藝術(shù)和腦科學的結(jié)合創(chuàng)造出迷人的動態(tài)幻視作品
作者 蘇珊娜·馬丁內(nèi)斯-康德，史蒂芬·L·麥克尼（Susana Martinez-Conde and Stephen L. Macknik ）
譯者 linki
這是《心智問題》（Mind Matters）視覺幻象背后的腦科學系列中的第五篇文章。
絕大多數(shù)視覺幻象并不是科學家創(chuàng)造出來的。確切地說，它們是視覺藝術(shù)家們的作品。在這些作品中，藝術(shù)家們深刻地領(lǐng)悟了視覺系統(tǒng)的活動，從而創(chuàng)造出視覺幻象。在之前的幾篇短文中我們已經(jīng)指出，早在視覺科學成為一門正式的學科之前，藝術(shù)家們已經(jīng)發(fā)明出“捉弄”大腦——如把一個平面的畫布看作是三維立體的，或者把一幅靜物畫中的圖案認為是一盤香甜的水果——的技巧。 因此視覺藝術(shù)有時候是在視覺科學之前，通過有條理的——雖然或許更富于直覺——研究技巧，發(fā)現(xiàn)了視覺的基礎(chǔ)原理。 從這個意義上來說，藝術(shù)，幻覺和視覺科學早已經(jīng)悄悄地聯(lián)系在一起。
一直到視幻藝術(shù)（op art, optic art,或譯為光效應(yīng)繪畫藝術(shù)，歐普藝術(shù)。譯者注）運動產(chǎn)生之后，視覺幻象才成為一種被認可的藝術(shù)形式。 1960年代，這個運動同時在歐洲和美國興起。1964年時代雜志創(chuàng)造了短語“op art”。在1965年紐約現(xiàn)代藝術(shù)博物館舉辦了一次主題為“眼睛的反應(yīng)”（The Responsive Eye）的展覽之后，這一藝術(shù)類型變得非常流行。 幻視藝術(shù)中，藝術(shù)家們對視覺感知的許多方面進行了探索，如幾何形狀之間的聯(lián)系，不可能現(xiàn)實存在的圖像上的變化，以及在對亮度、顏色和形狀的感知中出現(xiàn)的幻覺。 但是動態(tài)（原文為”kinetic,” or motion, 譯者注）的幻象引起了特別的關(guān)注。 在這些視覺把戲中，靜止不動的圖案會使我們產(chǎn)生強烈卻是主觀的動態(tài)感覺（幻覺）。
接下來的圖片中，我們將展示幾個藝術(shù)作品：它們是完全靜止的，看起來卻是運動的。 不止如此，它們還表明對視覺藝術(shù)的研究能導(dǎo)致有關(guān)視覺系統(tǒng)的重要發(fā)現(xiàn)。 維克多·瓦薩雷利（Victor Vasarely），幻視藝術(shù)運動的發(fā)起者，曾經(jīng)說過：“在基礎(chǔ)研究中，理性的嚴格和感性的自由必然是互相交替的。” 本期幻覺圖片秀的作品，一些來自于幻視藝術(shù)家；另一些來自視覺科學家，以之表示對幻視藝術(shù)傳統(tǒng)的尊敬。 全部的作品都清楚地表明，在幻視藝術(shù)中，藝術(shù)和幻覺之間的聯(lián)系在自身范圍之內(nèi)和作為其自身時，都是一種極具美感的藝術(shù)形式。
有關(guān)作者：蘇珊娜·馬丁內(nèi)斯-康德是鳳凰城巴羅神經(jīng)學研究所視神經(jīng)科學實驗室的主管。 她擁有一個西班牙圣迭戈·德孔波斯代拉大學的內(nèi)科和外科博士學位。 史蒂芬·L·麥克尼擁有哈佛大學神經(jīng)生物學博士學位，任巴羅神經(jīng)學研究所行為神經(jīng)生理學實驗室主管。
BBC墻板
這一幻視來自一次偶然的觀察。 麥凱是在BBC的一個錄音室里第一次看到這個效果的：那位正在播音的職員被平行線柱上線條空白間上下跳動的陰影錯覺搞得很不耐煩。
英格瑪錯覺
