下面這張灰色網(wǎng)格圖里一共有12個(gè)黑色的圓點(diǎn)，試試看，你能把它們一眼看全嗎？

你可能發(fā)現(xiàn)了，在圖中似乎總也不能一次性看到全部的圓點(diǎn)：在遠(yuǎn)離視線(xiàn)中心的地方，原本應(yīng)該存在的小黑點(diǎn)似乎都消失了，只有把視線(xiàn)移過(guò)去，才能讓它們?cè)俅纬霈F(xiàn)。

這張圖被稱(chēng)為“Ninio熄滅錯(cuò)覺(jué)”。事實(shí)上，它是另外一種更有名的視錯(cuò)覺(jué)——閃光柵格錯(cuò)覺(jué)——幾經(jīng)演變的產(chǎn)物。這些格子上的視錯(cuò)覺(jué)作品最早可以追溯到一百多年前，在格子的交叉點(diǎn)上，上演著一出出虛幻縹緲、閃爍不定甚至干脆消失的魔幻大戲。而這些錯(cuò)覺(jué)現(xiàn)象，也透露著人類(lèi)視覺(jué)感知的秘密。

前方瞎眼預(yù)警

柵格錯(cuò)覺(jué)大家族

柵格交叉點(diǎn)上明暗飄忽、閃來(lái)閃去的視錯(cuò)覺(jué)其實(shí)有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史。

最初的柵格錯(cuò)覺(jué)是由盧迪馬爾·赫爾曼（Ludimar Hermann）在1870年發(fā)現(xiàn)并報(bào)告的，取名為赫爾曼柵格錯(cuò)覺(jué)（Hermann Grid Illusion）[2]。最初的赫爾曼柵格圖案相當(dāng)簡(jiǎn)單：黑色的方塊整齊排列，中間空出了垂直相交的白色條紋。而在觀察這幅圖的時(shí)候，觀看者卻總會(huì)覺(jué)得余光所及之處，白色交叉點(diǎn)上存在著暗點(diǎn)，而只要視線(xiàn)中心轉(zhuǎn)移到那里，“暗點(diǎn)”就會(huì)消失，仿佛永遠(yuǎn)都追逐不到。

赫爾曼柵格錯(cuò)覺(jué)，復(fù)古經(jīng)典款。

這種現(xiàn)象引起了研究者們的興趣，他們又對(duì)原始圖案進(jìn)行了各種各樣的變形，并得到了這種視錯(cuò)覺(jué)現(xiàn)象出現(xiàn)的規(guī)律。

如果把黑方塊的填充色變成灰色，暗點(diǎn)看起來(lái)依然存在：

如果把方塊的邊框去掉，變成沒(méi)有外框的網(wǎng)格呢？結(jié)果，暗點(diǎn)還是會(huì)出現(xiàn)：

但是，這神秘莫測(cè)的小暗點(diǎn)也并不總是那么頑強(qiáng)。如果把黑白圖換成兩種亮度相同的彩色，錯(cuò)覺(jué)就會(huì)消失了：

而且，如果把原始圖片旋轉(zhuǎn)上45度，錯(cuò)覺(jué)也會(huì)減弱：

而如果把黑方塊的四邊的直線(xiàn)條全換成波浪形，錯(cuò)覺(jué)則會(huì)完全消失：

1985年，卑爾根(Bergen)又對(duì)赫爾曼柵格進(jìn)行了一次開(kāi)拓性的改造：他把原來(lái)的圖案進(jìn)行了模糊處理。在模糊的柵格圖像中，交叉點(diǎn)的顏色最深，而條紋因?yàn)槟：脑蚨陨宰儨\了一些。由此，錯(cuò)覺(jué)效果變得更加明顯了，甚至讓人產(chǎn)生了閃爍的感覺(jué)。

1997年，施勞夫(Schrauf)等人在卑爾根的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造了另一款教科書(shū)級(jí)的經(jīng)典視錯(cuò)覺(jué)作品——閃光柵格錯(cuò)覺(jué)(Scintillation Grid Illusion)。這一次，條紋變暗成了灰色，而交叉處保留著白色，而且交叉處的白色圓點(diǎn)稍微大于條紋的寬度——這有助于錯(cuò)覺(jué)的產(chǎn)生，當(dāng)它們的寬度比例達(dá)到1.4:1時(shí)，錯(cuò)覺(jué)效果最佳。

眼花繚亂的閃爍柵格，又一經(jīng)典圖案，我先瞎為敬了

能閃光，也能“熄滅”

在對(duì)閃爍柵格的研究中，施勞夫又發(fā)現(xiàn)了一種新的視錯(cuò)覺(jué)現(xiàn)象。如果把交叉處的亮點(diǎn)縮得比較小，在余光處，會(huì)產(chǎn)生一種圓點(diǎn)消失不見(jiàn)的感覺(jué)，他將其稱(chēng)為熄滅錯(cuò)覺(jué)(Extinction Illusion)。

開(kāi)頭處“怎么也看不到全部黑點(diǎn)”的圖片，就是熄滅錯(cuò)覺(jué)的一個(gè)變種。黑點(diǎn)個(gè)數(shù)相對(duì)較少，距離相隔較遠(yuǎn)，所以錯(cuò)覺(jué)感覺(jué)更加明顯。

交叉點(diǎn)上，到底發(fā)生了什么？

那么，這些發(fā)生在交叉點(diǎn)上的視錯(cuò)覺(jué)到底是怎么回事呢？可以肯定的是，這與視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)明暗信息的感知和加工有關(guān)。

