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今年春季，一条裙子引发了全世界范围内的争执。这到底是一条蓝黑相间的裙子，还是一条白金相间的裙子？两派人马迅速站队，展开了继“甜豆腐脑 v.s. 咸豆腐脑”之后最激烈的争执。除了少数人获得在“蓝黑”和“白金”知觉之间转换的能力之外，绝大部分人都只能看到一种组合。一时间，各路英雄豪杰现身江湖，抛出了百般解释，千种演示。《视觉期刊》（Journal of Vision）也广发英雄帖，相约在 2016 年，集百家之说，出版一期特刊，来解释两种知觉结果的极大差别。我们搬好小板凳，耐心地等着特刊出版。哦，既然你们板凳都已经办好了，那我就先来“好为人师”，说一说知觉与错觉。然后我们再谈谈裙子和其他的东西。 提问：知觉是在做什么，是一个什么样的过程？ 我就喜欢这种上课积极提问发言的同学，为了帮助思考，我先提供两个选项： A. 知觉是原原本本地复制一个外在物理世界在我们的大脑里，让我们看到。 B. 知觉是一个对外在世界的猜测、加工、重新解构的过程，我们总是在猜测我们看到了什么。 如果你觉得我们的眼睛，或者视觉系统，是在原原本本，真实地反映外的世界，因此我们所看到的即是真实；或者你根本未曾想过我们“看世界”的过程原来是一个猜测的过程，那么，继续往下读，或许你会感觉到常识受到了冲击，我也就在此预警一下。但是，也有可能你以前的疑惑一下子就解开了。 视觉智能：最好的猜测，主动地建构 当外在世界投射到视网膜上的时候，我们已经失去了真实的信息——因为一个 3D 的世界被投射到了一个 2D 的平面。首先阵亡的就是深度信息。
在这张图中，在物理世界中截然不同的 A 到 E 五根线，被投射到视网膜上面之后，都变成了一个样子。而我们的大脑追溯视觉信息的源头，最早只能追溯到视网膜上。这也就是说，我们的大脑从视觉的第一步开始，就丧失了数不清的信息。 问题少年 A 坐不住了：“你胡说！我明明看到的是 3D 的世界。现在还有 3D 电影呢！”年轻人不要太冲动。你看看清楚，上面就画了一只眼睛。如果你只用这一只眼睛看世界，我跟你赌 10 块钱这五条线你会看成一条。但是，我们拥有两只眼睛，虽然每一只眼睛都会损失掉一些信息，但是两只眼睛综合起来，我们的确是有了更多的线索。比如你盯着自己的食指指尖，然后依次用左眼和右眼单眼看，你会发现两只眼睛看到的东西并不相同——有一点点偏差。这微小的偏差，正是你用双眼看到 3D 世界的关键。在这里，你只需要了解一点：视网膜的成像，已经损失了很大一部分外在世界的信息。 从不完全的信息中，我们要想办法看到“真实的外在世界”。怎么办？那就猜啊！“我知道！三长一短就选最短, 三短一长选最长。两长两短选 B，参差不齐 C 无敌。” 呃……同学，倒也不是这么猜的。 我们先来猜个深度线索。
在上图左侧，我们觉得绿色方块的在红色的方块后面，蓝色的方块在绿色的方块后面。如果你也是这么觉得的话，那你就使用了一个简单的图像线索来——遮掩——来猜测了三个颜色方块的深度关系。等一下，你（你的视网膜）明明看到的是一个红色的方块，一个绿色的“7 字型”色块，一个蓝色的小方块，你怎么知道这是三个颜色不同的大方块（如上图右侧）互相重叠的，你还猜出了他们的前后关系！？ 好，我们慢慢来。要形成上图左侧的视觉刺激，至少有两种不同的外在世界可以做到。【世界 1】三个大的颜色方块前后互相遮挡；【世界 2】一个红色大方块肩上扛着一个蓝色小方块和一个绿色“7 字形”图案。然而，我们一眼看过去，首先就会认为这是【世界 1】所导致的结果，因此我们根据互相遮挡的关系推断出了他们的前后位置。为什么不是【世界 2】呢？原因是，虽然【世界 2】是也是可能的，但是根据我们曾经的种种经验，【世界 1】的可能性更大——所以我们猜测所看到的外在世界是【世界 1】所描绘的样子。 好，你的大脑已经完成了一个重要的猜测——显然不费吹灰之力，那我们再来猜一个。
