一项新的研究表明，许多视觉错觉是由我们的眼睛和视觉神经元工作方式的限制造成的，而不是更复杂的心理过程。

长期以来，科学家和哲学家们一直在争论这些幻觉是由眼睛的神经处理和大脑的低级视觉中心引起的，还是涉及到更高层次的心理过程，如背景和先验知识。一项新的研究表明，许多视觉错觉是由我们的眼睛和视觉神经元工作方式的限制造成的，而不是更复杂的心理过程。研究人员研究了一种错觉，即物体的周围环境会影响我们看到它的颜色或图案的方式。

在这项新研究中，来自埃克塞特大学的Jolyon Troscianko博士与人合作开发了一个模型，该模型表明，解释这些幻觉的是神经反应的简单限制，而不是更深层次的心理过程。

来自康沃尔郡埃克塞特大学潘林校区生态与保护中心的Troscianko博士说:“我们的眼睛通过让神经元更快或更慢地放电来向大脑发送信息。然而，它们发射的速度是有限制的，之前的研究并没有考虑到这个限制会如何影响我们看颜色的方式。”

该模型将这种“有限带宽”与人类如何在不同尺度上感知模式的信息结合起来，并假设我们的视觉在看自然场景时表现最好。

这个模型是由埃克塞特大学和苏塞克斯大学的研究人员开发的，用来预测动物如何看到颜色，但也发现它能正确预测人类看到的许多视觉错觉。Troscianko博士说:“这让很多长期以来关于视觉错觉如何工作的假设变得不那么重要了。”

调查结果还揭示了高清电视的受欢迎程度。

Troscianko博士补充说:“现代高动态范围电视产生的明亮白色区域比最暗的黑色亮1万多倍，接近自然场景的对比度水平。我们的眼睛和大脑如何处理这种对比度是一个谜，因为测试表明，我们人类在单一空间尺度上所能看到的最高对比度约为200:1。更令人困惑的是，连接眼睛和大脑的神经元只能处理10:1的对比度。我们的模型显示了如此有限的对比度带宽的神经元如何结合它们的信号，让我们看到这些巨大的对比度，但信息被‘压缩’了——导致视觉错觉。这个模型展示了我们的神经元是如何精确地进化到利用每一点能力的。例如，在中等尺度下，一些神经元对灰度水平的微小差异很敏感，但很容易被高对比度淹没。与此同时，在较大或较小的尺度上编码对比的神经元要敏感得多，但可以在更广泛的对比范围内工作，从而产生深刻的黑白差异。”最终，这表明了一个神经带宽和灵敏度严重有限的系统如何感知大于10,000:1的对比度。”

A model of colour appearance based on efficient coding of natural images

来源 | AAAS

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