内克尔立方体没有动,前后方向怎么自己翻转了

一只透明的线框立方体,刚才像是从上方看到的,过一会儿却仿佛露出了底面。线条的位置没变,图片也没有播放动画,变化发生在我们对前后关系的理解里。这个能“自己翻面”的图形,叫作内克尔立方体。

先看下图,不必急着找正确答案。你可能把左下方的正方形看成靠近自己的那一面,也可能觉得右上方那一面才在前。两种解释都能与同一幅线框图相容,这正是它有趣的地方。

图1  一组固定线条支持两种深度解释,图中没有指定哪一面靠前。
图1 一组固定线条支持两种深度解释,图中没有指定哪一面靠前。

线框留下了前后顺序的空缺

真实的实心方盒通常有遮挡、明暗和透视线索:前面的表面会挡住后面的边。内克尔立方体把这些线索削弱了,前后两面的边都完整露着,线条粗细也相同。二维投影足够让我们认出立方体,却不足以唯一确定它的朝向。

当一种深度解释占据知觉时,它往往显得很稳定;随后,另一种解释又可能突然接手。心理学把这种现象称为双稳态知觉。这里的“翻转”指知觉上的切换,纸上的顶点和边始终停留在原位。

添上遮挡线索就更容易看清

图2  保留同样的顶点投影,用实面与虚线标明遮挡,分别强调两种前后关系。
图2 保留同样的顶点投影,用实面与虚线标明遮挡,分别强调两种前后关系。

左边把左下方的面放在前,右边把右上方的面放在前。实面遮挡后方,虚线表示看不见的边。两张辅助图并没有把原来的线框在纸面上旋转,只是明确了哪部分更靠近观看者。看完再回到图1,往往更容易理解另一种朝向。

能否让知觉听自己的指挥?答案有一定余地。Meng 和 Tong 的实验让参与者尝试维持某一种立方体朝向,发现注意能够影响不同解释占据知觉的时间。[1] 但“能够影响”并不等于可以随心所欲地锁住一种看法,或者保证想翻就翻。

没有必要比赛谁翻得更快

注视位置、注意任务和观察方式都会参与这个过程。一项结合眼动记录的研究,还发现根据眼动估计的切换与按键报告并不完全一致;按键除了知觉变化,也包含作出报告的决定。[2] 所以,凭观看这张静图时的主观次数,很难把不同人的体验放到同一把尺子上。

如果暂时只能看到一种方向,可以先看两张带遮挡的辅助图,再回到线框;也可以稍微移开视线后重看。不必强迫自己连续翻转,能理解两种空间解释,已经抓住了这个图形的要点。

内克尔立方体也不同于把一个盒子想象着旋转。心理旋转要追踪物体姿态如何改变,这里要面对的则是:同一份不充分的视觉信息,可以被组织成两个不同的空间样子。

参考资料

[1] Meng, M., & Tong, F. (2004). Can attention selectively bias bistable perception? Journal of Vision, 4(7), 539–551.

[2] Polgári, P., et al. (2020). Novel method to measure temporal windows based on eye movements during viewing of the Necker cube. PLOS ONE, 15(1), e0227506.

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