这条路径是往上走了，还是往远处走了？或许大部分人都会那我一样觉得，看到的路是往远处延伸了。为什么？“近大远小啊！这不就是透视关系么？” 正确！这的确是透视关系，但是要知道的是，我们看到的是一个 2D 图，图片本身只有“上、下、左、右”四个方向，而“远去”这个方向，完全是你猜出来的——或者你会说，这个图片本身就包含了这个信息啊！是的，但是“深度信息”都是你推测出来的。不信的话，你用手来摸啊！你摸一摸，看看是不是伸出同样长度的手，你可以摸到“近处的点”和“远处的点”。 好，接下来我们就可以来玩点错觉了。大家最喜欢的 Ponzo 错觉
在这条逐渐远去的铁轨上，你有没有觉得图片上方的那条黄线，比图片下方的黄线长一些呢？我都告诉你这是错觉了，所以你可能用尺去量了两条黄线物理长度确实一样。即使如此，我们依然无法抗拒地觉得上面那条黄线更长。为什么？因为我们总是在猜黄线的长度，而一根黄线被我们认为”距离我们位置较远“时，我们自然会觉得它比较长——近大远小嘛，如果明明在远处的黄线，看起来还那么大，那”真实的黄线“一定更大，bigger than bigger! 到此为止，恭喜你成功地、从头到尾地了解了 Ponzo 错觉几乎最经典的解释。视觉错觉实在太多，我就继续拿几个经典例子来展示——请好好体会一下：你所看到的，并不是真实的物理刺激，只是你的大脑的猜测和建构罢了。
那根红线是连贯在一起的吗？看起来似乎不是，但是我建议你用尺量一下。（感谢读者朱明明指正）
左图你看到的是黑白条纹从顶面一直延伸到侧面，但是遮住以后你会发现，顶面的黑色和侧面的灰色，在物理灰度值上，是一样的。
一个类似例子，左右两个小的正方形，在灰度上相同，但是在知觉上左边显得更暗一些，右边显得更亮一些。
同样的道理说三遍，你总得理解这里的知识点是什么了：相同的物理灰度值，在不同的情境下，由于我们对于阴影的解释不同，我们会知觉到不同的颜色。 好了，你看到了这么多的刺激，估计也可以开始想想那条充满争议的裙子了。现在，你可以想想，”你是真的看到了那条裙子是白金的”，还是“你的大脑猜测那条裙子是白金的“，以及”那条裙子本身是白金的“，想想这三句话之间的不同。 我们就再关于裙子谈两句吧：打开屏幕，你看到的那张照片——你或许看到了一条蓝黑的裙子，或许看到了一条白金的裙子。原因有很多，比如你的显示屏成像的对比度，饱和度，色温等等。在这些因素之上，你根据自己的经验，首先有意无意地从照片中猜测出拍照情境下的光照情况。 如果你觉得这张图片是在“昏暗的的光照（犹如黄昏、阴影）情况下”拍摄的，你的大脑就猜测出这条裙子应该是白金的。 如果你觉得这张图片是在“明亮的的光照（犹如白日，日光灯）情况下”拍摄的，你的大脑可能猜测这条裙子应该是蓝黑的。 所以实际上，你的大脑不但在猜测这条裙子应该是什么应该的，你的大脑还在猜测各种各样的参数——光照、阴影、反光、对比度等等。在一系列猜测的限定下，你的大脑觉得在这张照片里面，这条裙子看起来是蓝黑（白金）。 但是请注意，“这条裙子本身是什么颜色”是一个完全不同的问题。如果让一个人把这条裙子穿到大太阳之下，然后让所有人在同样的情况下看，会是什么颜色呢？2015 年的视觉科学协会年会(Visual Science Society Conference)上，一大堆的人穿着蓝黑相间的裙子在弗罗里达的沙滩上漫步。然而，夕阳西下之后，这群人躲进了一个昏暗的会议室，打开了不同颜色灯光照明，于是他们一下子“穿着白金的连衣裙”，一下子“穿着蓝黑的连衣裙”，在观众面前，变来变去。 那么，裙子的问题就说到这里。 当然，有时候，你的大脑猜测起来遇到了困难。
这是只兔子，还是只鸭子？好像都是，又好像都不是。我一会儿看到了兔子，一会儿看到了鸭子，变来变去的，停不下来。