幻視藝術(shù)家以賽亞·勒維安特結(jié)合了麥凱射線和BBC墻板，創(chuàng)造出了經(jīng)典的英格瑪（Enigma，意為“謎”）錯覺。舊金山探索館中懸掛著幾幅表現(xiàn)這一效應(yīng)的勒維安特原版畫作，包括這幅圖的最初版本（即著名的Traffic Illusion“交通錯覺”）。 當你注視著英格瑪圖時，注意中心的紫色環(huán)看起來是在飛快地環(huán)形運動，好比無數(shù)的微小的幾乎看不見的汽車拼命地繞著軌道行駛。 但這個錯覺是從我們腦子里還是眼睛里產(chǎn)生的？ 證據(jù)是互相矛盾的，直到我們與來自亞利桑那鳳凰城巴羅神經(jīng)學研究所的神經(jīng)學家Xoana G. Troncoso和Jorge Otero-Millan在合作中發(fā)現(xiàn)，這一運動是由微跳視（microsaccade）所引起的： 凝視的時候眼睛會無意識地發(fā)生小的顫動。 然而，導(dǎo)致這個錯覺發(fā)生的確切的大腦機制還尚不明了。 一種可能性是，微跳視會使圖片外圍部分的幾何圖形發(fā)生小幅移動。 這些移動產(chǎn)生的反差就使運動的錯覺發(fā)生。 神經(jīng)學家和藝術(shù)家貝維爾·康威和他哈佛醫(yī)學院的同事們最近發(fā)現(xiàn)，成對的不同對比率的色質(zhì)能在視覺皮層的神經(jīng)元上產(chǎn)生運動信號。他們還主張這一神經(jīng)機制可能就是某些靜止圖案產(chǎn)生運動錯覺的基礎(chǔ)。
幻視藝術(shù)還活著并且活得很好
日本東京立命館大學的視覺科學家Akiyoshi Kitaoka，追隨著幾十年前那些偉大的幻視藝術(shù)家的足跡。 “水路螺旋”（Waterway Spirals）就是對勒維安特的英格瑪錯覺進行的一次引人注目，效果強烈的模仿。 請注意藍色螺旋紋上強烈的運動錯覺。
圣誕節(jié)燈光錯覺，來自幻視藝術(shù)家吉安尼•A•薩爾孔。這也是一幅基于勒維安特英格瑪錯覺的作品。 注意在黃綠條紋上出現(xiàn)的流動。
英格瑪式的眼睛
看著瞳孔中央，你會發(fā)現(xiàn)其周圍的紫色環(huán)中出現(xiàn)了快速的運動錯覺。 這是來自神經(jīng)學家兼工程師喬治•奧特羅-米蘭對英格瑪錯覺圖的貢獻，它也反映了眼睛運動在對錯覺感知過程中的作用。
布里吉特•萊利的運動錯覺
本期圖片中大部分的運動錯覺產(chǎn)生的潛在原因都是眼睛運動，包括明顯的和細微的。 由幻視藝術(shù)家布里吉特•萊利創(chuàng)作的這個圖案，當觀察者轉(zhuǎn)動眼睛觀看時，會發(fā)現(xiàn)快速的螺旋式運動。
布里吉特•萊利的運動錯覺
這是由蘇格蘭鄧迪大學的視覺科學家尼克•韋德創(chuàng)作的作品，作為對萊利的獻禮。畫面上同時有流動的和閃爍的運動，使人想起萊利許多著名的藝術(shù)作品。
大內(nèi)錯覺
這是來自幻視藝術(shù)家Hajime Ouchi創(chuàng)作的錯覺。 前后移動你的頭，并讓眼睛在畫面上轉(zhuǎn)動，注意中間的圓圈和其背景互相獨立的移動。 德國弗萊堡大學視覺科學家洛薩•斯皮爾曼在瀏覽Ouchi的一本書《日本光學和幾何學藝術(shù)》時，偶然見到這一錯覺。之后，斯皮爾曼把大內(nèi)錯覺介紹到視覺科學界，在那里大受歡迎。
大內(nèi)錯覺
這是大內(nèi)錯覺同時代的變形，來自Kitaoka。這也是個大受歡迎的作品。
更多的Kitaoka幻視
藝術(shù)帽針大內(nèi)錯覺，由Kitaoka創(chuàng)作，生動地顯示出眼睛運動在感知這一動態(tài)錯覺時的重要性。
旋轉(zhuǎn)斜線錯覺
來自視覺科學家西蒙•戈里和蓋•漢堡在德國弗萊堡大學時的創(chuàng)作，這是一個新穎的將英格瑪效應(yīng)與布里吉特•萊利的火焰效果結(jié)合起來的變形。 觀察這一錯覺的最佳方法是，靠近屏幕然后再往后移動。 當你靠近圖片時，可以觀察到輻射線是逆時針轉(zhuǎn)動的。 當你遠離圖片時，它們則順時針轉(zhuǎn)動。 這一錯覺入選第一版的《最佳視覺錯覺年度大賽》（2005年8月23日在西班牙拉科魯尼亞舉辦）。
旋轉(zhuǎn)斜線錯覺
藝術(shù)家Miwa Miwa對旋轉(zhuǎn)斜線錯覺的變形作品是為了向《迷魂記》表達敬意，這是由阿爾弗雷德•希區(qū)柯克制作的經(jīng)典電影。
旋轉(zhuǎn)斜線和英格瑪?shù)慕Y(jié)合
戈里和漢堡的作品，結(jié)合了旋轉(zhuǎn)斜線和英格瑪錯覺，不僅顯示出引人注目的視覺效果，也體現(xiàn)了靜態(tài)圖像產(chǎn)生運動錯覺的極高境界。 1981年，差不多三十年前勒維安特創(chuàng)造出的英格瑪錯覺，至今仍然為視覺科學和視覺藝術(shù)提供著靈感。
