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视错觉的形成与应用

2005-07-22 00:00    【  【打印】【我要纠错】

    摘要: 近年的视像设计师,将人类的知觉思维的分析,整理及组织方式,运用在设计视像之中,使作为视像信息含义的形成,令视像可直接影响受信者的知觉,使受信者在看见信息含义后马上作出行为的反映。而在完形心理学说上的研究及理论,与视像设计有着很密切的关系。

    关键词: 视觉 视错觉视觉感知 (Visual Perception)

    物体的外貌人的眼睛有着接收及分析视像的不同能力,从而组成知觉,以辨认物象的外貌和所处的空间(距离),及该物在外形和空间上的改变。脑部将眼睛接收到的物象信息,分析出四类主要资料;就是有关物象的空间、色彩、性状及动态。有了这些资料,我们可辨认外物和对外物作出及时和适当的反应。

    当有光线时,人眼睛能辨別物象本体的明暗。物象有了明暗的对比,眼睛便能擦产生视觉的空间深度,看到物件的立体程度。同时眼睛能辨別形状,有助我们辨认物体的形态。此外,人眼能看到色彩,成为色彩或色觉。此四种视觉的能力,是浑为一体使用的,作为我们探察与辨别外界资料,建立视觉感知的源头。

    物体的位置眼睛除了要辨认物象的特征,还要知道物件的位置,及其活动上的变化,才可驱使身体其他部位作出相应的动作。

    在理解自身与外界之间的距离或深度,人类的知觉,可从视野所得的资料中,抽出有关空间的提示,从而知识到自己与各种物件的距离。视网膜是视觉的核心,它是一片平面的薄膜,获得的物象是平板而缺乏立体感的。所以知觉需要组织起其他信息,才能做出队深度的感知。 人类的眼球天赋便有辨别立体深度和距离的本能,因为人类是用双目平排而视。同时通过外物在事业范围中所形成的物象大小,以及排列或表现的状态,认知该物与我们的距离。甚至可通过形狀及色彩获得有关距离的资料。

    眼球的结构(Anatomy of Human Eye)

    视觉是指视觉器官眼睛(或眼球),通过接收及聚合光线,得到对物体的影象,然后接收到的信息回传到脑部进行分析,以作为思想及行动的反映。

    要感知外在环境的变化,要靠眼睛及脑部的配合得出來,以获得外界的信息。人类视觉系統的感受器官是眼球。眼球的运作有如一部摄影机,过程可分为聚光和感光两個部份。

    光学结构眼球是整個的包裹在一层薄膜(Selear)之內,此层薄膜就如摄影机的黑箱,并分为前、后两段。眼球前段是聚光的部份,是由眼角膜(cornea) ,瞳孔 (pupil) ,水晶体 (Lens)及玻璃体所组成。它们的功能是调节及聚合外界入射的光线。光线首先穿过眼角膜這片透明薄膜,经由瞳孔及水晶体,将光线屈曲及聚合在眼球的后段。

    瞳孔是一个可透光的开口,能因应光度的強弱,而调节其圆周的大小。当在暗黑的情況下,瞳孔的直径会扩大,可引入更多的光线。而在光线充足的情況,瞳孔的直径会收缩,令入眼的光量不致太強。瞳孔和水晶体两者配合之下,眼球可接收強、弱、远、近各种不同的光线来源。

    眼球內有睫狀肌 (Ciliary Muscles),它的伸拉作用可使水晶体变形,因而调节屈光度,使光线能聚焦到视网膜上而形成影像。当光线來自近距离物件时,水晶体变得较拱圆,屈光度较大。当光线來自较远的物件时,水晶体变得较扁平,屈光度则较低。以确保在不同的光度下,进入眼球的光线水平能形成最高质素的影像。

    影像感知

    眼睛后段是感光的部分。后段有视网膜,它是由两种感光細胞所組成,这两种細胞因其形状而名为杆状細胞(rod cells)和锥状細胞(cone cells),作用是将水晶体聚焦而成的光线变成电信号,并由神径細胞送往脑部。

    外界的光线被眼球內的神经細胞转变为电信号,再被传输送到脑袋中。脑部接收电信号之后,会引起连串的思维活动,并作出适当的行动或反映。视网膜上的神经汇聚并连接到大脑的一点,由于没有光线的受体,所以大脑无法感知聚焦该处的影像,故名盲点。

    视网膜与黄点、盲点的关系

    色视觉原理(Colour Vision)

