自古以來(lái)，人類就認(rèn)識(shí)到我們所直接看到的東西并不是真實(shí)存在的。這一觀點(diǎn)以柏拉圖的洞穴理論為代表。柏拉圖說(shuō)，人類就像一群被困在洞穴中的囚徒，手腳被綁著面朝洞穴墻壁，不能回頭看外面真實(shí)的世界，看到的只是外界物體投在墻壁上的影子，而不是物體本身，但卻誤把這些影子當(dāng)成了一種真實(shí)存在。那么，到底什么是看，什么是視覺，我們的視覺經(jīng)驗(yàn)又是什么？其實(shí)，視覺是人類所進(jìn)行的一種創(chuàng)造性的活動(dòng)�？�，是人類大腦在畫布上對(duì)世界的一種描述，我們只能對(duì)自己認(rèn)識(shí)清楚的東西進(jìn)行準(zhǔn)確的描述，而我們的大腦既是一張空白的畫布，又是一個(gè)藝術(shù)家。在這個(gè)創(chuàng)造性的過程中，眼睛只是幫助我們的大腦認(rèn)識(shí)并對(duì)所看到的東西進(jìn)行重新構(gòu)建的一個(gè)媒介。詩(shī)人諾瓦利斯曾經(jīng)說(shuō)過：眼睛是一個(gè)很膚淺的感官。事實(shí)上，我們不可能感覺到周圍真實(shí)的世界，因?yàn)檫@個(gè)感覺的過程依賴著我們的身體和大腦。所以，視覺也不是正如大家所想的那樣是100% 的自然過程……它在很大程度上依賴于我們所學(xué)到的一些幫助我們認(rèn)知周圍世界的技巧，但有的時(shí)候還具有欺騙性。這就是學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)視覺幻覺和神經(jīng)錯(cuò)覺的重要性：它們揭示了人類感官或意識(shí)的神奇之處以及局限性。一些幻覺還讓我們學(xué)會(huì)懷疑和質(zhì)問生活中一些現(xiàn)象的表象就像生活的一所學(xué)校。

當(dāng)你站在一面鏡子面前，看著對(duì)面的這個(gè)人，盡管你已經(jīng)習(xí)慣了這個(gè)形象，但是他真的不是你自己，而是一個(gè)心臟在右邊肝臟在左邊的怪物。那么，理解我們是怎樣看到真實(shí)的自己，而別人又是怎么看我們這個(gè)過程需要多少想象力呢？試著做這么一個(gè)實(shí)驗(yàn)：掃描一張你的照片，在一個(gè)圖片處理軟件中做出類似于鏡子中的形象，把它打印出來(lái)�，F(xiàn)在把它和原照片作對(duì)比。哪張臉你更喜歡？把兩張照片都拿給朋友看，問他們喜歡哪張臉。你很可能會(huì)選擇鏡子中的形象，而你的朋友們會(huì)選擇正常的那張。這是個(gè)習(xí)慣問題，我們總是喜歡自己已經(jīng)習(xí)慣了的那個(gè)……其實(shí)這是同一張臉的兩個(gè)版本。

但是，視覺還是一種思維活動(dòng)，尤其是當(dāng)我們認(rèn)為我們能夠控制自己的思想時(shí)�，F(xiàn)在試著別去想象北極熊的形象。你做到了嗎？可還是有只北極熊爬進(jìn)了你的腦海中。再試著想象一個(gè)綠色的人， 同時(shí)從1~5 中選出一個(gè)數(shù)字，之后再?gòu)?~10 中選出一個(gè)數(shù)字。我們打賭你心里選出來(lái)的兩個(gè)數(shù)字分別是3 和7，對(duì)不對(duì)？還有一個(gè)例子是當(dāng)想象力和意志力碰撞的時(shí)候，總是想象力占上風(fēng)。人們認(rèn)為從平放在地面上的一塊板子上走過是很容易的，但是當(dāng)同樣的板子搭在十層高的兩幢樓上時(shí)，全世界都認(rèn)為這是不可能的。意識(shí)是人類大腦的奧妙之一。很多行為，像走路、開車、接電話，都是在不自覺的情形下做的，而只有在做完之后才意識(shí)到。的一項(xiàng)研究表明，抬腿的意識(shí)是在大腦對(duì)這一動(dòng)作做出指令約1 秒鐘之后才被感覺到的。這么說(shuō)是我們自己控制著自己的言行，那么自由的意志難道是大腦產(chǎn)生的幻覺嗎？幻覺，總是幻覺……我們已經(jīng)被卷進(jìn)了精神錯(cuò)覺的漩渦：對(duì)肯定性的錯(cuò)覺，對(duì)安全性的錯(cuò)覺……到底什么是視覺錯(cuò)覺呢？簡(jiǎn)言之就是欺騙人類的視覺系統(tǒng)而呈現(xiàn)出實(shí)際并不存在的，或是對(duì)存在事物歪曲后再呈現(xiàn)的視覺。

