有張圖這幾天在微博和推特上都刷了屏。明明左邊一枚“藍(lán)球”,右邊一枚“綠球”,但其實這兩枚球真正的顏色是一樣的。
你跟我說這兩枚球顏色是一樣的???| David Novick
大家都不信。于是有人立刻開始自己動手,去除背景和圓點的顏色。
驚了,真是一樣的???
不論怎么操作,去除背景色,圖片拼接,還是計算機取色,得出的結(jié)論都是一樣——兩個球,的的確確,是同一種顏色。按照原作者的說法,兩個球的基本色都是一種水藍(lán)色,RGB值為49,255,233。
是我已經(jīng)色盲了,還是顏色根本就是一種幻覺?
這張圖是個啥?
首先,這張圖是真的視錯覺。圖的作者是德克薩斯大學(xué)埃爾帕索分校的大衛(wèi)·諾維克(David G. Novick)教授,他的研究方向是計算機科學(xué),業(yè)余愛好之一是制作視錯覺圖片。
大衛(wèi)·諾維克教授,就是這個人搞的事 | cs.utep.edu
他甚至還有個經(jīng)常一起搞事的視錯覺小伙伴,日本的實驗心理學(xué)家北岡明佳(Akiyoshi Kitaoka?),兩人常在網(wǎng)上相互啟發(fā),彼此交流,把“愚弄人類眼睛”的事業(yè)進(jìn)行到底。
諾維克發(fā)一張“這是我新搞的五彩紙屑(Confetti)視錯覺,里面的點都是同一個顏色(RGB 250, 219, 172)哦。”
北岡明佳就立刻回一張“太棒了,這是我的三顆心,也都是同一個顏色”。
真是令人發(fā)指!這兩位身邊的其他人,大概天天都在懷疑自己的人生和眼睛吧……
為什么會出現(xiàn)這種錯覺?
這種視錯覺,大名叫蒙克-懷特錯覺(Munker–White's illusion),有時也叫懷特錯覺,有時也叫蒙克錯覺。
上世紀(jì)80年代,心理學(xué)家懷特(Michael White)發(fā)現(xiàn)黑白條紋能影響人眼對顏色的感知。另一個心理學(xué)家蒙克(Hans Munker)則發(fā)現(xiàn)不同的彩條也能影響人眼對顏色的感知。
制造這個視錯覺需要如下元素——①在中間層的物體色,物體色是完全相同的;②在最下層的背景色,背景色可相同,也可不同;③在最上層的框架色,框架是交錯覆蓋在物體之上的條紋或斑點,框架色需要至少兩種,必須不同。
對于制造錯覺而言,框架色最為重要。
框架色的飽和度越高,框架色之間的對比越大(比如紅綠、黃藍(lán)這種互補色就很好),這個錯覺就越顯著。
另外,這個視錯覺適合小圖。圖越小,這個錯覺就越明顯。
這兩個立方體也是一樣的顏色喔 | David Novick
這個錯覺是因為,大腦在判斷物體原本的顏色時,會忍不住把周圍的顏色帶進(jìn)去“綜合考量”。
在不同的框架色“映照”下,顏色完全相同的物體,就被大腦感知成了不同的顏色。
大衛(wèi)·諾維克用圖做了具體解釋——
藍(lán)色框架 + 紅色圓圈=紫色錯覺
黃色框架 + 紅色圓圈=橙色錯覺
紫色框架 + 黃色圓圈=橙紅色錯覺
綠色框架 + 黃色圓圈=檸檬色錯覺
框架色之間的差別越大越好,與物體色之間的差別也越大越好。
比如說,藍(lán)色與黃色更對比,而橙色和黃色更接近。
于是框架色在藍(lán)黃之間變化時,錯覺更顯著??蚣苌诔赛S之間變化時,錯覺就比較輕微。
另外,下圖里的四個圓都是相同的紅色。
隨著框架色和背景色的飽和度逐漸降低,這個錯覺也就越來越輕微,降到10%時已經(jīng)能看出物體顏色基本一致了。
這種視錯覺其實并不少見。許多藝術(shù)品都會利用這種“大腦混色法”。
比如點彩畫(pointillism)大師喬治·修拉(Georges Seurat)就擅長繪出一個個彩點,然后讓觀眾的眼睛自己組合出“別的顏色”。修拉的油畫《大碗島星期天的下午》,完全就是一幅充滿視錯覺的名作。
道理我都懂,但怎么看都是不同色?
