大脑被欺骗,感官错觉之(三)埃姆斯房间

埃姆斯房间(Ames Room)是一种通过特定的建筑设计创造出的视觉错觉,最早由美国眼科医生艾德尔伯特·埃姆斯(Adelbert Ames, Jr.)在1946年发明。这个房间的设计利用了人类视觉系统的假设和感知机制,使得进入房间的物体在某些角度看起来大小发生了显著变化。

大脑被欺骗,感官错觉之(三)埃姆斯房间

从特定的观察角度看,埃姆斯房间看起来像一个普通的矩形房间。然而,实际上它的形状是一个扭曲的四边形。

大脑被欺骗,感官错觉之(三)埃姆斯房间

房间的一边比另一边更长,地板和天花板也是倾斜的,而不是水平的。墙壁也不是垂直的,而是向内或向外倾斜。

如此一来,当一个人在房间的一端站立时,看起来非常大;而当他站在另一端时,看起来非常小。尽管实际上他们的大小并未改变,这种错觉是由房间的非标准结构引起的。

埃姆斯房间的错觉效果主要基于以下几个视觉原理:

视角依赖:观察者通过一个特定的窥视孔观看房间,这个视角使得房间的非标准结构看起来是正常的矩形。这种视角依赖性使得我们难以察觉房间的真实形状。

透视误导:房间的设计利用了透视法则,但以一种误导的方式呈现。透视线和距离线索被设计成在特定视角下欺骗大脑,使其误以为房间是普通的矩形。

相对大小:当我们看到人或物体在房间内移动时,大脑使用背景信息来判断他们的大小。由于房间的形状扭曲,物体和人看起来大小发生了变化。

那么,有哪些地方运用到了埃姆斯房间错觉呢?

和前面介绍的赫尔曼网格错觉和米勒-莱尔错觉一样,比如什么用于研究视觉感知、空间认知和人类对大小、深度的判断机制,帮助科学家理解大脑如何处理空间和大小信息啊;什么用于教育心理学课程,帮助学生理解视觉感知和认知的基本原理啊。这些都是老生常谈。

运用埃姆斯房间错觉的电影有很多,比如《指环王》、《霍比特人》中来展示矮小的霍比特人和高大的巫师或其他人物之间的大小对比。。再比如《爱丽丝梦游仙境》爱丽丝在喝完药水之后变大或者吃了蛋糕后变小的场景。再比如,《哈利·波特》中哈利和海格第一次见面时,使用了类似埃姆斯房间的视觉技巧来强调海格的巨大身材。

大脑被欺骗,感官错觉之(三)埃姆斯房间

如果你要制作一个霍比特人你该怎么做?显然,有很多选择。

你可以把整部电影都做成动画,然后随心所欲地画一个霍比特人。或者你可以用很矮的人来扮演霍比特人(和矮人)。最后一个选择就是利用强制透视(Forced Perspective)了。

强制透视是一种广泛用于电影制作的技术,虽然不完全相同,但与埃姆斯房间原理有相似之处。它通过改变物体的相对位置和角度,使得它们在镜头中看起来大小发生变化。

我们的大脑如何确定事物的大小?它使用两个东西:角度大小和上下文线索。因此,如果两个事物具有相同的角度大小,我们可以认为它们实际上大小相同。那又该如何确定角度大小呢?

大脑被欺骗,感官错觉之(三)埃姆斯房间

是不是超级简单但好像有点不对经?这谁不知道啊?近大远小嘛

那为什么《指环王》和《霍比特人》会那么精彩呢?导演彼得·杰克逊精心选择了场景和环境。这是佛罗多和甘道夫一起乘坐马车的镜头。

大脑被欺骗,感官错觉之(三)埃姆斯房间

看着是不是一点问题没有?其实在现实生活中,马车被分成两部分。佛罗多乘坐的那一侧比甘道夫乘坐的那一侧靠后。

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也就是说,图片中的扶手、椅子等等都是刻意添加的为了给我们的大脑设置参照物而存在的。

在《爱丽丝梦游仙境》中也是一样

大脑被欺骗,感官错觉之(三)埃姆斯房间

在《哈利波特》中也是一样

大脑被欺骗,感官错觉之(三)埃姆斯房间

游客也可以拍出海格一样的高大身躯。

还有很多很多

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大脑被欺骗,感官错觉之(三)埃姆斯房间

大脑被欺骗,感官错觉之(三)埃姆斯房间

总的来说:埃姆斯房间通过巧妙利用人类视觉系统的假设和感知机制,创造出显著的大小错觉。它不仅是一个有趣的视觉现象,也是研究视觉感知、教育和娱乐的重要工具。通过理解埃姆斯房间的原理,我们能够更深入地认识人类视觉系统的工作方式。

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