    眼睛里有三种不同的锥細胞,分別对红、绿、蓝三种波长的光线敏感,当不同波长的光波进入眼睛并投映在视网膜上时,大脑就通过分析由各個锥細胞輸入的信息去感知景物的顏色。

    顏色敏感度正常人眼可分辨大约七百万种不同顏色,人眼不同区域对顏色有不同的敏感度,眼睛中央对顏色和动态十分敏感,但眼睛边缘的顏色敏感度则较差。不同顏色当中,人对紅,綠和黃色则比对蓝色敏锐,这种特性对视像传意有很大的影响。

    很多图像介面都用蓝色作背景色,使视线可以集中在比较触目的前景。

    当在设计中蓝色与其它顏色并列时,例如法国国棋,经常会略略加大蓝色的面积,使之看起來与其它顏色面大小相同

    光源由于我们对物体顏色的感知是來自物体表面反射來自光源的光线,因此物体本身和光源对我们的感知同样重要,光源如果缺乏某些波长成份,我们所看到的物体顏色亦会缺少对应的顏色。

    肉食商贩为了强调鮮肉的紅色,在肉柜上会装设特別的顏色荧光管,亦会在陈列的空间多用红色背景。

    人的眼睛拥有极高的分辨相邻两纵近似色的能力,在浅色的范围肉眼的敏感度尤胜于仪器,而且人的色彩感知还有一个特点,就是对色彩移位的适应性,这种特性令我们可以減除光源的顏色转变的影响。

    视错觉 Visual illusions

    你很容易被自己的视觉系统所欺骗。我们通常认为我们能以同样的清晰度看清楚视野内的任何东西,但如果我们的眼睛在短时间内保持不动,就会发现这是错误的。只有接近注视中心,才能看到物体的细节,越偏离视觉中心,对细节的分辨能力越差,到了视野的最外围,甚至连辨别物体都困难。在日常生活中这一点之所以显得不明显,是由于我们很容易不断移动眼睛,使我们产生了各处物体同样清晰的错觉。此外还有许多可以让眼睛产生错觉的图案,如让眼睛产生“错觉轮廓”的卡尼莎三角等。

    我们的眼睛提供给我们的任何一种视觉信息通常都是模棱两可的,它本身提供的信息不足以使我们对现实世界中的物体给出一个确定的解释。事实上,经常会有多种可信的不同解释。但值得注意的是,某一时刻只能有一种解释,不会出现几种解释混合的奇特情况。

    对视觉图象的不同解释是数学上称为“不适定问题”的例证。对任何一个不适定问题都有多种可能的解,在不附加任何信息的条件下,它们同样都合理。为了得到真实的解,需要使用数学上所谓的“约束条件”。视觉系统必须得到如何最好解释输入信息的固有假设。我们通常看东西时之所以并不存在不确定性,是由于大脑把由视觉景象的形状、颜色、运动等许多显著特征所提供的信息组合在一起,并对所有这些不同视觉线索综合考虑后提出了最为合理的解释。

    看是一个构建过程,大脑并非是被动地记录进入眼睛的视觉信息,而是主动地寻求对这些信息的解释。一个突出的例子是“填充”过程,如和盲点有关的填充现象。盲点是因为联结眼和脑的视神经纤维需要从某点离开眼睛,因此在视网膜的一个小区域内便没有光感受器。但是,尽管存在盲区,我们的视野中却没有明显的洞。这说明大脑试图用准确的推测填补上盲点处应该有的东西。

    俗话说“眼见为实”,按照通常的理解,它的意思指你看到某件东西,就该相信它确实存在。然而克里克对此给出了完全不同的解释:你看见的东西并不一定存在,而是你的大脑认为它存在。在很多情况下,它确实与视觉世界的特性相符合,但在另一些情况下,盲目的“相信”可能导致错误。看是一个主动的构建过程,你的大脑可根据先前的经验和眼睛提供的有限而又模糊的信息作出最好的解释。心理学家之所以热衷于研究视错觉,就是因为视觉系统的部分功能缺陷恰恰能为揭示该系统的组织方式提供某些有用的线索。

    对很多人而言,说我们看到的只是世界的一种符号化解释是难以接受的。因为所有的一切似乎都是“真实的东西”,其实,我们并不具备周围世界各种物体的直接知识。这只不过是高效率的视觉系统所产生的幻觉而已,因为正如我们已经看到的,我们的解释偶尔也会出错。

延伸阅读:错觉 形成 应用
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