幻覺可以分為物理幻覺、生理幻覺和認(rèn)知幻覺。物理幻覺是指光線在進(jìn)入人類眼睛前的物理現(xiàn)象引起的幻覺，如海市蜃樓、彩虹或是浸入水中的稻草。生理幻覺是指一種特定的刺激作用于眼睛或大腦

而產(chǎn)生的幻覺，例如：亮度、傾斜度、顏色、移動(dòng)等。認(rèn)知幻覺是指在不同層次的認(rèn)知過程中所產(chǎn)生的假象或是對(duì)已知的錯(cuò)誤呈現(xiàn)。認(rèn)知幻覺又常被分為模糊認(rèn)知幻覺，歪曲認(rèn)知幻覺和奇幻認(rèn)知幻覺。

幻覺現(xiàn)象已經(jīng)被研究了千年，相信我們史前的先輩們肯定也被一些幻覺現(xiàn)象困擾過，盡管他們并未留下任何蛛絲馬跡。他們一定也注意到了以下這些視覺現(xiàn)象：當(dāng)人們看太陽(yáng)時(shí)，眼睛里會(huì)有余像；把一根完好的棍子的一半放入水中時(shí)，它看起來(lái)好像從中間折斷了；月亮升起時(shí)的大小是它在當(dāng)空中的大小的2 倍；自然界的光學(xué)現(xiàn)象海市蜃樓。

古希臘人用一種稱為安特斯的方法用外凸的宮殿柱子來(lái)平衡它們由于平行而產(chǎn)生的向里凹的視覺效果。（目前勞斯萊斯汽車用這個(gè)方法來(lái)改變車上呈發(fā)散狀的百葉窗的視覺效果。）

但為什么絕大多數(shù)的人喜歡錯(cuò)覺游戲呢？也許是因?yàn)殄e(cuò)覺看起來(lái)很神奇或是奇幻。羅德·瑟林曾經(jīng)寫道：對(duì)任何有魔力的東西的探究，首先需要控制人類的心臟。我們每個(gè)人都有理由對(duì)視幻覺感到驚奇和迷惑：例如擁有科學(xué)技術(shù)的人喜歡尋求隱藏在視幻覺背后的邏輯解釋；擁有藝術(shù)知識(shí)的人更容易被美學(xué)所吸引；其他的人卻傾向于對(duì)幻覺進(jìn)行思索。更有意思的是，那些容易被視幻覺愚弄的人總是被稱為大孩子。因此，視幻覺的神奇之處在于，把我們帶回到童年的快樂時(shí)光中，讓懷舊之情無(wú)情地吞噬著我們。

本書收集了大量新穎有意思的視幻覺游戲，我們希望它們能夠起到拋磚引玉的作用，您可以設(shè)計(jì)創(chuàng)造出更多的視幻覺游戲。

親愛的讀者們，世界是個(gè)大舞臺(tái)，總會(huì)有你意想不到的一幕被拉開。請(qǐng)享受這一過程！

透視幻覺、幾何幻覺和角度幻覺

我們的大腦總是把我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)中所看到的東西轉(zhuǎn)化成一種對(duì)我們的視覺更有意義的形象。正如我們?nèi)粘Ｉ�活中所�?jīng)歷的一樣，物體的實(shí)際大小、視覺大小和想象中的大小是有區(qū)別的。物體的實(shí)際大小我們并不能看出來(lái)，因?yàn)槿祟惖难劬σ�想看到東西就必須與它保持一定的距離，但是可以通過測(cè)量和計(jì)算來(lái)得出物體實(shí)際尺寸。一只大象并不能穿過一個(gè)針眼，可是大象的成像視覺圖像卻可以。事實(shí)上， 我們可以通過2 毫米的針眼看到1000 米遠(yuǎn)處高達(dá)2 米的大象。那么想象中的尺寸又是怎么回事呢？從心理學(xué)的角度，我們想象中的物體尺寸總是比實(shí)際的尺寸大些或是小些。比如，我們很難通過視覺判斷一個(gè)立方體的實(shí)際大小。人類的兩只眼睛（雙眼視覺）能夠?yàn)橐曈X提供足夠的信息，所以用不著第三只眼睛。雙眼間有距離的一個(gè)標(biāo)志就是會(huì)聚。會(huì)聚是指當(dāng)物體靠近眼睛時(shí)，兩只眼睛向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)（這就是為什么眼睛會(huì)斜視）。當(dāng)物體靠近眼睛時(shí)，它們的另外一種變化是眼睛進(jìn)行了視覺調(diào)整。看遠(yuǎn)處的景物時(shí)，特別是看包含很多物體的復(fù)雜場(chǎng)景時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)雙眼像差。這是說(shuō)兩只眼睛是從不同的視角看東西的。

