趣味科学实验:N103.请问那个圆更大?
【为了方便大家交流,大家觉得有趣的实验资料可以单独发送给我,各位同学自己做过的实验可以录像发送给我,我会进行展示,微信号zhm6334574】
一 【艾宾浩斯错觉图】
1【 静态比较 】
在艾宾浩斯的错觉图中,两个完全相同大小的圆放置在一张图上,其中一个围绕较大的圆,另一个围绕较小的圆;围绕大圆的圆看起来会比围绕小圆的圆还要小。见图,图中两个黄色圆形大小是一样的。
2【 动态比较】
该作品将静态的艾宾浩斯错觉转换成动态的效果,有意思的是,动态的艾宾浩斯错觉直接盯着圆心看效果不明显,将视线转移到边缘的圆形时,效果远远强于静态的艾宾浩斯错觉。
3【实验视频】
4 【原理解释】
艾宾浩斯错觉在最近的争论中(对于以分割路径存在于大脑中的知觉和行为)扮演了关键性角色。其主张艾宾浩斯错觉会扭曲对于大小的知觉,但当需要反应出抓取之类的行为时,便不存在大小上的扭曲。然而在最近的研究中Franz等人提出原来的实验存有瑕疵,其原始刺激限制了在抓取行为中发生错误的可能性,因而产生相当准确的抓取反应。并且指出独立的较大和较小刺激——导致没有错觉,因为没有其它的圆可起到参考作用。法兰兹等人总结如下,行为和知觉系统两者同样受到艾宾浩斯错觉所愚弄。
二【转动的方框】
1【动画演示效果】
2【实验视频】
3【原理解释】
视频中的方框和圆点其实保持着静止,但我们却总会感觉它动了起来。这是因为,组成它们的黑白条纹一直处于滚动状态。
这个错觉体验是靠人类两个基本的认知习惯构成的。以方框为例,根据格式塔原则,我们的大脑喜欢动态的总体。我们分别将黑白条纹放在一起认知,形成方框,条纹转动后构成新的方框。而随后大脑利用视觉暂留,将这些静态的方框构成了连续的视觉印象,让方框转动起来。
录制者:Mathew T. Harrison and Gideon P. Caplovitz. University of Nevada Reno, USA
三【不一样的西洋镜】
1【动画演示效果】
2【实验视频】
3【原理解释】
用转动的圆筒显示动画是门历史悠久的艺术,利用视觉暂留,可以让旋转的静态图片变成连续的动态。不过,这次的西洋镜动画可不是那么简单:传统的西洋镜是在内壁画图,而这一次,小鸟却是在圆筒的外面。但当转动时,飞翔的小鸟却好像跑到了西洋镜里面,个头也变大了一些,此外鸟头的朝向也与静止时相反了。
这个错觉与深度知觉线索、视觉调节冲突有关。由于我们需要透过缝隙的光才看到小鸟,所以小鸟就像是跑到了缝隙的后面。而大脑又将我们通过缝隙看到的片段连接到一起,形成了小鸟在飞的错觉。视线在焦点(外面的鸟)处聚集后交叉,映在后方的位置,由此造成了左右相反的感受。
最后,是埃默特定律(Emmert's law)让我们认为西洋镜里面的小鸟要比原来更大一些。这种现象是1881年时埃米尔·埃默特(Emil Emmert)首次提出的:当物体的后像投射到更远处时,它看起来也会显得更大。
录制者:Christine Veras. Nanyang Technological University, Singapore