人脑颜色认知错觉

1、为什么人脑会觉得 A、B区域两块颜色是不一样的? 用数码测色计比较两块区域颜色是一样的 ，详情可浏 这张棋盘阴影图是错觉(Optical lllusi ons )的经典图片之一，作者 Edward H. Adelson 览此网页Checkershadow lllusion。破解此错觉很简单，见下图 岀自上面的网页 所谓错觉，指的是我们的视觉系统( Human Visual System , HVS )感知到的图片与实际的图片不 符。Optical lllusions and Visual Phenomena此网页系统的归纳了各种错觉图片。棋盘阴影图属于 其中的 光照对比”错觉，即实际上灰度值(

2、或颜色)相等的区域，我们感知的结果却是一亮一暗。 类似的还有下面这张立方阴影图 此图中AB区域的灰度值也是一样的，但HVS感知到 的结果是B比A亮。对于该现象，棋盘图的作者给岀了比较直观的解释，主要有两点 局部对比：在边界岀的明暗对比会使得亮的更亮，暗的更暗，即马赫带（Mach bands ）效应, 比如匿名用户做的那张背景分别为黑白的图，或参考wiki词条。 阴影：阴影的作用至关重要，因为它的存在，我们看到的这幅图是立体的（当然仿设结构也 有一定作用），棋盘上站了一根圆柱，而光源则在右上方。由于B处于阴影之中才与 A有着 相同的亮度，那么如果阴影没了的话，B应该是比A亮的。 * 棋盘的周期性

3、：这个也有一定的作用，但没前两者那么重要。即按照明暗交错的棋盘格，A 是暗的，B是明的。 实际上，人眼视网膜（Retina ）看到的结果和照片应该是一致的，但传输 到人脑的初级视皮层（ Visual Cortex ）以及更高级别的处理区域后，上面提到的三个因素都不断地 给B的亮度加成，最终产生了对于人类视觉而言，B比A要亮的感觉。而对于电脑，比如 Photoshop，这两个区域的亮度是一样的。 但是，正如 Adelso n 在其解释的最后说到，产生这种结果，并不是人类视觉系统的缺点，正相反， 这是大大的优点！ 这就是所谓HVS的色彩恒常性（Color constancy ），这是一个主观特征，

4、它能确保人眼所看到的 物体的颜色在不同的光照条件下相对保持不变。一个简单的例子就是，在日光下（对HVS而言） 是红色的苹果，放到白炽灯下，烛光下，夕阳下依然是红色的。而主观”则说明，人们对所观察的 物体要有一定 先验知识，即见到过类似的，这样在观察时，HVS才可以更准确估计周围的光照条 件，还原物体的真实颜色。相机的白平衡（White Bala nee ）干的就是这个，但远没有HVS来的强 大。 那么对于这幅棋盘阴影图，有没有办法看到它们是一样或者接近的，有一个可行的方法（有些答主 说看到的一样，不知道他们具体是怎么做到的）。查看这张大图/persci/peop ， 必要

5、时可按“ Ctrl+进行放大，然后将鼠标放在AB中间靠左一定的距离处，并眼睛不动盯着指针看， 然后用余光看 AB两块，数秒过后，感知到的亮度应该十分接近，甚至相等。这一过程，如评论里 提到的，会产生一种 AB以及其他亮度一致的区域浮起来的感觉。该方法的原理是尽可能的抑制人 眼的眼动（Saccade ），即我们的眼睛是一直在动，焦点不断在变的，幅度不大但变化很快。比如 我们在看一个人的时候，看对方脸时眼睛焦点的轨迹如下图所示（图片来自Saccade wiki词条） 并不是盯着 A或者B 直在看，而是在棋盘区域扫视的。眼动使得，即使是在看一副静止图像时， 我们HVS得到的输入是眼睛在不同焦点下看到

6、的图像，然后在视皮层及更高级别的区域进行全局 整合（Global Integration ），得到了我们感知到的结果。这一过程的具体机制并不是很了解，相关 文献在illusion这方面貌似不是很多，而且很久没有关注这方面的进展了。 小结一下，我们看物体时，视网膜 Retina所看到物体的颜色（Color，C）实际上是物体本身的反 射性质（Reflectanee ， R，日光下的颜色）和光照条件（ 川umination，I ）共同作用的结果，暂且 记作丨=扛一：/ （ 一般为乘或者加，按模型假设定）。而视皮层 Cortex和更高级的视觉系统通 过观测量C和从环境估计的光照，恢复岀，即R的近似。

7、对该现象的研究还是比较活跃的，实际上已经有超过40年的历史，主要是在计算机视觉和计算神 经学领域，人们提岀发展了很多理论，并称之“ Retin ex； Ret i na和“ Cotex 的合成词，由 Edwin H. La nd等于1971年提岀1（该模型中取的是相乘），目前最好的结果是NASA的工作，多尺 度 Ret in ex2。 限于篇幅和受众，这里就不继续对Retinex理论做更多介绍了，感兴趣的知友可以查看提到的两篇 文献，以及相关的工作。下面放上自己在相关工作中对上面两张图片处理得到的结果 左边为原始图片，中间为估计岀来的阴影，右边为得到的图像。这里用到的模型是一圧+ 可以看到处理

8、后的图像更接近于我们视觉系统感知到的结果，棋盘图像中圆柱部分结果不甚理想， 主要是模型所致。 F面的表格为回复前后的亮度对比，数值代表灰度值，即亮度 1 Land, Edwin H., and John McCann. Lightness and retinex theory.JOSA 61.1 (1971): 1-11. 2 Jobs on, Daniel J., Z-U. Rahma n, and Glenn A. Woodell. A multiscale reti nex for bridgi ng the gap betwee n color images and the huma

9、n observati on of sce nes.Image Process in g, IEEE Tran sactio ns on 6.7 (1997): 965-976. 出师表 两汉：诸葛亮 先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之 臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听， 以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。 宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论 其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。 侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志

10、虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下： 愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。 将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰能”是以众议举宠为督: 愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。 亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在 时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死 节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也 FT。 臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自 枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受 任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。 先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝 之明；故五月渡泸，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