生命科學

深度錯亂的錯覺

常用的視覺矯正法可能扭曲立體運動知覺。

撰文/路易斯(Tanya Lewis)
翻譯/李之年

生命科學

深度錯亂的錯覺

常用的視覺矯正法可能扭曲立體運動知覺。

撰文/路易斯(Tanya Lewis)
翻譯/李之年


人類眼睛的水晶體會隨著年齡增長而失去某些功能。現今流行以單眼融視(monovision)來解決此問題,亦即以處方隱形眼鏡(或眼鏡)讓一隻眼看近,例如閱讀,另一隻眼看遠,例如開車。全美約有1000萬人正以此療法矯正視力,但新研究發現這種療法可能造成有潛在危險的視錯覺。


約莫一世紀前,德國物理學家浦夫立希(Carl Pulfrich)描述了稱為浦夫立希效應的視覺現象:當一隻眼看的影像比另一眼所看的影像較暗或對比度較低時,左右移動的物體(例如鐘擺)看起來會循著一條立體弧線行進。這是因為大腦處理較暗或對比度較低的影像的速度,會比處理較亮或對比度較高的影像來得慢,因而造成延遲,而大腦會把這種延遲看成立體動態。


美國賓州大學心理學家柏格(Johannes Burge)和同事最近發現,單眼融視會導致反向浦夫立希效應。他們請受試者透過特殊裝置觀看左右移動的物體,兩眼看的影像有所不同,一眼模糊,另一眼清晰。研究人員發現受試者的眼睛處理較模糊的影像,比看較清晰的影像快了好幾毫秒,使得物體看起來在螢幕前方沿弧線行進。物體移向右時(若看到模糊影像的是左眼)或移向左時(若看到模糊影像的是右眼),似乎離受試者較近。柏格說︰「聽起來沒什麼大不了的。」不過這足以讓行經十字路口的駕駛在判斷腳踏車騎士的位置時,誤判約一條窄巷的寬度(參見下圖)。


柏格和同事原本以為結果應該是相反的:大腦處理模糊的影像較慢,因為對比度較低,就像典型的浦夫立希效應那樣。他們的解釋是,相較於粗略之處的對比度,影像模糊會使細節的對比度大為降低,如此一來,這個矛盾才說得通。因為大腦在處理細節時所花的時間更長,模糊的影像才會處理較快。研究人員把此項研究發表於今年8月的《當代生物學》。


並未參與這項研究的威斯康辛大學已退休的神經學家蘭斯卡(Douglaas Lanska)是研究浦夫立希效應的專家,他認為這項研究結果非常有趣,但也評論:「我猜這個模型有點高估了真實世界的影響。」蘭斯卡還說,我們應該在實驗室以外的地方測試反向浦夫立希效應。


柏格的團隊發現,只要把影像較模糊的鏡片染色,就能矯正過來,產生典型的浦夫立希效應,抵消反向效應。柏格說,大腦或許會彌補單眼融視造成的限制──但需進一步的研究來釐清。他表示,這些錯覺相當罕見,「在正常情況下,我們的視覺系統本身就校正得相當精準。」