这种视觉错觉是由于高级视觉处理：我们的大脑在考虑光线和环境条件后，对我们眼睛检测到的东西给出了错误的解释。但新的研究通过一系列研究探讨了这种视觉错觉，得出了不同的结论。首先，研究人员让27名研究生志愿者参与了一系列专门设计的视觉测试，包括为每个志愿者的眼睛展示微妙不同的图像。
为了测试我们对所见事物的解释是由于感知的色调还是由于实际发出的光（亮度），团队向他们的受试者展示了一个类似下面的错觉。“我们创造了一个版本，其中实际上亮度较高的那一侧被认为是较暗的，反之亦然，”研究人员在他们的论文中描述道。结果表明，亮度，尽管我们并不总是意识到它，确实对我们的亮度估计有贡献，这表明高级思维过程并非在对比判断中必要。
团队发现，我们的亮度估计发生在视觉处理路径的非常早期，甚至在双眼信息在我们的脑中合并之前。“我们的实验指向了这样一个结论：这是一个低级现象，”Sinha说。“这是视觉系统从出生时就准备好的事情。”为了测试前两个研究的影响，研究团队向9名年龄在8到17岁之间的儿童展示了这种错觉，这些儿童在白内障手术后首次能够看到。
“预测是，如果亮度估计确实是一种先天机制，那么先天失明的儿童在视力恢复后，应该会受到同时对比错觉的影响，”Sinha解释道。这正是发生的事情。手术绷带拆除后仅24-48小时，孩子们就陷入了这种错觉，这表明这种感知不是随着时间学习或受过去经验影响的。Sinha指出，他们的结论与其他亮度研究中出现的结论一致，但团队仍然无法解释这些错觉的一些方面。
这可能意味着大脑中的其他过程在后期阶段也参与其中，但他们现在确信对比估计涉及视觉路径早期的先天机制。