Ảo giác màu sắc và hình dạng

Ảo giác màu sắc và hình dạng

1 Ảo giác màu sắc và hình dạng • Susana Martinez-Conde & Stephen L. Macknik Trăng vàng và trăng xanh Ở đây chúng ta có hai mặt trăng ngoài vũ trụ. Một màu vàng và một màu xanh. Hay là cả hai màu? Thật ra, cả hai mặt trăng có màu sắc giống hệt nhau, chúng chỉ khác nhau ở màu sắc bao xung quanh thôi. Ảo giác này là sản phẩm của nhà tâm lí học Akiyoshi Kitaoka ở trường Đại học Ritsumeikan, Nhật Bản. Diện mạo của màu sắc chuyển tải mọi thông tin về ngữ cảnh của chúng. Rex và Fido Truyện thần thoại kể rằng thành La Mã được thành lập bởi hai anh em song sinh thích chinh chiến, Romulus và Remus. Họ là con của trinh nữ Rhea Silvia, và có cha là Mars, vị thần chiến tranh. Các trinh nữ vốn dĩ không nên mang thai, cho dù cha của bọn trẻ có là thần thánh chăng nữa. Quá xấu hổ trước nỗi nhục gia cảnh, người cha của Rhea đã giết nàng và kết tội hai đứa trẻ mang bỏ ngoài trời. Chó sói Lupa đã tìm thấy bọn trẻ và nuôi dưỡng chúng. Nhưng còn hai hậu duệ của Lupa, Rex và Fido, em trai của hai chàng La Mã hoang dã, trong ảnh trên 2 thì sao? Cặp song sinh không giống nhau (bên trái) bỗng trở nên giống nhau như đúc khi loại bỏ phông nền (bên phải). Nếu cặp song sinh này mà chào đời trước khi mẹ chúng tìm thấy Romulus và Remus, thì chắc chắn hai chàng La Mã kia sẽ thành chó mất thôi! Khối Rubik ngớ ngẩn Khối Rubik là một câu đố hiểm ba chiều trong đó người chơi xoay các mặt chia ô của một hình lập phương cho đến khi mỗi mặt có cả chín ô cùng màu. Nghe có vẻ dễ nhỉ? Nhưng chỉ khi có các điều kiện chiếu sáng ổn định thôi. Như trong ảnh ảo giác ở trên của Beau Lotto và Dale Purves ở trường Đại học Duke, nếu như điều kiện chiếu sáng thay đổi thì khó mà nhận ra màu sắc thích hợp nữa. Mẩu ảo giác có lớp mặt nạ (hai hình bên phải) cho thấy các hình vuông màu lam ở hình thứ nhất và các hình vuông màu vàng ở hình thứ 2 thật ra đều có màu xám thi nhìn dưới ánh sáng trắng. Sự cảm nhận màu sắc không phụ thuộc hoàn toàn vào bước sóng của ánh sáng đi vào võng mạc của bạn; thay vì thế, não bạn gán cho các màu dựa trên điều kiện chiếu sáng và chỉ sử dụng bước sóng làm một chỉ dẫn để xác định xem vật nào đỏ hơn hay lam hơn những vật khác ở chung trong một khung cảnh mà thôi. Mắt xanh hay mắt xám? Cô bé hoạt hình Nhật Bản này của Kitaoka trông như cô có một con mắt xanh và một con mắt xám. Thật ra, cả hai con mắt đều được tô màu xám. Con mắt bên phải của cô bé chỉ trông cùng 3 màu với cái kẹp tóc của cô vì khung cảnh nhuốm sang màu đỏ. Một phần của quá trình cảm nhận màu sắc là ba loại tế bào cảm quang khác nhau trong mắt được sử dụng để phản ứng với ba họ hàng màu sắc chồng lấn nhau: đỏ, lục và lam (chúng được kích thích bởi ánh sáng khả kiến có bước sóng dài, trung bình và ngắn). Những tín hiệu này sau đó được so sánh tức thời với tín hiệu truyền đến từ những vùng lân cận trong cùng khung cảnh. Khi các tín hiệu truyền qua những trung tâm xử lí mỗi lúc một cấp cao hơn bên trong não, chúng tiếp tục được so sánh với những mảng mỗi lúc một lớn hơn của khung cảnh xung quanh. “Quá trình kháng đối” này, như các nhà khoa học gọi như vậy, có nghĩa là màu sắc và độ sáng luôn luôn mang tính tương đối. Các vòng màu đỏ Hình vẽ này của Kitaoka chứa một số cấu trúc tròn màu lam-lục. Các vòng màu đỏ đơn thuần là sự sáng tạo của não bạn mà thôi. Một quá