错觉的种类:代表性的视错觉,以及为什么会这样看
同样长的线看起来不一样长,静止的画看起来在动。视错觉不是眼睛或大脑在“偷懒”,而是修正视觉的机制带来的副作用。本文把代表性的错觉分成四类,分别整理其中发生了什么。
错觉为什么会发生
错觉是指实际的形状、颜色、运动与看到的印象出现偏差的现象。它不是因为视力不好才发生,只要条件具备,几乎每个人都会同样地看到。
背后的原因是,到达眼睛的信息总是不完整的。视网膜上映出的是平面图像,亮度也会随周围的光照而变化。为了从中推测出立体和本来的颜色,大脑会根据“与周围的关系”来构建答案。错觉,就是这种推测在别的条件下起作用时出现的偏差。
- 通过与周围比较来判断:同样大小,周围的东西小,就显得大
- 扣除光照来考虑:阴影中的颜色会被理解为比实际更亮
- 补全缺失的信息:断开的线会被理解为只是被挡住了,于是连起来
- 对强烈的刺激会习惯:一直看同一种颜色或运动,敏感度就会下降
下面把代表性的错觉分成“形状”“明暗与颜色”“运动”“解释”四类来看。与其记名字,不如按起作用的机制来整理,更容易理解。
形状或长度看起来不同(几何错觉)
用尺子量明明一样,长度、大小、角度却看起来不同,就是这一类。数量最多,也是教科书里最常介绍的一类。
| 名称 | 看起来怎样 | 起作用的推测 |
|---|---|---|
| 缪勒-莱尔错觉 | 箭头方向不同,同样的线看起来有长有短 | 当作纵深线索,把远的那条估计得更长 |
| 艾宾浩斯错觉 | 同样的圆,因周围圆的大小而看起来不同 | 通过与周围的相对比较来决定大小 |
| 庞佐错觉 | 在汇聚的线上,上方的图形看起来更大 | 根据透视线索修正了距离 |
| 咖啡墙错觉 | 平行的线看起来是斜的 | 明暗边界的错位干扰了轮廓方向的检测 |
| 赫林错觉 | 放射线上的直线看起来是弯的 | 把放射状的背景理解成了纵深 |
它们的共同点是,大脑判断大小时用的不是“大小=视网膜上的大小”,而是“大小=视网膜上的大小×推测的距离”。在图中加入距离线索,这种修正就会错误地起作用。
明暗或颜色看起来不同
明明涂的是同一种颜色,看起来却不同;或者什么都没涂的地方却看到了颜色,就是这一类。这也是在图像编辑和设计工作中实际最常带来麻烦的一类。
| 名称 | 看起来怎样 | 起作用的推测 |
|---|---|---|
| 同时对比 | 同样的灰色,在亮背景上显得更暗 | 根据与周围的差异来判断亮度 |
| 棋盘阴影错觉 | 阴影里和阴影外的格子颜色相同,看起来却不同 | 扣除光照的影响来推测本来的颜色 |
| 马赫带 | 在亮度变化处看到本不存在的明暗条带 | 强调轮廓的处理夸大了边界 |
| 赫尔曼栅格 | 白色交叉点上闪现灰色的点 | 扣除周围亮度这一作用的副作用 |
| 补色残像(负残像) | 一直看某种颜色后,白色表面上浮现相反的颜色 | 适应同一种颜色后敏感度下降 |
在设计实务中,同时对比的影响尤其重要。同样的灰色文字,背景亮度一变,易读性也会变。决定颜色时不要单独比较,而要放在实际使用的背景上来判断。
静止的却看起来在动(运动错觉)
明明是静止图像,却看起来在缓慢旋转或波动,就是这一类。特点是在周边视野中看时最强烈,盯着一点看,运动就会停止。
- 旋转蛇错觉:同心圆排列的色带,每次移动视线都像在转动
- 弗雷泽-威尔科克斯型:明暗的排列顺序让检测运动的机制朝一个方向出错
- 运动后效(瀑布错觉):一直看朝一个方向的运动后,静止图像看起来朝反方向运动
- β运动:切换位置略有不同的静止图像,就会感觉在动。这是动画和视频的原理
运动后效可以用与颜色残像相似的“适应”来解释。对向下运动起反应的机制疲劳后,再看静止的对象时,向上的反应相对变强,于是看起来朝反方向运动。这与颜色残像中看到相反颜色的结构完全相同。
