幻觉在眼中而不是头脑中

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引起的，而不是由更复杂的心理过程引起的。

研究人员检查了物体周围环境影响我们看到其颜色或图案的方式的错觉。

科学家和哲学家长期以来一直争论这些错觉是由眼睛中的神经处理和大脑中的低级视觉中心引起的，还是涉及更高级别的心理过程，例如上下文和先验知识。

在这项新研究中，来自埃克塞特大学的Jolyon Troscianko 博士与人共同开发了一个模型，该模型表明对神经反应的简单限制——而不是更深层次的心理过程——可以解释这些错觉。

“我们的眼睛通过使神经元发射得更快或更慢来向大脑发送信息，”康沃尔埃克塞特 Penryn 校区 生态与保护中心的 Troscianko 博士说。

“然而，它们发射的速度是有限度的，而之前的研究并没有考虑到这个极限会如何影响我们看到颜色的方式。”

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

该模型由埃克塞特大学和苏塞克斯大学的研究人员开发，用于预测动物如何看待颜色，但它也被发现可以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运作的假设变得不成立。”

他说，调查结果还揭示了高清电视的普及。

Troscianko 博士补充说：“现代高动态范围电视创建的明亮白色区域比最暗的黑色区域亮 10,000 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，连接我们眼睛和大脑的神经元只能处理大约 10:1 的对比度。

“我们的模型展示了具有如此有限对比带宽的神经元如何组合它们的信号，让我们看到这些巨大的对比，但信息被‘压缩’——导致视觉错觉。

“该模型展示了我们的神经元如何精确进化以利用每一点能力。

“例如，一些神经元对中等尺度灰度级的微小差异很敏感，但很容易被高对比度淹没。

“与此同时，编码更大或更小尺度对比度的神经元灵敏度要低得多，但可以在更广泛的对比度范围内工作，从而产生深刻的黑白差异。

“最终，这表明神经带宽和灵敏度严重受限的系统如何感知大于 10,000:1 的对比度。”