trình gọi là tính bất biến màu làm cho một vật trông y hệt nhau dưới những điều kiện chiếu sáng khác nhau, mặc dù màu sắc của ánh sáng phản xạ từ vật khác nhau về phương diện vật lí. Tính bất biến màu là một quá trình hết sức quan trọng giúp chúng ta nhận ra các vật thể, bạn bè và người thân cả trong ánh sáng yếu ớt của ngọn lửa trong hang động và trong ánh sáng nắng chói chang của vùng hoang mạc. Vì toàn bộ hình ảnh ở đây được vẽ trong vùng tô màu lam, nên não đã giả định sai lầm rằng hình ảnh được chiếu sáng bởi ánh sáng màu lam, và vòng xám tự nhiên bên trong và các cấu trúc lam do đó phải ngả sang đỏ. Hệ thị giác trừ màu lam “chiếu sáng xung quanh” khỏi các vòng màu xám, và màu xám trừ đi màu lam mang lại màu đỏ nhạt. 4 Các vòng nhiều màu sắc Ở đây là một thí dụ khác của cách thức não xác định màu sắc phụ thuộc vào ngữ cảnh. Trong các cấu trúc đồng tâm ở bảng kiểm bên trái, các vòng tròn ở giữa trông hoặc có màu lục, hoặc có màu lam, nhưng chúng đều có cùng màu sắc giống nhau (màu ngọc lam). Các vòng ở giữa trong bảng kiểm bên phải đều có chung màu tô là màu vàng. Không giống như các hình trước, loại ảo giác màu sắc này khó giải thích bằng một quá trình đối lập vì màu sắc biểu kiến của các vòng giống với màu nền hơn là không giống. Trái tim không kiên định Tất cả các quả tim trong bảng kiểm này đều cấu thành từ các chấm có cùng màu lục lam, nhưng chúng trông có màu lục nổi trên nền lục, và màu lam nổi trên nền lam. Ảnh trên, do Kitaoka vẽ, dựa trên ảo giác ngục tối phát hiện bởi nhà khoa học thị giác Paola Bressan thuộc trường Đại học Padua ở Italy. 5 Khối rubik lộn xộn Chúng ta đã thấy rằng các màu giống nhau có thể trông khác nhau, tùy thuộc vào ngữ cảnh. Ảo giác này cho thấy ngữ cảnh còn có thể làm cho các màu khác nhau trông giống nhau. Hãy kiểm tra các ô màu đỏ phía mặt trên của khối Rubik thứ nhất và thứ hai. Chúng trông ít nhiều có màu giống nhau. Nếu chúng ta che phần còn lại của các ô với màu trắng, thì bạn có thể thấy các ô ở khối bên trái thật ra có màu cam, và các ô phía bên phải có màu tía. Bốn màu sai lầm Chúng ta thấy bốn ô vuông màu sắc khác nhau trên phông nền sáng, đúng không? Sai rồi. Màu xám thật ra là sự pha trộn của các ô nhỏ màu lam và màu vàng. Vì các ô quá nhỏ, nên chúng hòa trộn vào nhau và không kích thích các quá trình đối kháng tạo ra sự tương phản. Đây là cách ti vi màu tạo ra các màu khác nhau từ chỉ vài ba ô điểm màu sắc khác nhau (hãy đưa một chiếc kính lúp đến trước ti vi của bạn và tự nhận xét nhé). Các ô màu ngọc lam và lục nhạt thật ra là các ô điểm nhỏ màu lục hòa trộn với các ô điểm nền màu lam (màu ngọc lam), hoặc với 6 các ô điểm nền màu vàng (màu lục nhạt). Sự hòa trộn các ô điểm màu đỏ với các ô điểm màu vàng hoặc màu lam trong phông nền tạo ra màu cam và màu tía. Hiệu ứng White Năm 1979, Michael White đã mô tả một ảo giác làm thay đổi mọi thứ trong khoa học thị giác. Các vạch màu xám ở bên trái trông sáng hơn các vạch màu xám ở bên phải. Thật ra, tất cả các vạch màu xám trên đều giống hệt nhau về phương diện vật lí. Trước khi White phát hiện ra hiệu ứng này, mọi ảo giác độ sáng được cho là kết quả từ các quá trình đối kháng – nghĩa là một vật có màu xám sẽ trông có tối khi bị bao quanh bởi ánh sáng và trông sáng khi bị bao quanh bởi bóng tối. Nhưng trong ảo giác này, các vạch màu xám trông sáng hơn bị bao quanh