下图中隐藏着一朵立体的四叶草,你看到了吗?
图中隐藏的立体图案示意
这里还有更多类似图片,不妨来找找看图片中都隐藏了什么立体图案?(欢迎在评论区分享你看到的图案~)
这是曾经风靡一时的三维立体画(3D Stereogram),有的人一眼就能看出其中的玄机,而有的人怎么看都看不出个所以然(没错,就是小编)。要想知道其中的原理,首先要知道我们的眼睛是如何看到立体物体的?
01 人是如何看到立体物体的?
立体视觉,是我们眼睛看东西的高级技能。东西的影子落在我们左右眼的视网膜上,就像两个小伙伴分别报告给大脑,大脑一整合,我们就能感受到立体的世界了。因为两只眼睛隔了一段距离,看同一个东西时,两边视网膜上的画面会有一点差别,这就叫视差。就是因为这一点差别,我们才能分辨出东西的远近,才有立体感。
双眼视差图
图源:参考文献[1]
医生们通常会用一种叫同视机的仪器来检查我们看东西的三个能力:同时视、融合视、立体视。通过这个仪器,医生能知道我们的视觉功能是否有问题。
同视机图源:作者自摄
同视机里有特别设计的图片,用来测试我们的立体视觉好不好,这个测试结果就叫立体视锐度。立体视锐度就是我们能感觉到的最小的深度差别。两只眼睛看到的图像大小差不多,这是能正常看东西的基础。
同视机测试图片图源:作者自摄
02 三维立体画是如何呈现出立体效果的?
三维立体画是玩转视差原理的高手,通过二维图像来模拟三维视觉效果。它通常是用计算机制作,在水平方向上做出一堆乍一看无意义的重复图案。20世纪90年代,随着计算机图形学和神经科学的发展,三维立体画得以快速传播起来。当我们在看三维立体画时,需要同时调整左右眼的观察视线,对两条视线汇聚点的位置进行相应的调整,只有汇聚点调节到适当位置时,才能发现隐藏的立体效果。
风靡90年代的三维立体画杂志Magic Eye
图源:小红书用户
大脑根据视差,能感知到画面的空间立体感,图中的立体形象有时好像跳出了画面,凸显在眼前,有时又好像藏在画面深处,给图像增加了空间和深度感,呈现出一个多层次、多维度的视觉效果。
立体画面凸显在画面前的示意图
立体画面藏在画面深处的示意图
图源:知乎
03 为什么有人就是看不出立体效果?
要想看到有立体感的物体,两只眼睛的视力必须均衡且看到的图像大致相同。只有这样,大脑才能将双眼所见的图像整合起来,从而让人感受到深度。如果双眼视力不均衡,例如一个眼睛看东西模糊,或者双眼看到的物体大小不一,大脑就难以将这些图像融合,立体感就会消失。
导致视力不均衡的原因有很多,其中一种常见的情况是屈光参差,即两只眼睛的度数相差太多。屈光参差不仅会让眼睛感到疲劳,严重时还会导致重影,甚至让一只眼睛“罢工”。这种情况下,双眼的立体感发育会受到严重影响。而弱视则是另一种情况,它是由于大脑处理视觉信息的区域出现了问题,尽管眼睛本身可能并无大碍,但视力依然无法正常发挥。弱视患者不仅视力模糊,分辨能力也会下降,双眼难以协同工作,立体感自然也就无从谈起。每个人对双眼视力差异的容忍度各不相同,因此立体感的表现也会因人而异,有的清晰,有的则较为模糊。
图源:摄图网
有时候,同一幅三维立体画,不同的人看到的画面可能还会不一样。我们每个人的眼睛情况都不同,有的近视,有的远视,还有的存在散光。这些差异不仅会影响我们看东西的清晰度,还会对立体感和颜色感知产生影响。不仅如此,我们对颜色的敏感度也各有不同,因此在欣赏同一幅画时,对颜色的感受也会有所差别。颜色本身还有一种神奇的“魔法”——它能帮助我们判断物体的远近。一般来说,暖色系(如红色、橙色)看起来更接近我们,而冷色系(如蓝色、绿色)则显得更远一些。另外,随着年龄的增长,我们的眼睛也会逐渐“老去”,立体感的建立会变得越来越慢,看东西的清晰度也会大不如前。
作者:
郑晓红,生物与医药博士在读,眼视光学硕士,复旦大学附属眼耳鼻喉科医院视光中心眼科主管技师;
郑克,复旦大学附属眼耳鼻喉科医院教育科副科长,副主任医师
策划&编辑:rain
图源:文中的三维立体画来源于App[視力がみるみる上がる3 D視力回復アプリ]