解释发生切换,或看到不存在的东西
图中信息不足,或可以有多种解释时,会发生这一类错觉。看到的样子可能中途切换,或者看到没有画出来的轮廓。
| 名称 | 看起来怎样 | 起作用的推测 |
|---|---|---|
| 卡尼莎三角形 | 看到没有画出来的白色三角形轮廓 | 把缺口的圆补全为被什么东西挡住的状态 |
| 鲁宾之杯 | 既像杯子,又像两张相对的脸 | 哪部分是图形、哪部分是背景发生了切换 |
| 内克尔立方体 | 立方体的前面和后面互换 | 一张平面图可以有两种立体解释 |
| 不可能图形 | 画得出来,却看起来是现实中造不出来的立体 | 把各部分的解释连起来就会产生矛盾 |
| 看成脸的现象 | 图案或建筑看起来像脸 | 快速发现脸的机制在强烈地起作用 |
这一类错觉,信息越少作用越强。像像素画那样用很少的格子画图,实际上只是一堆粗糙的点,却会被认成轮廓连贯的一个形状。信息很少也能传达,是因为大脑在补全缺失的部分。
自己试一试
错觉亲身体验一次,比读说明更容易记住。从手边就能做的开始试试吧。
- 1
体验补色残像
在颜色残像错觉工具里盯着反转图像看20秒,再切换到黑白。把看到的颜色和原来的彩色图像比较,就能明白眼睛做了什么。
- 2
确认同时对比
在图像编辑软件里做两个同样灰色的方块,一个放在白色背景上,一个放在黑色背景上。看起来完全不像同一种颜色。
- 3
用很少的信息画形状
用像素画在10×10左右的格子里画一幅图。试试减少到什么程度形状仍然能传达,就能切身感受到补全的作用。
- 4
试试运动后效
盯着滚动的文字看30秒左右,再把视线移到静止的文字上,会看到文字朝反方向流动。
在设计和资料制作中的应用
错觉不只是好玩的题材,也是设计视觉效果的知识。了解了它,就能避免意料之外的偏差。
- 颜色要和背景一起决定:因为有同时对比,单独选的颜色在实际画面上印象会变
- 图形大小按视觉效果微调:圆比同样高度的方形看起来小,所以图标里的圆要做得稍大一些
- 图表会因面积而被误解:半径变为2倍,面积就变为4倍,传达出的差距比实际更大
- 避免细条纹:等间距的细线可能产生闪烁或伪色
- 不要只靠颜色区分:同时利用明暗对比和形状差异,对谁来说都更容易读懂
尤其是在图表和图解中,会发生“明明画的是正确的数值,却被误解”的情况。连看的人会怎样理解都一并确认,这才是了解错觉的人的做法。
常见问题
- 错觉为什么会发生?
- 因为仅靠到达眼睛的信息,无法确定形状、颜色和距离。大脑会根据与周围的关系和过去的经验推测答案,从而决定看到的样子。这种推测平时很准确,但当推测的线索被安排在图中时,就会朝错误的方向起作用,看到与实际不同的样子。这就是错觉。
- 错觉有哪些种类?
- 大致可分为四类:长度或大小看起来不同的几何错觉,明暗或颜色看起来改变的错觉,静止图像看起来在动的运动错觉,以及解释发生切换或看到没画出来的轮廓的认知错觉。缪勒-莱尔错觉属于第一类,棋盘阴影错觉和补色残像属于第二类,旋转蛇错觉属于第三类,鲁宾之杯属于第四类。
- 我看不出错觉,是眼睛有问题吗?
- 不是。错觉的效果因人而异,同一张图,有人看得很明显,有人几乎看不出来。观看距离、屏幕亮度、视线落在哪里也会带来变化。尤其是运动错觉在周边视野中最强,盯着一点看时运动会停止。稍微离远一点看整体,有时就能看出来。
- 可以自己制作错觉吗?
- 可以。颜色残像错觉只需准备把自己的照片反转成补色的图像和黑白图像就能做出来。也有能在浏览器中自动完成反转和黑白化、并把反转图像保存为PNG的工具,可以用来制作课堂或演讲的素材。
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