另外一個(gè)與距離相關(guān)的因素是移動(dòng)視差。當(dāng)你從一個(gè)地方移動(dòng)到另一個(gè)地方的時(shí)候，離你遠(yuǎn)近不同的東西都會(huì)跟隨你的視線向某一方向移動(dòng)。此外，顏色和亮度同樣能夠影響物體看起來(lái)的距離。另外一個(gè)影響物體的視覺大小的因素是大小恒定現(xiàn)象。這一現(xiàn)象主要是指對(duì)于我們已知尺寸的物體，不管它離我們的實(shí)際距離是多遠(yuǎn)，它們看起來(lái)大小是恒定的。例如，你看著一位逐漸走遠(yuǎn)的朋友時(shí)，你并沒有覺得他變小了，盡管這個(gè)朋友的視覺角度確實(shí)是變小了。然而，距離還是會(huì)影響到尺寸恒定現(xiàn)象，因?yàn)槿绻�距離足夠遠(yuǎn)的話，明知道大小的物體看起來(lái)還是會(huì)變小。就像你在一個(gè)很高的建筑物上向下俯視時(shí)，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)在人行道上行走的人和車道上行駛的車都看起來(lái)非常小。透視同樣在視覺尺寸中起一定的作用。

總之，如果我們沒有判斷距離和大小的能力，我們的能力將會(huì)被很多主觀的因素所影響。因此，科學(xué)家們斷言，有兩種視覺聯(lián)系，一個(gè)與視覺有關(guān)，另一個(gè)與人類的機(jī)體活動(dòng)有關(guān)。

本書對(duì)影響我們判斷事物尺寸的因素和導(dǎo)致這些誤差的幾何學(xué)特征進(jìn)行研究。那到底是什么原因?qū)е碌某叽珏e(cuò)覺呢？首先，組成銳角（小于90的角）兩邊的線段看起來(lái)總是比實(shí)際上短些；而鈍角（大

于90的角）的兩邊線段看起來(lái)總是比實(shí)際長(zhǎng)度要長(zhǎng)些。另一個(gè)常見的幻覺是兩條傾斜的平行線看起來(lái)比豎直的平行線之間的距離要近些。另外，我們還要考慮所謂的矯正視覺、知覺變形，以及被稱為平形幻覺和規(guī)則性的背景圖中變得扭曲的圖形( 不對(duì)稱不平行，傾斜或彎曲) 現(xiàn)象。

顏色感知

正如神經(jīng)學(xué)家約翰·厄克勒斯爵士所說(shuō)的：自然界中根本不存在顏色。我們看到顏色，是因?yàn)槿祟惖母兄�系統(tǒng)產(chǎn)生了顏色現(xiàn)象：光線刺激視網(wǎng)膜，然后傳遞到腦部對(duì)顏色的感應(yīng)器上而產(chǎn)生的。本質(zhì)上講，顏色本身已經(jīng)是一種幻覺了。這就是為什么男人和女人，甚至國(guó)家和國(guó)家之間對(duì)顏色的敏感度和品位是那么的不同（不同的文化賦予了顏色不同的內(nèi)涵，甚至可能還給顏色起一些名字以作區(qū)別）。男人和女人對(duì)顏色的敏感度和品位的差異在人類以狩獵為生的原始社會(huì)很重要。作為獵物收集者婦女來(lái)說(shuō)，增強(qiáng)對(duì)顏色的辨別力能夠更好地去區(qū)別各種顏色的水果、昆蟲以及背景植物。

是的，每個(gè)人對(duì)顏色的敏感度是不同的，甚至有些人并不能區(qū)分某些顏色。有一種缺陷叫作顏色辨別缺陷（通常人們稱之為色盲），通常是由遺傳造成的。顏色辨別缺陷，在歐洲血統(tǒng)的男性中占有10%，而在女性中僅占5‰。紅綠色盲是其中常見的一種，患者主要是不能區(qū)別紅色和綠色。另外一種顏色辨別缺陷是藍(lán)黃色盲，但是它所占的比例不是很大，而且難以檢測(cè)。完全色盲是指完全失去了對(duì)顏色的辨別能力而僅看到物體灰色的影子，這也是極其罕見的。至今沒有能夠治愈顏色辨別缺陷的辦法。雖然這種缺陷也不是什么很重要的殘疾，但是對(duì)于患者來(lái)說(shuō)還是具有挫折感的。石原氏色盲測(cè)驗(yàn)?zāi)軌虼蟾艡z測(cè)出被測(cè)試的人的顏色辨認(rèn)情況。

