旁边的列车开了,自己却像在后退,认识视觉自运动错觉

坐在停站的列车里,邻线车厢缓缓滑过窗户,你忽然觉得自己往后退了一下。再看站台,才发现自己的车还停在原处。这种“明明没动,却感觉自己在动”的经历,有一个研究中的名字:视觉诱发的自运动错觉,英文常称 vection。那个短暂的迟疑,藏着我们判断身体运动的一个日常难题。

车窗里看见的,是相对移动

先把那一刻放慢。邻车向前行驶,它的车窗、接缝和车身标识,一起从你的视野里滑过去。如果自己的列车向相反方向移动,而邻车停着,窗外也可能出现相似的变化。单看这一小片画面,很难立即分清究竟是哪一边在动。

视觉提供了丰富的相对运动线索,却不会在画面角落附上一张“本车静止”的说明。我们还得结合周围参照,判断这片移动来自物体,还是来自自己。列车错觉的一种解释是:邻车带来的视觉运动,短暂地被用来解释自身运动,于是产生了方向相反的移动感。[1]

两种相对运动的备选情形:邻车向右而自己静止;邻车静止而自己向左。两者的窗外相对移动相似。

图 1|邻车向右、自己静止,或邻车静止、自己向左,都可能产生相似的窗外相对移动。图中并列的是两种备选情形。

占据视野的画面,会改变感觉的分量

邻车贴近窗外时,车身可能遮住站台和远处建筑。可供核对的背景少了,一大片同向移动的画面便格外醒目。这也有助于理解:看见远处一辆小车驶过,和被流动的场景包围,通常是很不同的经验。

实验里,显示方式确实会影响自运动感。2017 年的一项研究用相同类型的移动条纹比较四种显示装置,三屏组合和穹顶投影带来的感觉更强、出现更快,持续也更久。不过,亮度等因素未完全控制,不能把差异全归给屏幕大小。[2]

大面积运动也不是必需条件。另一项研究在特定布置下,仅用左右两小片同步运动的图案,就让部分受试者产生了自运动感。[3] 场景怎样组织、还有哪些参照,都值得考虑。

眼睛很有分量,身体也在提供线索

判断自己是否移动,还会用到前庭系统、身体接触和本体感觉等信息。前庭系统提供与头部运动及重力有关的线索,座椅和脚下的接触让我们感知支撑,肌肉等部位的感觉则帮助估计身体姿势。它们与视觉一起参与对自身运动的判断。

这些线索没有一份永远固定的“投票比例”。特别是平稳行驶时,不能简单地用“没感觉到加速”断定自己静止。列车窗口带来的短暂歧义,让平常配合得很顺畅的线索,显出了需要彼此核对的一面。

视觉、前庭、身体接触与本体感觉等信息,共同参与对自身运动的判断。

图 2|对自身运动的判断会参考多种感觉线索,各条线索的分量并非固定比例。

列车的例子,也有解释不到的地方

2023 年,研究者让 29 名受试者在虚拟现实中观看列车场景与抽象的运动点云。原本以为熟悉的列车场景更容易带来移动感,结果却是点云条件更强。研究也发现,受试者给出的量表评分与事后描述,并不总能一一对应。[1]

所以,“像列车开动”适合帮助我们认识这个概念,却不能包办所有人的体验。有人强调身体移动的感觉,有人描述自己仿佛置身运动的场景。单问一句“有没有感觉”,往往还不够细致。

下次那一瞬间,可以少一点困惑

再遇到邻车开走、自己像在后退的瞬间,你可以先把它理解为一次运动参照的短暂歧义。实际有没有开车,仍可结合固定站台的位置变化和运行信息核对。

它有趣的地方已经在眼前:我们对“我正在移动”的把握,也要借助环境来完成。窗外换了一组参照,同一个安稳坐着的身体,就可能得到片刻不同的解释。

同一份视觉信息怎样支持不同解释,还可以读内克尔立方体没有动,前后方向怎么自己翻转了,看看固定线框如何带来前后翻转的体验。

参考文献

[1] Kooijman, L., Asadi, H., Mohamed, S., & Nahavandi, S. (2023). A virtual reality study investigating the train illusion. Royal Society Open Science, 10, 221622.

[2] Keshavarz, B., Speck, M., Haycock, B., & Berti, S. (2017). Effect of Different Display Types on Vection and Its Interaction With Motion Direction and Field Dependence. i-Perception, 8(3).

[3] Dizmen, C. J., & So, R. H. Y. (2023). Vection induced by a pair of patches of synchronized visual motion stimuli covering total field of views as small as 10 square-degrees. i-Perception, 14(5).

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