什么是人类视觉误差?

人们常说:“耳听为虚,眼见为实”,这不仅是几十万年来的经验,而且被许多人视为真理。但是眼睛看到的真的是事物本身吗?在我们的日常生活中,人们经常用来证明一件事情真实性的表达方式是:我亲眼所见!但是,如果没有其他支持证据,法院不承认一个人“亲眼所见”。为什么?眼见不为实?

的确,不可否认的是,在人类的感觉器官中,眼睛是最直接、最能反映事物本来面貌的。美国范德堡大学的科学家托马斯·詹姆斯和他的同事通过两个实验证实了这一点。

在他的第一个实验中,托马斯·詹姆斯和其他人让志愿者在电脑屏幕上看球。这个球由许多点组成,这些点或向左转或向右转,使人感觉球也在向相应的方向转动。托马斯·詹姆斯和其他人要求志愿者说出球的旋转方向,其中一半人选择向左或向右。这并不奇怪,因为这些点同时向左转或向右转。之后,科学家要求受试者在观看屏幕的同时触摸一个由聚苯乙烯泡沫制成的球,希望人类的触摸会影响大脑的判断。但结果是,只有65%的受试者声称他看着的球的旋转方向与他触摸的方向相同,这表明触觉没有太大影响。

托马斯·詹姆斯等人进行了第二次实验。他们要求受试者闭上一只眼睛,观看真正的旋转球。由于只使用了一只眼睛,受试者无法确定球的旋转方向,但他们可以触摸或感觉到球的旋转方向。结果,只有70%的受试者正确地说出了球的旋转方向,另外30%的受试者被错误的视觉信息所误导。托马斯·詹姆斯等人得出结论,视觉观察结果对大脑判断最重要。人脑不会将视觉和触觉获得的信息结合在一起,而是单独进行处理,并且更信任视觉信息,尽管有时触觉信息更可靠。

托马斯的实验不仅证明了“眼见为实”,而且证明了“眼见不一定为实”。

其实自古以来,人类就有很多幻想。如果我们不必用理性仔细推测,而是用开放的心态拥抱,我们就会经常被表面现象所迷惑而犯错误,即使是哲学家也不例外。亚里士多德曾经认为重的物体比轻的物体降落得快,但后来伽利略的斜塔实验证明他错了。即使孔子在中国被视为圣人,这也是不可避免的。因此,著名的灵魂音乐家马文·盖在20世纪60年代的流行歌曲中告诫人们,我们应该只相信我们所看到的一半。那么,为什么我们亲眼看到的东西可能不会出现在我们的脑海中呢?这是有一定科学依据的。由于我们眼睛的结构、大脑的工作原理、认知习惯等一系列传统观念的影响,我们看到的不一定是真实的。

首先,人眼具有视觉局限性。

我们人类有眼睛。正常人的眼睛受到光照后会产生视觉。但是人眼有其特殊的结构,并不是所有的光都能让人看见。红外线和紫外线(据说蚂蚁能“看见”)都不能让人看见。因此,正常人的眼睛也可以说是非常“有缺陷”的。

其次,人类大脑会创造自己的一套逻辑来合理化不切实际的信息。

现在,华盛顿大学圣路易斯分校生物医学工程系和匹兹堡大学神经生物学系之间的合作研究表明,有时你不能相信你看到的任何东西。研究人员发现,你实际在做的事情和你认为你在做的事情显示在大脑的不同部分。

丹尼尔·莫兰是圣路易斯大学生物医学工程和神经生物学助理教授。他和他的合作伙伴匹兹堡大学的安德鲁·施瓦茨和安东尼·赖纳专注于认知和视觉把戏,以及猕猴和人类对这些把戏的反应。他们创造了一个虚拟现实电视游戏仪器来对猴子进行实验,让它们以为自己在用手画一个椭圆,但实际上它们在画一个圆。研究人员监测猴子的神经细胞,并告诉大脑的哪些区域显示圆形,哪些区域显示椭圆形。他们发现主要的运动皮层区域显示了实际的动作,而隔壁一个称为腹侧运动前区的部分产生了椭圆的错觉。

