大小一样吗?

作者: lulu

来源: 科学世界

发布日期: 2017-06-05 17:55:50

文章讨论了人们在判断物体大小时可能遇到的视觉错觉,特别是“艾宾浩斯错觉”,并探讨了大脑视觉皮层中识别物体和指挥行动的两条独立通路,以及文化背景、个体差异对这种错觉的影响。

请先回答一个问题:看见一个体积较小的物品时,你怎样判断该物品是真的小,还是只是离你较远所以显得小呢?我相信,在实际生活中绝大部分人都没想过这个问题,因为进行这种判断似乎是我们的本能。

通过视觉对上述情况进行判断时,我们会注意到目标物体周围的环境。比如,离我们远的物体,其周围的物体看起来也比较小;而本身就体积小但离我们近的物体,其周围的物体可能看上去就比较大。

这种视觉上的比对十分奏效,也正因此,画家可以轻松地在平面画布上描绘出富有层次感的美景,而商人们也可能利用这种视觉现象蒙骗消费者。这也是为什么广告标准协会禁止了DFS(英国零售行业)的一则广告,广告中DFS有意缩减了演员的身高,使其售卖的沙发看起来比实际更大。

之所以产生这样的错觉,是由于我们的视觉注意系统会利用参照物来判断目标物体的大小。上图左边橙色的圆被更大的圆环绕因而显得更小。但有趣的是,人们虽然在视觉上极易产生两者不一样大的错觉,但在身体行动上却没那么容易向“艾宾浩斯错觉”屈服。比如,如果现在让人们伸手去“抓”左右两侧的橙色球,会发现人们伸向左右两侧的手掌张开角度是一样的。也就是说,虽然人们的眼睛被欺骗了,但身体却清醒得很。这又是为什么呢?

原来,我们大脑的视觉皮层中有两条独立的通路,一条用于识别物体,一条用于指挥行动。识别对象的通路存在意识,也就是我们能真切地感觉到右侧的橙色球更大;而在视觉线索下指导躯体运动的通路没有被“近大远小”的视觉误差所迷惑,在我们意识不到的情况下做出了准确的反应。

此外,这种错觉受个体差异影响十分明显。虽然在各种文化背景中,人们都有类似的错觉,但是有研究测试表明日本人比英国人更容易产生“艾宾浩斯错觉”。当然,文化背景的不同并不是唯一的原因,还与参加测试者的性别、职业等因素有关。但现有的研究还无法详细地解释这一现象。

更有意思的是,一般人会认为,相较于具有一定逻辑推理能力的成年人,儿童应该更容易产生“艾宾浩斯错觉”。但事实却正相反:有研究发现无论是哪个国家,7岁以下的儿童似乎根本不会有类似的错觉。虽然至今科学界都没有明确地解释为何会有这种现象,但很有可能是因为该错觉依靠了印刷图案中的深度线索。

再回到文章前面提到的,画家之所以能在平面画布上描绘出富有层次感的美景,正是利用了在画面中留下的深度线索。人们感知深度的准确性取决于自身的生理条件(如双眼视差、水晶体调节、运动视差等)、对深度线索(如对象的重叠、空间透视、纹理梯度、明暗阴影等)的敏感程度,以及自身经验等各种因素。

1960年,美国心理学家Gibson和Walk进行了著名的视崖实验。

实验使用了一种能够产生深度错觉的平台式装置,将36名6~14个月大的婴儿置于平台的一侧,他们的母亲则在另一侧呼唤自己的孩子。实验发现大部分婴儿都拒绝爬过视崖,这说明婴儿已经意识到“深度”的存在。但这并不能说明人类对深度线索的感知能力是与生俱来的,因为参加测试的婴儿至少已经有了6个月的生活经验。随后,又有心理学家进行类似的实验,发现婴儿对深度线索的反应和其爬行经验有关。

因此更普遍的观点是,深度知觉是先天和后天经验的综合结果。如果是这样,那么就能解释为什么相较于学龄前儿童,成人更容易产生“艾宾浩斯错觉”。也许正是因为成年人拥有多年观察平面图像中深度线索的经验,反而更容易受到这些线索的迷惑。

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