這個視錯覺的確是強大到幾乎無法可破。即使你理智上“知道”物體的顏色應(yīng)該是一致的,但怎么看都還是覺得那是不同的顏色。
為什么我們的大腦要“看到不存在的顏色”?為什么不能像計算機取色那樣看到絕對色值呢?
這是因為,視錯覺既是缺陷,也是優(yōu)勢。
英國倫敦大學(xué)學(xué)院的研究者博 ·洛托(R. Beau Lotto)和大衛(wèi)·科尼(David Corney)提出,很多視錯覺的根本原因可能在于,“刺激的真實來源,與刺激的最可能來源,是不同的?!?/span>
我們的色覺是在大自然里演化出來的。大自然里有不斷變化的光照,還有各種前景色、環(huán)境色,于是我們接收到的視覺刺激也就模糊而多樣。
而視覺之所以被演化出來,是因為“有用”。我們要能迅速判斷出一個東西本來的顏色——這樣就能知道果子能不能吃,動物危不危險。同一枚紅蘋果,在早上、正午、晚上、樹蔭里給我們眼睛的反射光都不同,但我們永遠(yuǎn)能一眼看出“哦,這枚蘋果是紅的”。
經(jīng)過演化的漫長教導(dǎo),我們的感知系統(tǒng)已經(jīng)把某種刺激對應(yīng)的“最可能狀況”作為“感知”而保留下來。當(dāng)“最可能狀況”與“真實狀況”一致時,我們就“看見了”。當(dāng)“最可能狀況”與“真實狀況”不同時,我們就“出現(xiàn)了錯覺”。
事實上,就連人工智能也能出現(xiàn)視錯覺。當(dāng)博 ·洛托要求神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)去學(xué)習(xí)“顏色恒常性”(lightness constancy),也就是要求它在不同光照條件下能判斷出一個物體的“本色”時,經(jīng)過學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在獲得這種能力的同時,也獲得了“和人類一樣看見視錯覺”的能力。
也就是說,以下這些大衛(wèi)·諾維克的作品,如果讓經(jīng)過專門訓(xùn)練的AI來看,也會發(fā)出“這不可能”的驚呼聲——
這4個立體球都是同一個基本色(RGB 251,183,251)哦。
這12個立體球都是同一個基本色(RGB 156,249,255)哦。
這些立方塊也都是同一個基本色(RGB 255,197,175)哦。
這兩邊的貓照片,是同一張哦。
這兩邊的諾維克,也是同一個哦。
月亮和月亮的倒影,其實是同一個顏色哦。
看到這里大家可能這輩子再也不想看條紋或者斑點了。
好吧,下面是諾維克搞的其他視錯覺作品,依然是見證奇跡的時刻——
下圖里的深紅色其實是灰色(RGB 125,125,105),淺紅色其實是綠色(RGB 120,165,145)。
下圖里的黃色花,其實是紫色的(RGB 130,130,145)。
下圖里的深紅色仙人掌花,其實是灰色的(RGB 122,138,125)。
下圖里塔上的“紅條紋”,對不起依然是灰色的(RGB 82,107,109)。
好了,現(xiàn)在只剩下一個小問題,你,還相信自己的眼睛和大腦嗎?
參考文獻(xiàn)
[1]https://twitter.com/novickprof
[2]https://twitter.com/AkiyoshiKitaoka
[3] http://engineering.utep.edu/novick/colors/
[4] White M (1979) A new effect on perceived lightness. Perception 8:413–416
[5]White M (1981) The effect of the nature of the surround on the perceived lightness of gray bars within square-wave test gratings. Perception 10:215–230
[6]Munker, H. (1970) Chromatic grids, projection to the retina, and translation theory-based description of the color perception. Habilitation thesis, Ludwig-Maximilians-University, Munich.
[7]Corney, D., & Lotto, R. B. (2007). What are lightness illusions and why do we see them?. PLoS computational biology, 3(9), e180.
作者:游識猷
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