揭开错觉的秘密：只看眼睛 不看头脑

揭开错觉的秘密：只看眼睛不看头脑研究人员研究了物体周围的环境影响我们看到其颜色或图案的错觉。科学家和哲学家们长期以来一直在争论这些错觉是由眼睛和大脑低级视觉中心的神经处理造成的，还是涉及更高级的心理过程，如语境和先验知识。本图中间的条形图完全是一个灰度级，但由于背景的渐变，它看起来左边较亮，右边较暗。这就是所谓的"同时对比"，即深色背景使目标看起来更亮，反之亦然。图片来源：JolyonTroscianko在这项新研究中，埃克塞特大学的JolyonTroscianko博士共同开发了一个模型，该模型表明，神经反应的简单限制--而非更深层次的心理过程--可以解释这些错觉。来自埃克塞特大学康沃尔彭林校区生态与保护中心的Troscianko博士说："我们的眼睛通过让神经元发射更快或更慢的信号来向大脑传递信息。然而，神经元的发射速度是有限制的，以前的研究还没有考虑过这种限制会如何影响我们看到颜色的方式。"该模型将"有限带宽"与人类如何感知不同尺度图案的信息相结合，并假设我们在观察自然场景时视觉表现最佳。图中中间的两个灰条是相同的灰色，但左边的灰条（周围有更多的黑条）看起来更暗。这与上面的同步对比示例相反，因为较暗的周围环境会使目标看起来更暗。该模型由埃克塞特大学和苏塞克斯大学的研究人员开发，用于预测动物是如何看到颜色的。Troscianko博士说："这颠覆了许多关于视错觉如何产生的长期假设。研究结果还揭示了高清电视的流行原因。现代高动态范围电视机创造的亮白区域比最暗的黑色亮1万倍以上，接近自然场景的对比度水平。"两个立方体的顶面都有黄色和蓝色的瓷砖。然而，左边看起来是黄色的瓷砖实际上是灰色的，与右边的蓝色瓷砖颜色相同。我们的模型可以帮助解释物体在光线变化时为何看起来是相同的颜色，以及为何在幻觉中这种灰色看起来是五颜六色的。图片来源：JolyonTroscianko"我们的眼睛和大脑如何处理这种对比度是一个难题，因为测试表明，我们人类在单一空间尺度上能看到的最高对比度约为200:1。更令人困惑的是，连接我们眼睛和大脑的神经元只能处理大约10:1的对比度。我们的模型展示了具有如此有限对比度带宽的神经元是如何将它们的信号结合起来，让我们看到这些巨大的对比度，但信息却被'压缩'了--导致视觉错觉。"该模型显示了我们的神经元是如何精确地进化以利用每一点能力的。例如，一些神经元对中等大小灰度级的微小差异非常敏感，但很容易被高对比度所淹没。与此同时，对较大或较小尺度的对比度进行编码的神经元的敏感度要低得多，但却可以在更大的对比度范围内工作，从而呈现出深刻的黑白差异。最终，这表明了神经带宽和灵敏度严重受限的系统如何能够感知大于10,000:1的对比度"。这篇发表在《PLOS计算生物学》杂志上的论文题为："基于自然图像高效编码的色彩外观模型"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1370617.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1370617.htm