國立台中教育大學 NTCU

科學教育與應用學系

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奇幻視覺

「眼見為憑」這句話,有時候是不成立的喔!

(一)實平而彎、實直而曲

1.請觀察圖一、圖二的白色線條有何不同?圖一的白色線條是垂直的,圖二的白色線條是彎的。是不是這樣呢?

2.將圖一的白色條中有「+」記號的區域塗黑,請儘量仔細,避免超出記號的區域。

塗黑之後,有沒發現圖一變成和圖二是一模一樣的?再用尺量一量,圖一、圖二的白色線條是不是都還是垂直的?

      圖一       圖二

以上的操作顯示了我們的視覺並不可靠,容易受到圖形的結構的影響,將垂直的線條看成彎曲的線條。

類似的還有被稱為「Café Wall(咖啡店的牆)」的視覺幻覺。下圖圖三是黑白相間;而且每一列都是水平的。如果將每一列水平的往右移動半隔(往左也可以),注意:是水平的移動!將會形成如圖四的樣子。圖四每一列看起來不再像是水平,而是有彎曲的現象。當你用直尺量一下,可以發現其實還是水平的喔!

   
           圖三      圖四
(二)實靜而動

除了直線看成彎曲的現象,有時是將靜止的看成會轉動或移動的幻覺。例如圖五、圖六,當你注視圖中某一點時,會感覺到圖形其他部分好像在轉動。

         圖五           圖六

注視圖七的中央圓圈,會讓你覺得周圍的黑色線段會移動,而且中間的小圓圈似乎是浮在平面上。而圖八;如果注視圓心的小圈圈,會感覺有波浪往外傳遞。

        圖七            圖八
(三)實白而黑,實黑而白

視覺幻覺還有顏色的幻覺,就是將白的看成黑的,或是將同樣顏色看成不一樣的顏色。圖九中,每個黑色方塊之間的交界點都是白色的小圓圈,當你隨意注視任一點白色小圓圈時,可以明顯察覺到其他的交界點在閃爍,黑白交替的閃爍。

而圖十,實線所指的方塊在陰影中,虛線所指方塊沒有被陰影擋住,看起來這二個方塊明亮度不一樣,一個較暗,一個較亮。但是如果把這二個方塊剪下來比較,可以發現其實他們顏色是完全一樣的!

         圖九           圖十
(四)視覺幻覺小玩具

利用視覺幻覺可以製作一些有趣的小玩具。

一、將圖十一影印在投影片上(或是薄的透明塑膠片),影印二張。玩法是:先將二張投影片重疊放好,再慢慢的水平移動分開。分開的過程可以看到很有趣的變化,二個同心圓好像活過來,會不斷變化形狀喔。

二、取一投影片(透明塑膠片),剪下一邊長約十公分的正方形,此正方形塑膠片每個角落貼上邊長約四公分的正方形紅色色紙,如圖十二上方。另剪一綠色的色紙(邊長約六公分的正方形),取牙籤穿過綠色色紙的中心,再以膠水固定。然後牙籤再穿過貼了紅色色紙塑膠片的中心,並使牙籤可以自由轉動。製作好的裝置與觀察是:綠色色紙在貼了紅色色紙的塑膠片下面旋轉,並由前方觀察。可以看到綠色色紙似乎會隨著旋轉而改變大小,一下變大、一下變小喔。

 

        圖十一 觀看實驗影片(4.8M)        圖十二 觀看實驗影片(2.2M)

參考網站

1.視覺幻覺圖庫:http://visiome.neuroinf.jp/

2. 阿基米德實驗室:視覺幻覺:http://www.archimedes-lab.org/index_optical.html