视错觉现象及几类几何视错觉的探讨论文

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1、视错觉现象及几类几何视错觉的探讨论文视错觉现象及几类几何视错觉的探讨摘要:视错觉指的是人或者动物观察物体时,基于知觉经验或不当参照等形成的与客观事实不一致的特定感知。视错觉按照不同现象和成因可分为尺寸错觉、细胞群错觉、轮廓错觉、不可能图形、扭曲错觉、运动错觉等6类。本文对视错觉的概念、分类和运用进行了综述,并运用心理物理学的方法分析了经典的几何视错觉的实例??Muller-Lyer错觉和Zollner错觉;通过实验的方法,首先对诱导几何视错觉的主要结构成分进行了分析,其次对视错觉进行定量描述,阐述其规律性。关键词:视错觉;Mulle

2、r-Lyer错觉;Zollner错觉;心理物理学1.引言视错觉现象经常出现在人们的日常生活所能接触到的环境之中。早期人们就已经发现:在某些特定的情况下,人类对外界刺激的认知被扭曲了,而且这种歪曲的出现在某种特定的情况下体现了普遍性和一致性。在某些环境下,正是这种对事物的歪曲认知给人们带来了较强的视觉趣味和艺术的韵味。视错觉的产生机制一直都是心理学和生理学等多学科的热议问题。心理学的研究大部分关注与知觉过程相联系的视错觉,而视错觉发生的生理机制也有一些比如眼球运动说和神经位移说等理论支持。对于视错觉的心理物理学的分析,主要是分析了诱导

3、它的几何图形结构成分,其次对视错觉的错觉量定量的描述,发现其规律性。当然,目前人们对视错觉的研究也是不同领域、不同层次的,但最终没有形成一个视错觉的统一理论。因此,通过了一定的资料收集和分析,本文对视错觉现象概念的界定和分类做一定的整理和归纳。并对两种典型的几何视错觉现象通过心理物理学的方法定量的探究颜色影响其产生的诱导原因和错觉量大小。2.视错觉概念在心理学领域,视错觉现象早已受到人们的关注。1854年//.el开始了对视错觉研究的先河,然后许多著名的心理学家也各种进行了深入的研究,并扩展了对视错觉研究的范围。然而,近年来心理学、

4、生理学、医学、物理学甚至人工智能方面都有人对视错觉现象有不同层次的研究。错觉是指人在特定条件下对客观事物必然产生的某种固定倾向的受到歪曲的知觉。视错觉,是指在某些视觉因素干扰下而产生的错觉,在视错觉中又以几何图形的错觉最为突出,包括关于线条长度和方向的错觉,图形的大小和形状的错觉等[3]。视错觉又称视觉假象,被人们广而认知的是一些通过几何图形排列、利用视觉成像规律等手段,制作有视觉欺骗成分的图像,从而引起视觉上的错觉。百度百科[10]给出的定义:视错觉就是当人观察物体时,基于经验主义或不当的参照形成的错误的判断和感知。视错觉的准确概

5、念,目前为止还没有一个统一的定义,由于各个领域的研究人员对视错觉的研究角度不同,给出的定义也不同。心理学家认为视错觉是指眼睛所见而构成失真的或扭曲事实的知觉经验,是判断与现实的错觉经验,以及在特定条件下对客观事物边然产生的某种固定倾向的歪曲知觉。生理学家从生理特点角度认为视错觉是由于人眼睛的特殊结构以及人脑的特殊视觉分析系统,让人的视觉产生某种主观认识与客观实际不相符、不一致的误差[2]。3.视错觉的分类视错觉目前的分类有背景错觉、侧抑制、缪勒莱耶错觉、深度错觉、视觉后像、填充错觉、透视错觉、伪装错觉、知觉模糊、透明错觉、轮廓错觉、

6、似动错觉等多种类型[1]。但是已有的错觉分类有的部分原理或现象相近、还有的涵盖范围少、有的类间出现了多重复等结果。通过收集整理大量典型视错觉图片基础上,以避免种类交叉为出发点,按照不同现象和成因分为六大类错觉。3.1尺寸错觉尺寸错觉指人根据深度线索和环境信息等视觉规则对相同面积、长度、体积的物体得出不同认知的现象[1]。尺寸错觉中比较著名和具有代表的是Ponzo错觉和Muller-Lyer错觉、Zollner错觉等一些具体的表现形式。如下图1为Ponzo错觉、图2为Muller-Lyer错觉,图3为Zollner错觉。图1Ponzo

7、错觉图2Muller-Lyer错觉图3Zollner错觉Fig.1PonzoillusionFig.2Muller-LyerillusionFig.3Zollnerillusion3.2细胞群错觉细胞群错觉指人因视觉神经上功能相似的神经元群或神经组织作用对刺激的亮度、颜色、方向模式产生误解的现象[2]。它的子类又分为:视觉后效、侧抑制、填充视觉。细胞群错觉也是常见的基于神经元群体的错觉,包括关于亮度的侧抑制,关于亮度、运动的后效等。很多科学家已经通过研究亮度与细胞群体的关系上解释了这一现象,并也得到了心理实验的支持。如图4是侧抑制的

8、棋盘错觉。图4棋盘错觉Fig.4Boardillusion3.3轮廓错觉轮廓错觉是指人或动物对图像中边缘梯度信息和环境认知出现错误的现象[1]。简单的说就是图形的客观结构没有发生变化,变的只是人类对图形的特征的认知,而这种认知通过大脑