花瓶还是人脸？正方体面向左下还是右上？你所看到的刺激充满了歧义和模糊性，而这个时候，你的大脑也猜不出个最好的解释——于是你的直觉就在两种解释之间变来变去，此消彼长。你所见的，既是真实的物理刺激，也是虚幻的主观解释，真真假假。好了，大杀器来了。
看不到的，请尝试这条 wiki，或者这条百度百科 这位舞动的少女的旋转方向有两种可能，但是你的大脑可能被禁锢在了某一种猜测中，并且觉得那种猜测才是”最有可能的，最合理的“。所以，你长时间地觉得这位少女在朝一个方向转动。直到……你突然觉察到了什么线索，而你的大脑突然一下”啊！原来有这个线索，这下另外一种猜测更加合理了！“于是你就看到了另外一种旋转方向。别相信什么“你压力大所以只能看到顺时针”或者“你只用了左脑或者右脑”的鬼话！！ 大脑的猜测能力是很强的 你可能直到最近计算机视觉发展突飞猛进，一夜间计算机识别人脸的能力都超过人类了！ 但是，相比起大脑，计算机视觉还是弱了很多. 比如你可以看到封面插图是有一只狗在走动。什么？你看到了一只狗！那不是明明只有一堆跳动的黑色斑点块么？不不不！你仔细看看，那是一只狗在走动，尾巴还翘的老高呢！ 如此模糊的信息，目前计算机似乎还不能还原出物体。而人脑，可以轻而易举地看出（猜出）这是一只狗。（很高兴使徒子没有画的这么抽象，似乎要去催使徒子画狗了？） 大脑有这么好的猜测能力，一方面是一件好事，毕竟可以让我们看到的世界更加合理。另一方面，也是一件坏事。比如在艺术创作中，如果我们不能绕过这些猜测，创作就会受到限制。比如，我们根据近大远小的规则，知道远处的物体实际上很大。如果我们在画画的时候，使用的是'加工后的信息'，那么我们会把远处的物体也画的很大——结果就成了 bigger than bigger，看起来怪怪的。为了不要看起来怪怪的，我们必须可以地把远处的物体画小一些——这样最后的作品看起来就合理了。实际上，空间透视画法也的确是文艺复兴时期才创立起来的，所以现在去看中世纪的画，总觉得缺少了立体感。 另外，由于大脑对于颜色有自动的校正，所以在画画的时候，阴影的原则和补充就显得有些反常识。一个没有接受过训练的人，画出来的阴影部分，总是有一些怪怪的。在我们看来，在阴影中的红色还是红色，但是为了画出这份在阴影中的红色，调色板上的颜料需要偏灰一些，甚至加入一些蓝色或者紫色。这种绕过大脑对于颜色校正的过程，反倒是艺术创作的关键。 我记得，在顾爷的《小顾聊绘画》的某一集（或者是某一个软广告中）提到莫奈（还是某个其他的画家）能看到别人看不到的颜色，所以画出来的作品给人一种不同的感受。当时我就在想，可能这位画家有天生的才能，能够绕过大脑的默认加工，反其道而行之，所以反而能画出有趣的作品。 当然，以上关于绘画，都是我在瞎掰掰。我要说的只有一句：跳出常规，超越大脑默认的加工方式，或许你也能创造令人赞叹的艺术作品。 报告：太长！根本没读！ 我就知道你沉不下心，奈不住性子读完上面的长文。我辛辛苦苦写了这么多，你也体谅我一下，好好读完嘛！你看我又是插图，又是划分章节的。不过，我也体谅一下你时间紧，所以如果你根本就没读上面的内容，那就读这里： 1. 我们“看到世界”这个过程，并不是对世界完整照抄。我们实际上是在时时刻刻猜测我们所看的世界，以及通过视网膜上的成像和我们的经验、知识来主动建构一个“看到的世界”。 2. 视觉系统的正常加工过程，在一些特殊设计的视觉刺激面前，反倒是会导致视觉错觉的产生。这些视觉错觉，不但不是视觉系统的错误，反而是真正了解视觉系统加工方式的源头、线索。 3. 我们需要区分“我看到的是什么？”和“这个东西本身在物理世界中是什么？”之间的差异。虽然这种区别通常非常困难，但是如果记住这一点，你便不会陷入“我看到才是事物原本真实的样子，你们其他人看到的都是错误的”这种自负中。
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你的眼睛骗了你，你的大脑也骗了你 