最初，不少人認(rèn)為這種明暗處理的“失誤”源自視網(wǎng)膜層面，并用側(cè)抑制理論(Lateral Inhibition)來(lái)解釋。“側(cè)抑制”是神經(jīng)細(xì)胞對(duì)其他附近神經(jīng)細(xì)胞的抑制作用，其結(jié)果是，那些激活較弱的細(xì)胞發(fā)出的信號(hào)被旁邊的強(qiáng)信號(hào)“覆蓋”掉了。視網(wǎng)膜上的側(cè)抑制是幫我們看清邊界、顏色改變和亮度對(duì)比的重要工具。

側(cè)抑制示意圖 | wikipedia

這種理論認(rèn)為，在整個(gè)視網(wǎng)膜上，“硬件配置”是不均勻的：在視覺(jué)中央實(shí)行“一對(duì)一精細(xì)管理”，明暗信息更加精確。而在余光處，每個(gè)視覺(jué)細(xì)胞接受區(qū)域更大，視覺(jué)加工也更粗糙。在余光處的交叉點(diǎn)上，明暗對(duì)比沒(méi)有其他地方清晰，白色部分看起來(lái)也就沒(méi)那么亮了。

這幅圖是對(duì)側(cè)抑制理論的解釋。A是視覺(jué)中央，B則處于視覺(jué)邊緣。A處分配的細(xì)胞多，每個(gè)細(xì)胞負(fù)責(zé)范圍小，明暗信息更準(zhǔn)確，而B(niǎo)處細(xì)胞少、范圍大，相比非交叉點(diǎn)，交叉點(diǎn)處細(xì)胞接收到的區(qū)域黑色較少，因此明暗對(duì)比不足，白色看起來(lái)也就不那么亮了。

這種經(jīng)典理論聽(tīng)起來(lái)挺有道理，但它也廣受質(zhì)疑。例如，按照上圖的解釋?zhuān)徊婢€(xiàn)條的朝向應(yīng)該并不重要，但旋轉(zhuǎn)45°卻足以讓錯(cuò)覺(jué)減少很多，波浪形網(wǎng)格則干脆讓錯(cuò)覺(jué)消失了，這用視網(wǎng)膜上的側(cè)抑制就沒(méi)法解釋。

于是，研究者們又從視覺(jué)系統(tǒng)的更高級(jí)層面——大腦皮層找起了原因。新的理論認(rèn)為，這些視錯(cuò)覺(jué)是與視覺(jué)皮層中的一類(lèi)神經(jīng)細(xì)胞（S1簡(jiǎn)單細(xì)胞）有關(guān)。

視覺(jué)系統(tǒng)中負(fù)責(zé)處理明暗的有兩套系統(tǒng)：一個(gè)負(fù)責(zé)“亮”信號(hào)（ON），一個(gè)負(fù)責(zé)“暗”信號(hào)（OFF）。而在視覺(jué)皮層中，有一些神經(jīng)細(xì)胞選擇性地接收明暗信號(hào)，同時(shí)又具有方向選擇性——也就是說(shuō)，它們會(huì)被特定方向的連續(xù)亮條或者暗條激活，它們就是S1簡(jiǎn)單細(xì)胞。其中負(fù)責(zé)水平和垂直方向的細(xì)胞最多，這就可以解釋?zhuān)瑸槭裁丛跈M平豎直的格子上看到的錯(cuò)覺(jué)效果最明顯。

具有方向選擇性的明暗感知可以解釋為什么橫平豎直的格子錯(cuò)覺(jué)效果最明顯 | Peter H Schiller, Christina E Carvey

對(duì)于最初的柵格錯(cuò)覺(jué)，橫向和豎向的白色條紋都可以很好地激活相應(yīng)方向的ON細(xì)胞，由此感知到清晰的明亮線(xiàn)條。而在交叉點(diǎn)處，輪廓的缺失使得橫向和縱向的方向性細(xì)胞激活程度都比較低，于是，這里的“明亮程度”下降，我們便感知到了暗點(diǎn)。

而在閃光柵格中，白色圓點(diǎn)也切斷了連續(xù)的線(xiàn)條，并且還改變了灰色線(xiàn)條與周?chē)h(huán)境的相對(duì)明暗度（原本與周?chē)啾龋疑恰傲辽?，但與白點(diǎn)比又成了“暗色”），因此交叉點(diǎn)處的明暗感知也受到了更多干擾。而視覺(jué)焦點(diǎn)處提供給神經(jīng)細(xì)胞的信息較為充足，加工較為精細(xì)，所以并未出現(xiàn)錯(cuò)覺(jué)。

在白底灰色線(xiàn)條的圖片上，交叉處的小黑點(diǎn)也破壞了線(xiàn)條的連續(xù)性，降低了方向性O(shè)FF細(xì)胞的激活程度，這導(dǎo)致了“暗程度”感知的下降。于是，黑點(diǎn)在灰背景中變得不明顯，仿佛“消失”了一樣。

一百多年間，柵格錯(cuò)覺(jué)“欺騙”著人們的眼睛，而通過(guò)它，我們也得以了解更多視知覺(jué)的奧秘。

作者：Dalles_Chen

編輯：窗敲雨

參考文獻(xiàn)

[1]http://sploid.gizmodo.com/can-you-see-all-12-black-dots-at-once-1786512711

[2]Ninio, J., & Stevens, K. A. (2000). Variations on the Hermann grid: an extinction illusion. Perception, 29(10), 1209-1217.

[3]Qian, K., Kawabe, T., Yamada, Y., & Miura, K. (2012). The role of orientation processing in the scintillating grid illusion. Attention, Perception, & Psychophysics, 74-5, 1020-1032.

[4]Schiller, P. H., & Carvey, C. E. (2005). The Hermann grid illusion revisited.Perception, 34(11), 1375-1397

一個(gè)AI

說(shuō)來(lái)說(shuō)去，還不是你們?nèi)祟?lèi)的信號(hào)處理系統(tǒng)做得太糙了

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