自古以來，人類就認識到我們所直接看到的東西并不是真實存在的。這一觀點以柏拉圖的洞穴理論為代表。柏拉圖說，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成了一種真實存在。那么，到底什么是看，什么是視覺，我們的視覺經(jīng)驗又是什么？其實，視覺是人類所進行的一種創(chuàng)造性的活動�？�，是人類大腦在畫布上對世界的一種描述，我們只能對自己認識清楚的東西進行準確的描述，而我們的大腦既是一張空白的畫布，又是一個藝術(shù)家。在這個創(chuàng)造性的過程中，眼睛只是幫助我們的大腦認識并對所看到的東西進行重新構(gòu)建的一個媒介。詩人諾瓦利斯曾經(jīng)說過：眼睛是一個很膚淺的感官。事實上，我們不可能感覺到周圍真實的世界，因為這個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到的一些幫助我們認知周圍世界的技巧，但有的時候還具有欺騙性。這就是學習認識視覺幻覺和神經(jīng)錯覺的重要性：它們揭示了人類感官或意識的神奇之處以及局限性。一些幻覺還讓我們學會懷疑和質(zhì)問生活中一些現(xiàn)象的表象就像生活的一所學校。

當你站在一面鏡子面前，看著對面的這個人，盡管你已經(jīng)習慣了這個形象，但是他真的不是你自己，而是一個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的自己，而別人又是怎么看我們這個過程需要多少想象力呢？試著做這么一個實驗：掃描一張你的照片，在一個圖片處理軟件中做出類似于鏡子中的形象，把它打印出來�，F(xiàn)在把它和原照片作對比。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。你很可能會選擇鏡子中的形象，而你的朋友們會選擇正常的那張。這是個習慣問題，我們總是喜歡自己已經(jīng)習慣了的那個……其實這是同一張臉的兩個版本。

但是，視覺還是一種思維活動，尤其是當我們認為我們能夠控制自己的思想時�，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了你的腦海中。再試著想象一個綠色的人， 同時從1~5 中選出一個數(shù)字，之后再從5~10 中選出一個數(shù)字。我們打賭你心里選出來的兩個數(shù)字分別是3 和7，對不對？還有一個例子是當想象力和意志力碰撞的時候，總是想象力占上風。人們認為從平放在地面上的一塊板子上走過是很容易的，但是當同樣的板子搭在十層高的兩幢樓上時，全世界都認為這是不可能的。意識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到。的一項研究表明，抬腿的意識是在大腦對這一動作做出指令約1 秒鐘之后才被感覺到的。這么說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)被卷進了精神錯覺的漩渦：對肯定性的錯覺，對安全性的錯覺……到底什么是視覺錯覺呢？簡言之就是欺騙人類的視覺系統(tǒng)而呈現(xiàn)出實際并不存在的，或是對存在事物歪曲后再呈現(xiàn)的視覺。

幻覺可以分為物理幻覺、生理幻覺和認知幻覺。物理幻覺是指光線在進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、移動等。認知幻覺是指在不同層次的認知過程中所產(chǎn)生的假象或是對已知的錯誤呈現(xiàn)。認知幻覺又常被分為模糊認知幻覺，歪曲認知幻覺和奇幻認知幻覺。

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：當人們看太陽時，眼睛里會有余像；把一根完好的棍子的一半放入水中時，它看起來好像從中間折斷了；月亮升起時的大小是它在當空中的大小的2 倍；自然界的光學現(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方法來改變車上呈發(fā)散狀的百葉窗的視覺效果。）

但為什么絕大多數(shù)的人喜歡錯覺游戲呢？也許是因為錯覺看起來很神奇或是奇幻。羅德·瑟林曾經(jīng)寫道：對任何有魔力的東西的探究，首先需要控制人類的心臟。我們每個人都有理由對視幻覺感到驚奇和迷惑：例如擁有科學技術(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)知識的人更容易被美學所吸引；其他的人卻傾向于對幻覺進行思索。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光中，讓懷舊之情無情地吞噬著我們。

