眼睛的故事 (5) 愛舍

心理性視錯覺 (Psychological Visual Illusion) (1)

我們已經知道，我們所看到的三度立體影像實際上是由視覺區大腦皮質的神經元根據由外在環境所傳入的光線在視網膜所產生半球狀倒影傳送到視覺皮質區的視神經衝動的刺激，然後再根據既往經歷所產生出來的信念所創造出來的結果。因此，大多數的視錯覺都是由這些既有信念以及由這些預設信念 (presumption) 所帶來的預期心理 (expectation) 所產生的現象。因此他們被稱為是心理性視錯覺，或是認知性視錯覺 (cognitive visual illusion)。這些既往經歷與信念是幫助我們大腦把來自半球形視網膜的曲面兩度影像所產生的神經衝動，再創造出一個可以正確反應出體外環境三度空間實體的形像。
到目前為止，有關這些預設信念的內容以及如何產生的機序與過程，視覺神經學與視覺心理學家還很努力的在研究當中。目前已知的可能信念包括：
三度空間距離與大小的關係成反比、光線是從上方往下方照射、接近物體會遮蔽較遠處物體、外在的世界可以區分為物體 (object or figure) 與背景 (context or ground)兩類、物體的存在有其整全性與持續性 (wholism and continuity)、在影像中貼近者在立體空間也會相連接。上述這些信念幫助我們的大腦從視網膜所得到殘缺不全而且閃爍不定的兩度影像，在很短的時間內創造出一個可以相當程度正確性的反應出外在三度空間實體的立體影像。如此，我們才能夠在瞬息萬變的環境中作出適當的攻擊或逃避 (fight or flight)的反應以保持生存的優勢。
這些信念與兩度空間的圖像之間不一定能產生正確的對應關係。因此，有許多畫家就畫出讓我們感到迷茫與困惑的圖畫。這些圖畫，也就是認知性視錯覺 (cognitive visual illusion) 的先驅。
我們在這裡介紹幾位較出名的視錯覺畫家給大家參考：

愛舍 (M. C. Escher, 1898-1972)
荷蘭的畫家愛舍善用黑白的對比，將物體與背景很清楚對比的情況逐漸的轉型 (morphing)，讓物體逐漸轉為背景，背景逐漸轉為物體。
從下面左邊這張稱為 “天與水”(Sky and Water) 的圖畫中，我們看到在最上方白色的天空是背景，而黑色的飛鳥是物體。在圖畫的最下方，黑色的海水是背景，白色的游魚是物體。但是在海天交界的地方，物體與背景被逐漸的轉型。如果我們的視線從圖的最上方往下移動，我們會發現，原來很清楚是物體的黑色飛鳥逐漸轉型成為在海水中白色游魚四周的黑色海水背景。如果我們從圖的最下方看起，視線再逐漸的往上移動，我們也會發現，原來很清楚是物體的白色游魚，也逐漸的轉型而成為黑色飛鳥四周的天空背景了。在海天交界的地方，黑鳥與白魚都可能由於你的觀點轉移而從物體轉為背景，或是再從背景轉回成為物體。這張圖本身是靜態的，並沒有改變。改變的是我們的大腦的信念，當我們的大腦將位在中間的黑色部份視為物體 (飛鳥) 時，白色的部份就自動轉為飛鳥四週的天空背景了。當我們的大腦將位於中間的白色部份視為物體 (游魚) 時，則在游魚四周的黑色部份就成為游魚的大海背景了。
下面右邊的圖畫中，我們就很難區分什麼是物體，什麼是背景了。

---------------天與海-------------------------人像----------