bởi tác nhân màu trắng, và các vạch màu xám trông tối hơn thì bị bao quanh bởi màu đen. Cơ chế não bộ của hiệu ứng White cho đến nay vẫn chưa được rõ. 7 Màu sắc lấp lánh Trong tác phẩm Ánh sáng Ngọc Sapphire của Kitaoka, các chấm màu lam có vẻ lấp lánh khi bạn di chuyển mắt mình xung quanh hình. Nhưng khi bạn tập trung nhìn vào một chấm, thì sự lấp lánh không còn nữa. Màu lam đối với chấm mà bạn đang tập trung nhìn trông như đậm hơn ở những chấm trong vùng lân cận tầm nhìn. Hiệu ứng này là một biến thể dạng màu sắc của ảo giác lưới nhấp nháy phát hiện ra vào năm 1994 bởi Elke Lingelbach thuộc Viện Optometry Aalen ở Đức và các đồng nghiệp của bà, Michael Schrauf, Bernd Lingelbach và Eugene Wist. Ảo giác của năm Logo cho Cuộc thi Ảo giác của Năm của tạp chí Scientific American là một kết hợp của hiệu ứng White (cái vò trông có màu sắc khác nhau bên dưới hai màn cửa) và ảo giác vò-mặt người nổi tiếng. 8 Các xoắn ốc không thật Những xoắn ốc này, do Kitakao vẽ, là những thí dụ đặc biệt hùng hồn của hiệu ứng White áp dụng cho màu sắc. Các xoắn ốc màu lục và màu kem tạo ra từ các sọc vằn thực ra có màu vàng. Trong hai thí dụ kia, các sọc vằn thật ra là màu đỏ và màu lục lam, chứ không phải màu tía, màu cam, xanh lam và xanh lục. Màu neon lan tỏa Màu sắc từ các chữ thập nhỏ dường như lan tỏa lên trên vùng trắng bao quanh mỗi chỗ giao cắt. Hiệu ứng này giống như ánh chói từ đèn neon. Ảo giác này được trình bày bởi Dario Varin thuộc trường đại học Milan ở Italy vào năm 1971 và bởi Harrie van Tuijl thuộc trường đại học Nijmegen ở Hà Lan vài năm sau đó. Cơ chế thần kinh của nó cho đến nay vẫn chưa rõ. 9 Mạng lưới gối cắm kim lung linh màu Ở đây, sự lan tỏa màu neon tạo ra một mạng lưới thẳng gồm các tuyến lộ bắc-nam và đông-tây trên bản đồ - nhưng chỉ xuất hiện trong vùng phụ cận tầm nhìn của bạn thôi. Nó biến mất tại bất kì chỗ giao cắt nào mà bạn tập trung nhìn vào. Tia màu sắc Trong hình ảo giác màu neon lan tỏa này, màu vàng tỏa ra theo hướng vuông góc với các vạch đen. 10 Hiệu ứng màu nước Trong ảo giác này, do nhà khoa học thị giác người Italy, Baingio Pinna vẽ, một đường viền màu cam liền kề với một đường viền màu tía tối hơn tạo nên sắc thái cam khi nhìn từ xa – mặc dù có một lớp sơn nước tô đầy khe trống giữa các đường màu cam. Ở phía đối diện của đường viền màu tím, các vùng phác họa trông có màu trắng. [...]... biến thể dạng màu sắc của ảo giác lưới nhấp nháy phát hiện ra vào năm 1994 bởi Elke Lingelbach thuộc Viện Optometry Aalen ở Đức và các đồng nghiệp của bà, Michael Schrauf, Bernd Lingelbach và Eugene Wist. Ảo giác của năm Logo cho Cuộc thi Ảo giác của Năm của tạp chí Scientific American là một kết hợp của hiệu ứng White (cái vị trơng có màu sắc khác nhau bên dưới hai màn cửa) và ảo giác vò-mặt... tiếng. 6 các ô điểm nền màu vàng (màu lục nhạt). Sự hịa trộn các ơ điểm màu đỏ với các ô điểm màu vàng hoặc màu lam trong phông nền tạo ra màu cam và màu tía. Hiệu ứng White Năm 1979, Michael White đã mô tả một ảo giác làm thay đổi mọi thứ trong khoa học thị giác. Các vạch màu xám ở bên trái trông sáng hơn các vạch màu xám ở bên phải. Thật ra, tất cả các vạch màu xám trên đều giống hệt nhau... Pinnha, hình vng bên trong dường như có lớp sương tía ở xung quanh các chấm trịn, cịn hình vng bên ngồi trơng như chứa đầy ơ xanh. Ảo giác gây ra bởi hiệu ứng màu nước. Ảo