这项研究表明,人类大脑会创造自己的一套逻辑来合理化不现实的信息。例如,当你第一次戴上一副双焦老花镜时,你会发现你用眼睛看到的场景和你用手触摸的周围环境是不一样的。渐渐地,大脑会调整以消除视觉和触觉之间的差异。腹侧运动区在这里起着重要作用。

第三,我们的认知习惯使我们经常忽略事物的真实面貌。我们常说“一见钟情”,这说明我们对事物的认识其实是非常模糊和第一印象的。一般来说,我们对一个事物的理解只是在开始时模糊视觉信号,即只识别和处理信号的轮廓,即只识别主要特征。如人或动物或物体;移动或静止;或大或小;或远或近;男性或女性;身高或者身高等等。当我们与对方多次接触或引起注意时,我们才会注意到更多的细节。这导致我们被第一印象所欺骗。

也就是说,当人们获得印象时,一种是模糊扫描,另一种是将其分成各种元素进行记忆。也就是说,这个记忆并不是一个完整的印象。因此,即使是视力最敏锐、记忆力最好的人,也无法真正还原一个事物的完整印象。

第四,通信信道中的“噪声”也会影响“视景”

这里的“看见”实际上是指向他人描述你“亲眼所见”的东西。人们常常把别人看到的东西视为事物的本来面目,认为既然有人看到了,那么描述得如此详细就不会有错。但事实上,它们之间往往存在偏差。

当人们想把自己看到的东西传递给别人时,他们无法将原始的“印象”发送到别人的眼中。相反,它需要由其他人体器官来描述,如嘴部语言;手绘图片描述;这需要转化,即把储存在大脑中的元素重组为印象,并将其转化为言语和行动。因为印象是要重新组合的,只要意识上有偏差,这个组合就会偏离,往往你没有注意到的差异就会被错过。在信息传播过程中,也会出现错误,这就是“噪音”。接受这种描述的人随后会以类似的方式在大脑中处理它们。这和事物本来的样子差别就更大了。有时甚至令人发指。

5.传统的观念和兴趣使人们只看到他们想看到的东西。

相信你亲眼看到的,不要相信任何你看不见或看不懂的东西。这是普通人判断真伪的方式。事实上,这是因为传统观念和利益蒙蔽了人们。只是因为人们相信他们看到的是真的,这往往会造成一种麻痹,而忽略了应该注意的因素。这样他们只能看到他们想看到的东西,而看不到他们不想看到的东西。所以这也是一种迷信,是对自己的眼光和想法的迷信,正是这种自我满足的认知方法导致了科学技术无法进步。

例如,我们看到房间里的桌子,椅子,笔,砚台,杯子和盘子都是静止的,坚固的,无缝的。但物理学家会告诉我们,在这些物质内部,电子以光速围绕原子核旋转,原子和原子在不断振动。

电子和原子核之间以及原子之间有巨大的间隙,这些间隙非常松散,就像空气一样。这与我们看到的静态和固态的外观完全不同。可见,人的眼睛实际上无法看到物体的真相,我们必须使用逻辑推理才能得到正确的答案。

我们通常认为真正清楚的事情,事实上,有时我们并没有真正看清楚。科学家告诉我们,人眼能看到的光只在可见光的400 ~ 700纳米的电磁波长范围内,这是极其有限的一部分;听力的频率范围也被限制在20万~ 2万赫兹。

由于人眼的错觉,太空中原本明亮的地方一直被认为是黑暗的。由于人类视力的限制,即使借助一些工具,人们也只能观察到最表面的表象。后来,科学家们意识到了这个问题,并使用红外线、紫外线和X射线来观察天体。结果,隐藏在黑暗中的天体突然出现在人类眼前,场面令人难以置信。目前最先进的哈勃太空望远镜可以用红外线观测天体。

正是由于各种各样的吸引力原因,我们看到的东西往往与事物本身不同,尤其是第一印象。看上面的图片也可以说明这一点,往往第一眼就欺骗了我们自己。当我们仔细重新审视这些图片时,我们可以很快发现其中的奥秘。

对此,我们可以发现,虽然由于人体结构的限制,我们暂时无法改变眼睛造成的视觉误差,但我们可以通过了解自己的习惯来减少不必要的“麻烦”。这就需要我们注意事情,不要被困在自己的刻板印象中,不要急于下结论,多思考,多一些理性,少一些鲁莽,很多“误解”就可以消除。没有太多,只有错误。