一個著名的對比錯覺實驗是麻省理工學(xué)院教授Edward H. Adelson于1995年所發(fā)表的棋盤陰影錯覺。在白與黑的正方形棋盤，其中標(biāo)記為A的格子，看似比標(biāo)記為B的格子顏色較深，但是它們實際上是完全一樣色階的灰色。

這種視錯覺（optical illusion）被廣泛應(yīng)用于制作有「視覺欺騙」成分的圖像進行眼球欺騙，達(dá)到藝術(shù)或者類似魔術(shù)般的期望效果。建筑師、室內(nèi)設(shè)計師們利用這種錯覺原理讓物體看上來更大或者更小。例如在一間房屋里使用一些較窄身的、較矮身的家具，令住客感覺到房間看起來更加寬敞。典型的范例如下面動畫所示。

圖源：網(wǎng)絡(luò)

近日，一項新的研究表明，許多視覺錯覺是由我們的眼睛和視覺神經(jīng)元工作方式的限制造成的，而不是更復(fù)雜的心理過程。研究人員研究了一種錯覺，即物體的周圍環(huán)境會影響我們看到它的顏色或圖案的方式。

在這項新研究中，來自埃克塞特大學(xué)的Jolyon Troscianko博士與人合作開發(fā)了一個模型，該模型表明，解釋這些幻覺的是神經(jīng)反應(yīng)的簡單限制，而不是更深層次的心理過程。

來自康沃爾郡埃克塞特大學(xué)潘林校區(qū)生態(tài)與保護中心的Troscianko博士說:“我們的眼睛通過讓神經(jīng)元更快或更慢地放電來向大腦發(fā)送信息。然而，它們發(fā)射的速度是有限制的，之前的研究并沒有考慮到這個限制會如何影響我們看顏色的方式。”

該模型將這種“有限帶寬”與人類如何在不同尺度上感知模式的信息結(jié)合起來，并假設(shè)我們的視覺在看自然場景時表現(xiàn)最好。

這個模型是由埃克塞特大學(xué)和蘇塞克斯大學(xué)的研究人員開發(fā)的，用來預(yù)測動物如何看到顏色，但也發(fā)現(xiàn)它能正確預(yù)測人類看到的許多視覺錯覺。Troscianko博士說:“這讓很多長期以來關(guān)于視覺錯覺如何工作的假設(shè)變得不那么重要了。”

調(diào)查結(jié)果還揭示了高清電視的受歡迎程度。

Troscianko博士補充說:“現(xiàn)代高動態(tài)范圍電視產(chǎn)生的明亮白色區(qū)域比最暗的黑色亮1萬多倍，接近自然場景的對比度水平。我們的眼睛和大腦如何處理這種對比度是一個謎，因為測試表明，我們?nèi)祟愒趩我豢臻g尺度上所能看到的最高對比度約為200:1。更令人困惑的是，連接眼睛和大腦的神經(jīng)元只能處理10:1的對比度。我們的模型顯示了如此有限的對比度帶寬的神經(jīng)元如何結(jié)合它們的信號，讓我們看到這些巨大的對比度，但信息被‘壓縮’了——導(dǎo)致視覺錯覺。這個模型展示了我們的神經(jīng)元是如何精確地進化到利用每一點能力的。例如，在中等尺度下，一些神經(jīng)元對灰度水平的微小差異很敏感，但很容易被高對比度淹沒。與此同時，在較大或較小的尺度上編碼對比的神經(jīng)元要敏感得多，但可以在更廣泛的對比范圍內(nèi)工作，從而產(chǎn)生深刻的黑白差異。”最終，這表明了一個神經(jīng)帶寬和靈敏度嚴(yán)重有限的系統(tǒng)如何感知大于10,000:1的對比度。”