giác gợn sóng Ảo giác màu nước đã truyền cảm hứng cho ảnh ảo giác gợn sóng của nhà khoa học thị giác người Nhật Bản Seiyu Sohmiya. Trong phiên bản này do Kitakao vẽ, phông nền trắng của khung hình dường như bị tơ màu nhẹ bởi màu. .. hình lập phương cho đến khi mỗi mặt có cả chín ơ cùng màu. Nghe có vẻ dễ nhỉ? Nhưng chỉ khi có các điều kiện chiếu sáng ổn định thôi. Như trong ảnh ảo giác ở trên của Beau Lotto và Dale Purves ở trường Đại học Duke, nếu như điều kiện chiếu sáng thay đổi thì khó mà nhận ra màu sắc thích hợp nữa. Mẩu ảo giác có lớp mặt nạ (hai hình bên phải) cho thấy các hình vng màu lam ở hình thứ nhất và các hình. .. kim lung linh màu Ở đây, sự lan tỏa màu neon tạo ra một mạng lưới thẳng gồm các tuyến lộ bắc-nam và đông-tây trên bản đồ - nhưng chỉ xuất hiện trong vùng phụ cận tầm nhìn của bạn thơi. Nó biến mất tại bất kì chỗ giao cắt nào mà bạn tập trung nhìn vào. Tia màu sắc Trong hình ảo giác màu neon lan tỏa này, màu vàng tỏa ra theo hướng vng góc với các vạch đen. 12 Thảm Trung Hoa Màu đỏ nằm phía... phía sau các đường màu xanh trông như đỏ tươi, trong khi cũng màu đỏ ấy nằm phía sau các đường màu vàng thì trơng có màu cam. Ảo giác “đồng hóa màu sắc này cho thấy các màu sắc có thể hịa trộn lẫn nhau trong một số tình huống, thay vì tương phản với nhau. Thời kì xanh lam của Picasso Trong thời kì xanh lam của mình, Pablo Picasso vẽ mọi thứ - bao gồm cả bóng đổ và sự nhạt màu dần của ánh sáng... phát hiện ra hiệu ứng này, mọi ảo giác độ sáng được cho là kết quả từ các quá trình đối kháng – nghĩa là một vật có màu xám sẽ trơng có tối khi bị bao quanh bởi ánh sáng và trơng sáng khi bị bao quanh bởi bóng tối. Nhưng trong ảo giác này, các vạch màu xám trông sáng hơn bị bao quanh bởi tác nhân màu trắng, và các vạch màu xám trơng tối hơn thì bị bao quanh bởi màu đen. Cơ chế não bộ của hiệu... (hai hình bên phải) cho thấy các hình vng màu lam ở hình thứ nhất và các hình vng màu vàng ở hình thứ 2 thật ra đều có màu xám thi nhìn dưới ánh sáng trắng. Sự cảm nhận màu sắc không phụ thuộc hồn tồn vào bước sóng của ánh sáng đi vào võng mạc của bạn; thay vì thế, não bạn gán cho các màu dựa trên điều kiện chiếu sáng và chỉ sử dụng bước sóng làm một chỉ dẫn để xác định xem vật nào đỏ hơn hay lam... hình Nhật Bản này của Kitaoka trơng như cơ có một con mắt xanh và một con mắt xám. Thật ra, cả hai con mắt đều được tô màu xám. Con mắt bên phải của cô bé chỉ trông cùng 7 Màu sắc lấp lánh Trong tác phẩm Ánh sáng Ngọc Sapphire của Kitaoka, các chấm màu lam có vẻ lấp lánh khi bạn di chuyển mắt mình xung quanh hình. Nhưng khi bạn tập trung nhìn vào một chấm, thì sự lấp lánh khơng cịn nữa. Màu. .. dần của ánh sáng mặt trời – dưới sắc thái lam (ảnh trái). Làm thế nào chúng ta có thể nhận ra con người, cát dưới chân và bầu trời xám nếu như chúng đều có màu khơng thực? 2 thì sao? Cặp song sinh khơng giống nhau (bên trái) bỗng trở nên giống nhau như đúc khi loại bỏ phông nền (bên phải). Nếu cặp song sinh này mà chào đời trước khi mẹ chúng tìm thấy Romulus và Remus, thì chắc chắn hai chàng . nữa. Mẩu ảo giác có lớp mặt nạ (hai hình bên phải) cho thấy các hình vuông màu lam ở hình thứ nhất và các hình vuông màu vàng ở hình thứ 2. vào. Tia màu sắc Trong hình ảo giác màu neon lan tỏa này, màu vàng tỏa ra theo hướng vuông góc với các vạch đen. 10 Hiệu ứng màu nước Trong ảo giác này,