人脑颜色认知错觉

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为什么人脑会觉得 AB 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

这张棋盘阴影图是错觉(Optical Illusions)的经典图片之一,作者Edward H. Adelson,详情可浏览此网页Checkershadow Illusion。破解此错觉很简单,见下图
图片出自上面的网页。


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 Illusions 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(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BA亮。对于该现象,棋盘图的作者给出了比较直观的解释,主要有两点


局部对比:在边界出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: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,BA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Adelson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色彩恒常性Color constancy),这是一个主观特征,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 Balance)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

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/7d6fef38767f5acfa1c7cdf5.html

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