当前热议!盯着这“黑洞”，它就会变大：是眼睛坏了吗？

图片来源：原论文

“再看，再看就把你吃掉！”

撰文 | 栗子

(资料图)

审校 | 二七

盯着这个黑洞，有没有感觉它在不断变大？好像一只怪兽的嘴慢慢张开，仿佛很快就要将人吸入一个无底的深渊。

事实上，这只是一张静态图，上面的每一个像素都没有改变过颜色。不过，你也不必怀疑自己的眼睛，因为严格来说，欺骗你的并不是它们。

毕竟，眼睛只是一种光传感器，为大脑提供信号而已。重要的是，大脑收到传感器的信号之后，会用自己的方式翻译出来。我们认知中的整个世界，都是大脑帮我们塑造的。

也就是说，你会产生“黑暗在蔓延”的错觉，关键不在你看到了什么，而是大脑认为你看到了什么。最近，挪威奥斯陆大学的布鲁诺·朗（Bruno Laeng）教授和他的同事们发现，当人们盯着图中央的黑洞，大脑会以为人正在走向一片黑暗的环境。

看着看着，瞳孔就扩大了

通常来说，当我们进入光线充足的环境，瞳孔会缩小，避免接收到太多的光线。反之，如果从光明的地方走到一处黑暗的空间，我们的瞳孔则会变大，这是为了尽可能捕捉更多的光线。

那么，假如环境中的光照条件不发生变化，健康人的瞳孔便没有放大或缩小的理由了么？

“扩大的黑洞”视错觉图，给了科学家回答这个问题的机会。因为，这是一种包含明暗变化的高度动态的错觉。研究团队招募了50位视力正常的成年男女，不止调查这些人看图时主观感受到的“黑洞”扩张有多剧烈，也利用眼动仪来检测瞳孔直径在人们凝视图像的过程中有没有变大或变小。

图片来源：原论文

只不过在这项实验当中，被试者观看的“黑洞”图不光是白色背景的这一张，还有许多其他颜色背景的“黑洞”图。

主观问卷的结果显示，50人当中有43人报告说自己看到了“黑洞”变大的景象；而另外7个人，有的感觉“黑洞”没怎么扩张，也有的完全没看出扩张。

瞳孔数据则表明，人们凝视“黑洞”的时候，瞳孔直径会随着时间推移而增大：观看“黑洞”0.5秒时，被试者的瞳孔直径平均约为4.1毫米，而在注视“黑洞”8秒之后，他们的瞳孔直径平均约有4.9毫米。

另外，图中背景颜色不同，观察者的瞳孔放大程度也不同，当“黑洞”放在洋红色/紫红色背景之上，瞳孔扩大最明显。

总体看来，人们在主观感受到黑洞扩张的同时，他们的瞳孔也在扩大。并且，主观感受“黑洞蔓延”越剧烈的被试者，瞳孔扩张的幅度也越大。科学家推测，或许人类并不是根据实际的光照多少，来调节瞳孔的大小，而是根据大脑对光的感知，来决定放大或者缩小瞳孔的。

如果是这样，那就算光照条件不改变，只要大脑以为环境正在变得黑暗，便会下达扩大瞳孔的命令。这种无意识的生理现象，也反映出大脑对图像的理解。

黑底“白洞”，和部分其他颜色背景之上的“白洞”（图片来源：原论文）

而当研究团队把白色背景的“黑洞”图片进行反色处理，变成黑色背景的“白洞”后，再让人们来凝视它，被试者的瞳孔就不再是逐渐放大，而是缩小——这次大脑可能以为，人正在朝着一个明亮的环境走过去。

大脑为什么会产生误解

科学家认为，人们之所以产生这样的错觉，是因为大脑会自动预测光照条件即将发生怎样的变化。

参与这项研究的布鲁诺·朗教授说，当黑色的椭圆形旁边出现逐渐变淡的阴影，很可能让人想起了一些熟悉的场景，比如从白天走进一条隧道或是一处山洞。在这样的情况下，大脑可以预测出下一刻环境会变得更暗，然后提前扩大瞳孔，作为一种补偿机制。

而我们利用的预测工具叫“光流”（optic flow），指的是空间运动的物体在观察平面上，像素运动的瞬时速度。举个例子，假如有人拿着相机，在按下快门的瞬间往前迈一大步，我们会从他静止的照片里看出“动态”，这种动态便是由各个像素点的“瞬时速度”共同组成的。

从一张静态图中，可以看出动态，因为每个像素点都表现出瞬时速度（图片来源：MPIN/Schorner）

这个概念，最早是由一位名叫詹姆斯·吉布森（James J. Gibson）的心理学家，在上个世纪40年代提出。在自然界，许多动物都有可能利用“光流”，来判断自己与环境之间的相对运动关系，从而做出有利的决策，避免冲撞等危险状况，帮助自己生存下去。

到了21世纪的今天，甚至有不少机器学习研究者，利用光流来开发AI算法，让它们补全一些视频里被遮挡的信息，例如水印（或马赛克）后面的内容；或者把某个事物从影片里抠掉，露出背景。

图片来源：Gao et al., 2020

而对人类来说，假如大脑为“黑洞”图像计算出的光流，与坐车进入隧道时脑海里计算出的光流相近，也比较合理。很大程度上，这并不是bug（漏洞），而是feature（特征），是我们在漫长的演化历程当中保留下来的、有益生存的一项技能。

可能只有在面对精心设计的视错觉图的时候，我们才会感慨大脑为何这样容易被骗。所以，要怪就就怪那些有才华的研究者。比如“不断扩大的黑洞”，是一位叫做北冈明佳的学者设计的图像。他是日本立命馆大学的心理学教授，也是这项新研究的作者之一。

除此之外，他还创作过一幅更有名的作品，就是“旋转的蛇”视错觉图。当然，这也不是一张动图。

看久了可能会上瘾。

原论文：

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnhum.2022.877249/full

参考资料：

https://www.eurekalert.org/news-releases/954419

https://www.bi.mpg.de/opticflow

https://www.nytimes.com/2022/06/06/science/optical-illusion-tunnel.html

http://chengao.vision/FGVC/

来源：环球科学

关键词：盯着这黑洞它就会变大是眼睛坏了吗