在人類視覺中，顏色起到了很特殊的作用。我們之所以能夠區(qū)分顏色是因?yàn)槲覀兊囊暰W(wǎng)膜上有三種錐體狀的接收體，能夠感應(yīng)不同波長(zhǎng)的光波：短波（藍(lán)色）接收體，中波（綠色）接收體和長(zhǎng)波（紅色）接收體。但是看一種顏色還涉及了一個(gè)對(duì)比的過程，因?yàn)橐粋�(gè)單獨(dú)的接收體只能捕捉光線和判斷它的亮度。這個(gè)過程除了顏色不能說(shuō)明任何問題。因?yàn)槿祟悓?duì)顏色的感覺不具有連續(xù)性，所以不可能只刺激到一個(gè)中波（綠色）接收體，而其他的接收體也與此同時(shí)受到了刺激。要想看到顏色，大腦必須對(duì)其他接

收體的輸入信息進(jìn)行比較而選擇出需要的顏色信息。因此在你的電腦顯示器上，只要紅藍(lán)綠三種顏色就足夠顯現(xiàn)出各種各樣的顏色了。那么，如果只用其中的兩種單色，是不是能夠引起顏色的幻覺呢？Polariod的創(chuàng)始人艾德文·何博特蘭，曾說(shuō)過我們可以通過兩種單色而看到幾乎所有的顏色，一個(gè)是紅光，一個(gè)是白光。何博特蘭的試驗(yàn)證實(shí)了某一組視網(wǎng)膜接收體對(duì)顏色的敏感度依賴于其他的視網(wǎng)膜錐體。何博特蘭還在另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中證實(shí)了通過使用彩色補(bǔ)丁顏色連續(xù)性，使我們總是能看到某個(gè)物體的顏色。舉個(gè)例子，如果我們希望看到一個(gè)紅色蘋果，我們就會(huì)看到一個(gè)紅色的蘋果，哪怕周圍光線太暗而使得它的顏色難以真正辨別。根據(jù)何博特蘭的理論，人類的眼睛和大腦（視網(wǎng)膜和大腦皮層）組成

了一個(gè)視覺系統(tǒng)。因此，我們以前的偏見使得我們的世界染上了顏色。

當(dāng)然，眼睛不是完美的視覺器官，但是與大腦一起工作，人類的眼睛還是值得信賴的。

異常的移動(dòng)幻覺怎樣能夠使靜止的幾何圖形產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的效果？現(xiàn)在有一個(gè)藝術(shù)流派叫作視藝派（視

覺藝術(shù)派別的簡(jiǎn)稱），它專門研究這種視覺效果。視覺藝術(shù)繪圖常常是通過視覺干擾和紋路干擾來(lái)制造顏色幻覺和移動(dòng)幻覺。視覺藝術(shù)的鼻祖是匈牙利藝術(shù)家維克托·瓦莎雷。但是為人知的視覺藝術(shù)家可能是布萊茲·瑞雷。沿襲瓦莎雷的風(fēng)格，布萊茲繪出了大量的只由黑白線條組成的作品。她的作品為我們描繪出一個(gè)個(gè)容易產(chǎn)生顏色幻覺和移動(dòng)幻覺的幾何圖形世界。顯著的移動(dòng)幻覺主要是通過交替的視覺對(duì)比（明/ 暗，水平/ 豎直，左/ 右等）來(lái)產(chǎn)生視覺上的混亂，就像視覺超負(fù)荷后會(huì)擾亂我們視網(wǎng)膜的正常工作而使得我們的眼睛泛暈，視線閃爍。有很多移動(dòng)幻覺的分析理論，其中有名的可能是電腦視覺科學(xué)家的移動(dòng)幻覺。以下列舉四類主要的視覺移動(dòng)效果：

錯(cuò)覺幻覺，類似移動(dòng)幻覺、閃爍幻覺或是突然跳出的視覺效果；

漂流幻覺；

旋轉(zhuǎn)幻覺（羽片旋轉(zhuǎn)幻覺）；

自身內(nèi)部移動(dòng)和自然旋轉(zhuǎn)幻覺。

我們將對(duì)其中兩種進(jìn)行深入研究。