【专栏】逃出你的肖申克(3)

将视网膜看作一张感光胶片,视网膜上的成像则是一张二维图片,大脑提取出来的任何信息都以此为原始素材。那么,大脑究竟是怎么从二维图片中看出(推导出)三维的?

仁者见仁智者见智?从视觉错觉到偏见

《Making Up the Mind》上讲了这么一个简单但深刻的实验:

我们看到下面这张图片的第一反应是:5个凸的按钮,1个凹的按钮。

现在仅仅将图片上下颠倒一下:

在我们眼中立即就变成了:1个凸的按钮,5个凹的按钮。为什么同一张图片,仅仅是上下颠倒一下,我们就对其作出了完全不同的解释呢?

视觉图像要到达大脑,首先要在视网膜上成像(视网膜上密密麻麻地排布着感光细胞),刺激感光细胞形成神经电冲动,然后经过一系列复杂的神经通路到达视觉皮层。后续繁杂的步骤其实都是对视网膜上成像的处理。对我们而言,不妨可以将视网膜看作一张感光胶片,重点在于视网膜上的像是一张二维图片,大脑提取出来的任何信息都以这张二维图片为原始素材。

那么,大脑究竟是怎么从二维图片中看出(推导出)三维的?

其中一个重要的工作就是判定深度。比如,前面的两张图片完全是二维图片,在我们的视网膜上也是二维的。然而大脑却能够从中理解出三维出来,大脑能够判断出一个按钮是“凹”的还是“凸”的。这是怎么办到的?

很简单,假设环境中有光源,并且光源来自上方,那么凸的物体会使其下部出现阴影,凹陷的物体则会在上部出现阴影。于是,图中按钮的下半部出现阴影就意味着按钮是凸的,按钮的上半部出现阴影则代表按钮是凹的。

然而,别忘了,大脑的这个推理成立必须有一个前提,即光线从上方照下来,如果光线从下方照下来的话,一切就反过来了:凸的物体将会使其上部呈现阴影,凹的物体将会使其下部呈现阴影。因此,同样的一张图片如果假设光线从下方照耀的话,原来看成凸的物体就应该看成凹的,原来看成凹的就应该看成凸的。

回到第一张图片,你能够看着第一张图片并假想光线从下方照下来,进而把原来凸的按钮看成凹的吗?事实证明这很难,但我们可以做一个等价的事情——将图片上下颠倒一下:考虑到我们总是假设光线从上方照耀以及按钮的上下对称性,颠倒原图就相当于对原来的图片

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网络编辑:王茜

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