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《科学24小时》

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月亮也会欺负你

2014-08-02 11:13:46

月亮也会欺负你

█ 张月娇

 

傍晚时分,一轮大大的明月斜挂在树梢,这种景象总是给人一种静谧而浪漫的感觉。此时,大多数人会注意到地平线上的月亮看起来总是比头顶天空中的月亮大一些,这种现象被称为月亮错觉。

关于这类大小错觉现象,其实自古就有记述。中国公元前七世纪的《列子·汤问》中就有“两小儿辩日”的故事。公元前四世纪古希腊的亚里士多德对此也有过论述,但他错误地认为在地平线附近的月亮比较大是受地球大气层的放大作用造成的。其实虽然大气层可以造成月亮颜色的改变,但并不能放大它。

那么真正的原因是什么呢?由于月亮大小的知觉受到月亮的远近、大气的折射等物理特征以及人的知觉特性的影响,不同领域的科学家对这个月亮错觉也产生了诸多不同的理论。下面选择介绍两种较有影响力的学说。

 

 

表面距离学说

 

公元200 年左右,克莱门德首先阐述了表面距离学说。这种理论认为,在地平线附近的月亮比较大的原因是它给人的感觉比较远。

当我们站在某地观察天空中的云或鸟,它们离我们比较远时一般处于地平线附近。这导致我们产生了天空是平坦而略有弯曲的错误认知,当物体向地平线移动时,总会造成距离上是离我们远去的知觉。

叔本华在1813 年就曾将月亮错觉描述为大脑和认知的现象,而不是光学或者感觉的现象。当我们的大脑如觉察天空中诸如鸟和云等其他事物一般来觉察月亮时,我们会期盼它在接近地平线时也会远离。但是,不论月亮在哪,它在视网膜上形成的图像是一样大的,只是我们的大脑试图做知觉上的补偿,便假设成在低空的月亮较大。

 

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考夫曼和洛克于1962 年对上述现象做了广泛的实验,揭示其关键是距离模式上的暗示造成了错觉。在地平线附近的月亮总是呈现在遥远的树、建筑物和伸展到前方的物体的末端,而这些线索是高空中的月亮所没有的。如果将暗示距离遥远的线索从照片中删除后,原本显得较大的地平线附近的月亮看上去变小了,而当向高空中的月亮周围增加一些暗示距离遥远的线索时,它看上去就变大了。

 

 

相对大小学说

 

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历史上,最能够与“表面距离学说”对抗的是“相对大小学说”。这种理论阐明,物体的知觉大小不仅取决于它在视网膜上的投影大小,还与它所在的视觉环境有直接关联。在月亮错觉的情况下,与地平线附近的月亮邻近的物体显示出的细节使月亮看起来较大,而高空中月亮被浩瀚的天空所环绕时,它便显得较小。

这种现象也被当成经典的艾宾浩斯错觉。如上图所示,在右侧中央的橙色圆盘被较小的圆盘环绕着,代表着在地平线附近的月亮被许多其他小物体环绕着;在左侧中央的橙色圆盘代表在天顶附近被浩瀚的天空环绕着的月亮。虽然处于两张图中央的两个橙色圆盘实际上是一样大,但许多人认为右侧的橙色圆盘看起来比较大。

虽然地平线上月亮看起来比较大的问题看似简单,古往今来的科学家也对此做了不少思考和研究,却至今没有形成标准的答案。每一种理论都能解释一部分存在的事实,但是也都有一定的缺陷。揭开月亮错觉的奥秘,对于理解大脑对视觉信息的加工有着重要的意义,因此有待于我们继续不断探索。

 

 

事实上,视觉绝对不是现实场景在大脑中的直接投影,它反映的是大脑对眼睛接收到的光的解释和推论。有趣的视觉错觉还有很多,例如以下几种:

 

1 爱因斯坦错觉:

 

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图中的正方形受到同心圆的影响,四条边看上去变弯曲了。

 

2 庞佐错觉:

 

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大部分人觉得图中上边的黄线更长一些,其实其实两条线是一样长的。

 

3 缪勒莱耶错觉:

 

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图中两条竖直的线是一样长的,但是很多人认为右边的更长一些。

 

4 冯特错觉

 

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图中是两条平行线,只是受到折线的影响看上去弯曲了。

 

5 深度错觉:

 

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图中黑色表面是朝上还是朝下?稍微注视这个图形,你就会感受到深度的倒转。

 

6 深度错觉:

 

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这个图形在视网膜上是固定不动的,但你对它的感觉却会是两张侧脸或者一个花瓶的轮廓。

 

7 Fraser螺旋错觉:

 

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图中黑色的一圈圈的弧看起来是一个螺旋,其实它们是由一组同心圆构成的。

 

8 侧抑制:

a.       色彩抑制——图中有几种颜色?

 

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实际上只有3 种:白、绿、红。其中一条红的,周围是绿色的格子,所以看上去红一些。

 

b.      明暗抑制——A 方块和B 方块的明暗度是一样的。

 

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但图中的B方块是不是要浅得多,亮得多?其实是因它们处的区域不同,处在更亮的区域的方块显得暗些,处在更暗的区域的方块显得亮些。

 

 

这些图片往往利用物理、生理和心理因素影响视觉过程,使我们产生错觉。通常我们会认为“所见即所得”,但是当你进入错觉世界,我们所看到的东西,真的全部都是那样的吗?这可不一定喽。























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