三色柱錯覺

三色柱錯覺是一種視錯覺，它揭示了人類大腦中對視覺運動處理過程的偏差。這種視覺錯覺發生在有對角線條紋的杆子圍繞其垂直軸（水平方向）旋轉時，看起來好像條紋在其垂直軸的方向上移動（右圖的情況則向下）^[1]，而不是繞着它移動。^[2]

歷史

1929年，心理學家喬伊·保羅·吉爾福特不經意地注意到旋轉三色柱上條紋的感知運動中存在悖論。三色柱在其垂直軸上原地轉動，但條紋似乎向上移動，而不是隨着杆子轉動。^[3]吉爾福特暫時將這一現象歸因於眼球運動，但承認缺乏有關該問題的數據。

1935 年，漢斯·瓦拉赫（英語：Hans Wallach）發表了與該主題相關的一系列綜合實驗，^[4]但由於該文章是德語的，所以說英語的研究人員並沒有立即知道。該研究的英文摘要發表於1976年，^[5]1935年論文的完整英文翻譯發表於1996年。^[6]瓦拉赫的分析側重於對角線端點與三色柱的邊緣。

解釋

在此示例中，光柵的運動與第一張圖相同，但孔徑是各向同性的。

出現這種錯覺是因為參考框架內的條形或輪廓提供了關於其「真實」運動方向的模糊信息。線的實際運動有很多可能性。因此，孔徑的形狀往往會為其他相同移動的輪廓確定感知的運動方向。垂直拉長的孔徑使垂直運動佔主導地位，而水平拉長的孔徑使水平運動佔主導地位。在圓形或方形孔徑的情況下，可感知的運動方向通常是與條紋的方向正交的（在這種情況下是對角線）。感知到的運動方向與線的端點在遮擋物的內邊界內的終止有關。例如，垂直孔徑在垂直方向上具有較長的邊緣，從而產生更多的終止點，明確地垂直方向上的移動。這種更強的運動信號迫使我們感知垂直運動。從功能上講，這種機制已經演化到確保我們將移動模式感知為朝一個方向移動的剛性表面。^[7]

視覺系統中的單個運動敏感神經元只有有限的信息，因為它們只看到一小部分視野（這種情況稱為「孔徑問題」）。在沒有附加信息的情況下，視覺系統更喜歡最慢的運動：即與移動線正交的運動。^[8]在雪貂的視覺皮層中已經識別出可能對應於感知三色柱狀圖案的神經元。^[9]

聽覺模擬

類似的效果出現在謝潑德音調中，這是一種聽覺錯覺。^[1]^[2]

參考資料

註釋

^ ^1.0 ^1.1 Barber Pole Illusion. sandlotscience.com. [2010-11-14]. （原始內容存檔於2010-11-28）.
^ ^2.0 ^2.1 Massaro, Dominic W. (編). Book Reviews: What Are Musical Paradox and Illusion? (PDF). American Journal of Psychology (University of California, Santa Cruz). Spring 2007, 120 (1): 123–170, 124, 132 [2022-08-08]. （原始內容存檔 (PDF)於2016-07-29）.
^ Guilford, J.P. (1929) "Illusory Movement from a Rotating Barber Pole." American Journal of Psychology 41: 686–687.
^ Wallach, H. Ueber visuell wahrgenommene Bewegungsrichtung. Psychologische Forschung. 1935, 20: 325–380. S2CID 145400184. doi:10.1007/bf02409790.
^ Wallach, H. (1976). On perception. Quadrangle/New York Times Book Company. chap. IX.1
^ Wuerger, S., Shapley, R., & Rubin, N. (1996). "'On the visually perceived direction of motion' by Hans Wallach: 60 years later." Perception-London, 25: 1317–1368.
^ Todorović, Dejan. A new variant of the barberpole effect: Psycholphysical data and computer simulations (PDF). Psihologija (Serbia, Yugoslavia: Laboratory for Experimental Psychology, University of Belgrade). 2002, 35 (3–4): 209–223 UDC 159.937.075 [2010-11-26]. doi:10.2298/psi0203209t  . （原始內容 (PDF)存檔於2011-07-23）.
^ Hoffman, Donald D. 2000. Visual Intelligence: How We Create What We See. W. W. Norton. ISBN 0-393-31967-9
^ Lees, Kevin. Rethinking How the Brain Sees Visual Features: Duke neurobiologists study brain's visual-processing region. Duke News (Durham, North Carolina: Duke University). 2003-07-15 [2010-12-14]. （原始內容存檔於2010-07-26）.

外部連結

Barpole effect animation and explanation. （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）

[illusion-1] 1.0 ^1.1 Barber Pole Illusion. sandlotscience.com. [2010-11-14]. （原始內容存檔於2010-11-28）.

[deutsch-2] 2.0 ^2.1 Massaro, Dominic W. (編). Book Reviews: What Are Musical Paradox and Illusion? (PDF). American Journal of Psychology (University of California, Santa Cruz). Spring 2007, 120 (1): 123–170, 124, 132 [2022-08-08]. （原始內容存檔 (PDF)於2016-07-29）.

[3] Guilford, J.P. (1929) "Illusory Movement from a Rotating Barber Pole." American Journal of Psychology 41: 686–687.

[4] Wallach, H. Ueber visuell wahrgenommene Bewegungsrichtung. Psychologische Forschung. 1935, 20: 325–380. S2CID 145400184. doi:10.1007/bf02409790.

[5] Wallach, H. (1976). On perception. Quadrangle/New York Times Book Company. chap. IX.1

[6] Wuerger, S., Shapley, R., & Rubin, N. (1996). "'On the visually perceived direction of motion' by Hans Wallach: 60 years later." Perception-London, 25: 1317–1368.

[7] Todorović, Dejan. A new variant of the barberpole effect: Psycholphysical data and computer simulations (PDF). Psihologija (Serbia, Yugoslavia: Laboratory for Experimental Psychology, University of Belgrade). 2002, 35 (3–4): 209–223 UDC 159.937.075 [2010-11-26]. doi:10.2298/psi0203209t  . （原始內容 (PDF)存檔於2011-07-23）.

[8] Hoffman, Donald D. 2000. Visual Intelligence: How We Create What We See. W. W. Norton. ISBN 0-393-31967-9

[Duke-9] Lees, Kevin. Rethinking How the Brain Sees Visual Features: Duke neurobiologists study brain's visual-processing region. Duke News (Durham, North Carolina: Duke University). 2003-07-15 [2010-12-14]. （原始內容存檔於2010-07-26）.

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