主题：【原创】Follow me蜜饯式互动探索-----巍巍的幻象原理解答 -- 蜜饯

关于这个后像, 蜜饯的解释和铁手的补充已经很详细了. 咱厚着脸皮再添一点.

1. 盯牢喽, 看清楚

高中数学老师的口头禅是 “眼睛望这儿, 看清楚了”. 其实老师这话既对也不对.

大家都知道, 在人的视网膜上有两种光感受细胞, 视锥细胞(Cones)和视杆细胞(Rods). 两种细胞的功能不同. 以不同亮度下的视觉为例, 视杆细胞的感光水平低, 捕捉到单个光子就能起反应(单光子反应的review见外链出处), 所以暗环境中的视觉依靠视杆细胞; 而亮环境中起作用的是视锥细胞, 视锥细胞个头小, 密集在视网膜的中央黄斑处, 在中央凹(fovea)处与后一级的神经连接甚至是一对一,所以视觉的敏锐程度, 也就是我们常说的视力, 由它决定的.

分布上, 视锥细胞主要集中在fovea附近. 在fovea 大约3度的视角内只有视锥细胞,然后视锥的密度迅速较低, 而在周边基本上只有视杆细胞了. 所以要看清楚东西, 自然就需要把fovea对准目标, 用视锐度最高的部分来接受信息. 更重要的是, 盯着东西看是让你把注意力(attention)集中, 因为注意力和注视是紧密相联的.

说老师的口头禅不对, 是因为眼睛真的盯牢不动了, 反而看不见了. 先说眼睛的运动, 三种基本运动形式是注视 (fixation,信息采集在这阶段), 跳动 (saccade, 从一物体转移到另一个物体, 与注意力转移紧密联系), 追随 (smooth pursuit 和OKN, 稳定运动图像). 这儿只特别说一下, 其实在注视期间, 眼睛也是在不断进行微小运动的. 这种运动 (microsaccades)的幅度小(几十角秒, 一角度是3600角秒), 频率快(30~70Hz), 不会对视力有影响, 反而能加强.因为视网膜的一个固定位置受不变的刺激, 就会发生适应(adaptation), 形象地比方, 和在厕所呆久不觉得臭的嗅觉适应一个道理. Yarbus作过稳定图像实验,将图像附在接触眼镜(contact lens)上, 眼睛动图像也动, 这样消除眼动的影响 (把眼肌肉麻痹了也是消除眼动的手段之一). 结果一开始还能看清图像, 几秒后就逐渐消失, 变成灰蒙蒙一片了 （Yarbus, AL (1967). Eye movements and vision. Plenum Press). Adaptation的结果是视觉模糊甚至消失, 而注视中的微小眼动就可以避免adaptation的发生.

2. 注视点的作用

看完上面,大家就知道为什么幻像的图示中强调要盯住那4个白点. 目的就是要你把fovea对准图像, 好让视锥细胞们产生adaptation. 为了产生好效果, 注视点的最好位置就是图像正中了. 如果你盯着图像外的某点, 用余光看刺激图形就不行了, 因为在亮环境中视杆细胞已经感光饱和了,不起作用, 当然不会产生后像. 当然, 如果你在黑灯瞎火中看图, 又把屏幕的亮度调很低, 那就是另一回事了.

还有,大家注意没有, 这些图都不大. 原因一个是前面提到的, 效果产生在fovea附近. 另一个则是如果图太大, 大家忍不住眼睛动一下, adaptation就没了. 虫子show那幅Jesus的图形给一老美看, 结果她说看到Darth Vader（就是Star War里的那个反派, Dark Lord of the Sith）了. 原因是不小心设置ACDsee把图像放大到全屏. 那老美到是挺老实地克制住了眼动, 但后像中只看到图像的中间部分. 放大的注视点就被看成Darth Vader脸上的面具了.

3. 哥哥有多大

这儿不是问大家张国荣的年纪, 反正我是不知道. 要问的是, 在后像上大家看到的哥哥图像大小有多大. 大家不妨试两次. 第一次adaptation结束后转移视线时，看手边的一张白纸. 第二次adaptation结束转移视线时，看对面的墙壁. 怎么样? 第二次看到的哥哥图像很大吧. 这个道理很简单, 同样大小的视网膜图形投影到 外界的“屏幕”上, “屏幕”越远当然“屏幕”上的像越大.

大家知道moon illusion吧? 如果黄昏时大家看一眼地平线附近的月亮, 然后半夜再看看移到头顶的月亮, 肯定发现地平线附近的月亮要大得多. 初中课本中的<<俩小儿辩日>>说的就是同样现象. 大家可能会用物理上的区别来解释这现象如大气折射 (记得有人作过计算, 折射的影响在理论上也不过2~3%. 大家都有照相机, 拍张照比一下,就发现其实大小一样), 亮度(带个墨镜试一试, 难道月亮大小会变?). 现在比较接受的解释, 就是上面提到的 (这并不是唯一解释。要是感兴趣moon illusion这话题，不妨看看外链出处。). 首先我们感觉到的天空不是园的, 而是像一个扁鸡蛋. 由于地面上的深度信息(如铁轨的影像变得越来越窄)和其他参照的存在, 我们会觉得地平线远, 而仰视头顶空荡荡的天空就没这么遥远的感觉了. 所以嘛, 对于视网膜上同样大小的月亮, 在遥远地平线附近就觉得大, 而在头顶就觉得小.下面这图就解释的比较直观。

越扯越远了, 就说这些吧.