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浮动错觉如何逆向解构我们眼中的景象

时间:2017-07-03 16:44:16 点击:

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欧洲杯赛事大全 www.tekrardusun.com   来源:利维坦公众号

  利维坦按:先来看一个去年很火的视频动图:

  看明白了没有?Kevin Parry的这个抛球动作你也可以试试。

  有人分析其实它的原理如下

  文/George Musser

  译/果然多多

  校对/凤梨

  原文/nautil.us/blog/how-japanese-floating-illusions-reverse_engineer-what-we-see

  本文基于创作共用协议(BY-NC),由果然多多在利维坦发布

杉原厚吉(Kokichi Sugihara)创作的埃舍尔风格的3D错觉图

  如果你不清楚某事物的原理,那就试着打碎它??蒲Ь褪墙⒃诖丛煨缘幕倜鹕希荷窬蒲Ъ叶源竽缘牧私?,大部分来源于大脑受创时遗失的信息。视觉感知在面对视觉错觉时有偏差,由此科学家们机缘巧合地注意到视觉感知的功能。举个例子,日本明治大学的杉原厚吉(Kokichi Sugihara)创作了一系列埃舍尔风格的3D错觉图,这些图探索我们的大脑是否倾向于认为所有角度都是合理的(埃舍尔,M。 C。 Escher,1898~1972,荷兰科学思维版画大师,作品多以平面镶嵌、不可能的结构、悖论、循环等为特点,主要作品有《相对性》、《瀑布》等)。


杉原厚吉制作的视觉错误模型

  这里有一个杉原厚吉制作的反重力斜坡模型,看一看你的大脑是如何被欺骗的:

UFO线舞,2013,杉原厚吉

  这些最引人入胜的错觉艺术中有一部分呈现出明显的动态效果——它们看似旋转、闪烁、或是摇摆,可实际上是完全静态的,例如皮耶·蒙德里安(Piet Mondrian)的《百老汇爵士乐》(Broadway Boogie–Woogie)或京都市立命馆大学的心理学家北冈明佳(Akiyoshi Kitaoka)的《迷幻风车》(www.ritsumei.ac.jp/~akitaoka/index-e.html)?;褂辛轿蝗毡臼Ъ摇┐笱У男戮手℉itoshi Arai)和他的妻子新井忍(Shinobu Arai)开创了一个新的错觉类型,日语叫fuyuu,即浮动错觉。

除了分析错觉,新井夫妇还会创造错觉图像。他们对一张看起来普通乏味的图像作细微的改变,上色后形成对比,最后迷惑我们的大脑。

  新井夫妇建立了一个带日语评论的大型网上画廊,该网页还有一个简化的英语版(araiweb.matrix.jp/Exhibition/illusiongallary4.html)。除了自己创作,他们还收集了现实世界里的错觉景象,比如有些平时无人注意的建筑,由于窗户和设计元素的排列效果,从某些视角看好像位置移动了一般。

  他们将艺术和理论相结合:新井夫妇尝试逆向解构我们视觉处理神经的工作原理,从而为他们的错觉作品提供解释。在低层次的视觉处理中,人的视觉神经在看到条纹图案时被激活,就像扫微小的条形码一样。不同的视神经察觉到不同方向、不同复杂程度、不同位置的图案。大脑对这些初级反应进行高级处理,就得到了你看到的景象。

  为了证明他们的理论,新井夫妇创作了各种Fraser螺旋错觉图(看起来像是螺旋的同心圆):你肯定会以为这个不规则图形是逆时针的螺旋形,但实际上它是由一系列同心圆组成的(你可以通过将手指沿着圆周滑动来验证)。他们认为错觉的形成原因是我们的部分视觉皮层,也就是V4,其中的一些神经元对特定的条纹图案有反应,这种条纹倾斜的方式和螺旋形一模一样,而错觉图像里就包含相同的图案。

  借助框架分析这一数学技术,新井夫妇试图捕捉大脑分解图像的原理。为了证明该项技术可以做到这一点,他们对图像做了些改动。触发螺旋错觉的图形被过滤掉后,错觉消失,你就看到同心圆的本来模样了。而且要用特定的过滤器,这样除了去除图像错觉外,其影响小到几乎无法辨别。引发顺时针螺旋错觉的成分被单独过滤后,只留下引起逆时针螺旋错觉的成分,此时错觉效果看起来比以前更明显——这表明错觉是不同方向的视觉触发因素之间竞争的产物。

  除了分析错觉,新井夫妇还会创造错觉图案。他们对一张看起来普通乏味的图像作细微的改变,上色后形成对比,最后迷惑我们的大脑。如此可以让他们以系统的方式制造错觉,而不是误打误撞地发现它。而且,新井夫妇可以将算法应用于任何图像,而不仅仅局限于几何图案。他们用算法处理自然风景的照片时,其中隐藏的模糊细节会显现出来。新井仁之向我展示了日本一座山的图片。图片经过增强优化后,显示出你在原图中几乎察觉不到的输电线和架线塔。该技术可以增强大脑本身检测物体边缘的能力。

  新井夫妇的研究展示了错觉图像的中心原理。错觉图非但没有脱离现实,反而体现了我们观察现实的方式。毕竟我们通过观察事物来了解事物。

作者:佚名 来源:网络
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