而非心

研究人员研究了物体周围环境会影响我们感知其颜色或图案的错觉现象。

科学家和哲学家长期争论这些错觉究竟是由眼睛神经处理过程及大脑低级视觉中枢引起，还是涉及上下文和先验知识等高级心理过程。

埃克塞特大学的乔利昂·特罗西安科博士在新研究中共同开发了一个模型，该模型表明这些错觉可由神经响应的简单限制解释，而非更深层次的心理过程。

"眼睛通过加速或减缓神经元放电向大脑传递信息，"康沃尔郡埃克塞特大学佩林校区生态保护中心的特罗西安科博士解释道。

"但神经元放电速度存在上限，先前研究未考虑这种限制如何影响我们感知颜色的方式。"

该模型将这种"有限带宽"与人类感知不同尺度图案的信息相结合，并基于"视觉系统在观察自然场景时表现最佳"的假设构建。

埃克塞特大学和苏塞克斯大学的研究人员开发此模型旨在预测动物如何感知颜色，但发现它同样能准确预测人类观察到的多种视觉错觉。

"这颠覆了许多关于视觉错觉运作机制的长期假设，"特罗西安科博士表示。

他指出该发现也解释了高清电视流行的原因。

"现代高动态范围电视生成的亮白区域比最暗黑色亮逾10,000倍，接近自然场景的对比度水平，"特罗西安科补充道。

"我们眼睛和大脑如何处理这种高对比度是个谜题，因为测试显示人类在单一空间尺度下可识别的最高对比度仅约200:1。

"更令人困惑的是，连接眼睛与大脑的神经元仅能处理约10:1的对比度。

"我们的模型展示了具有如此有限对比度带宽的神经元如何组合信号，使我们能够感知这些巨大对比度——但信息会被'压缩'，从而导致视觉错觉。

"该模型揭示了我们的神经元如何精确进化以利用每比特容量。

"例如，某些神经元对中等尺度下的细微灰度差异极其敏感，却易被高对比度干扰。

"同时，编码更大或更小尺度对比度的神经元灵敏度较低，但能在更广对比度范围内工作，从而呈现深邃的黑白差异。

"最终表明：具有严重神经带宽和灵敏度限制的系统，可感知超过10,000:1的对比度。"

这篇题为《基于自然图像高效编码的颜色外观模型》的论文发表于PLOS Computational Biology期刊。