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)計創(chuàng)造出更多的視幻覺游戲。

親愛的讀者們，世界是個大舞臺，總會有你意想不到的一幕被拉開。請享受這一過程！

透視幻覺、幾何幻覺和角度幻覺

我們的大腦總是把我們在現(xiàn)實中所看到的東西轉(zhuǎn)化成一種對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，物體的實際大小、視覺大小和想象中的大小是有區(qū)別的。物體的實際大小我們并不能看出來，因為人類的眼睛要想看到東西就必須與它保持一定的距離，但是可以通過測量和計算來得出物體實際尺寸。一只大象并不能穿過一個針眼，可是大象的成像視覺圖像卻可以。事實上， 我們可以通過2 毫米的針眼看到1000 米遠處高達2 米的大象。那么想象中的尺寸又是怎么回事呢？從心理學的角度，我們想象中的物體尺寸總是比實際的尺寸大些或是小些。比如，我們很難通過視覺判斷一個立方體的實際大小。人類的兩只眼睛（雙眼視覺）能夠為視覺提供足夠的信息，所以用不著第三只眼睛。雙眼間有距離的一個標志就是會聚。會聚是指當物體靠近眼睛時，兩只眼睛向內(nèi)轉(zhuǎn)動（這就是為什么眼睛會斜視）。當物體靠近眼睛時，它們的另外一種變化是眼睛進行了視覺調(diào)整�？催h處的景物時，特別是看包含很多物體的復雜場景時，就會出現(xiàn)雙眼像差。這是說兩只眼睛是從不同的視角看東西的。

另外一個與距離相關(guān)的因素是移動視差。當你從一個地方移動到另一個地方的時候，離你遠近不同的東西都會跟隨你的視線向某一方向移動。此外，顏色和亮度同樣能夠影響物體看起來的距離。另外一個影響物體的視覺大小的因素是大小恒定現(xiàn)象。這一現(xiàn)象主要是指對于我們已知尺寸的物體，不管它離我們的實際距離是多遠，它們看起來大小是恒定的。例如，你看著一位逐漸走遠的朋友時，你并沒有覺得他變小了，盡管這個朋友的視覺角度確實是變小了。然而，距離還是會影響到尺寸恒定現(xiàn)象，因為如果距離足夠遠的話，明知道大小的物體看起來還是會變小。就像你在一個很高的建筑物上向下俯視時，你就會發(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，我們的能力將會被很多主觀的因素所影響。因此，科學家們斷言，有兩種視覺聯(lián)系，一個與視覺有關(guān)，另一個與人類的機體活動有關(guān)。

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

于90的角）的兩邊線段看起來總是比實際長度要長些。另一個常見的幻覺是兩條傾斜的平行線看起來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( 不對稱不平行，傾斜或彎曲) 現(xiàn)象。

顏色感知

正如神經(jīng)學家約翰·厄克勒斯爵士所說的：自然界中根本不存在顏色。我們看到顏色，是因為人類的感知系統(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，甚至國家和國家之間對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很重要。作為獵物收集者婦女來說，增強對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，每個人對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黃色盲，但是它所占的比例不是很大，而且難以檢測。完全色盲是指完全失去了對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，但是對于患者來說還是具有挫折感的。石原氏色盲測驗?zāi)軌虼蟾艡z測出被測試的人的顏色辨認情況。

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)分顏色是因為我們的視網(wǎng)膜上有三種錐體狀的接收體，能夠感應(yīng)不同波長的光波：短波（藍色）接收體，中波（綠色）接收體和長波（紅色）接收體。但是看一種顏色還涉及了一個對比的過程，因為一個單獨的接收體只能捕捉光線和判斷它的亮度。這個過程除了顏色不能說明任何問題。因為人類對顏色的感覺不具有連續(xù)性，所以不可能只刺激到一個中波（綠色）接收體，而其他的接收體也與此同時受到了刺激。要想看到顏色，大腦必須對其他接

收體的輸入信息進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，曾說過我們可以通過兩種單色而看到幾乎所有的顏色，一個是紅光，一個是白光。何博特蘭的試驗證實了某一組視網(wǎng)膜接收體對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實驗中證實了通過使用彩色補丁顏色連續(xù)性，使我們總是能看到某個物體的顏色。舉個例子，如果我們希望看到一個紅色蘋果，我們就會看到一個紅色的蘋果，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。

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

覺藝術(shù)派別的簡稱），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制造顏色幻覺和移動幻覺。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個容易產(chǎn)生顏色幻覺和移動幻覺的幾何圖形世界。顯著的移動幻覺主要是通過交替的視覺對比（明/ 暗，水平/ 豎直，左/ 右等）來產(chǎn)生視覺上的混亂，就像視覺超負荷后會擾亂我們視網(wǎng)膜的正常工作而使得我們的眼睛泛暈，視線閃爍。有很多移動幻覺的分析理論，其中有名的可能是電腦視覺科學家的移動幻覺。以下列舉四類主要的視覺移動效果：

錯覺幻覺，類似移動幻覺、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)部移動和自然旋轉(zhuǎn)幻覺。

我們將對其中兩種進行深入研究。