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明月为何让人浮想联翩,原来都是视错觉惹的祸?| 科学浮世绘

2020年12月03日 00:52:00 浏览:54577次 来源:赛先生 供稿
撰文 | 林凤生(上海大学退休教授)

01

从马赫带现象说起


       “明月几时有?把酒问青天。不知天上宫阙,今夕是何年?”这是苏东坡脍炙人口的中秋赏月诗。是夜,一轮明月悬挂在蓝色的天穹,银色的月光映现了周围的云层,给人一种浩瀚渺茫之感。仔细观赏明月,但见洁白的月亮却不完美,内部有阴影浮动让人浮想联翩。难道是月中嫦娥在舒广袖?吴刚捧出了桂花酒……这是为什么呢?

       原来当银色的月亮出现在蓝色的天幕上时,形成了两个不同亮度的区域。科学家告诉我们:“在两块相邻的、亮度均匀的明、暗区的边界上,在明区会出现一条特别明亮的亮线,在暗区会出现一条特别深的暗线,这二条线称之为马赫带。”对于中秋之月来说,马赫带就是二个圆环。外圈的暗环把月亮从天幕中凸显出来,内圈的亮环使月亮内部稍显暗淡,看起来有点影影绰绰。正是这一片模糊的阴影,给观赏者带来了无限的联想。所以古今中外对月当歌的绝妙好辞真的是屡见不鲜。

       有意思的是,不仅赏月就是观赏月亮的画作,我们也会感觉到这两个圆环的存在。所以在探索和表达朦胧意境的名画里,月亮成了不可或缺的衬托(如19世纪英国的“月光系列”),图1就是一个很好的例子。

亨利·卢梭的作品《嘉年华晚会》

      《嘉年华晚会》是法国后印象派画家亨利·卢梭的作品。这位自学成才、没有受过正规美术教育的卢梭,作品笔法拙朴,充满天真、梦幻的情趣,对现代画家产生了很大的影响。《嘉年华晚会》展现了夜深人静时分、热闹的晚会已经结束,夫妇俩一面走、一面还在交谈,沉浸在愉快的回忆中。请观众注意画中的月亮,可以观察到在月亮和夜空交界的地方有二条清晰的马赫带线(亮线和喑线)。整幅画洋溢着一种神秘、旷远和宁静的气氛。

       但是,如果用亮度计对马赫带(如灯光下的人影轮廓)进行测量,这两条线是测不到的,因为它是观察者一种主观的、知觉到的心理现象,原来生物的视觉是它的视觉细胞的感受野受到光的刺激兴奋产生的。感受野可以分成中心和边缘二部分,落在中心区域的光让中心点兴奋产生视觉,落在边缘区域的光则对中心点的兴奋起到了抑制(或者增强)作用。所以,当月亮边缘的光进入观众的感受野(感受野的中心点还受到蓝色光刺激)时,一侧外围受到了月光的影响,对中心点的兴奋(对蓝色光)产生抑制,于是在月亮的边缘外侧产生一条暗线,另一条亮线出现也是一样的道理。

       这种现象就称侧抑制现象,是由德国生理学家、物理学家马赫发现的,并且由神经生物学家Hartline通过实验证明了这种现象的存在,他也因此获得1967年度诺贝尔生物、医学奖。


02

视错觉在绘画中的使用

       用通俗的话来说,“马赫带实际上是视觉信息最丰富的地方”。正因为这样,所以在我国古代传统的绘画里特别强调线条的应用。在人(物)的轮廓上都用线条勾勒,使之形象清晰。由于这些技法符合人的视觉感受,所以,线描技法在我国源远流长,深受历代观赏者的喜爱。这些内容笔者在以前的文章里已经说过不再重复。

       许多年来,在西方的经典绘画中,一般都采用明暗渐进的方法,注意光、影的运用,对人(物)的轮廓线并不关注。一直到18世纪中叶,日本绘画通过海上贸易和巴黎国际博览会等途径流传到欧洲,让当时的巴黎画家大为震惊。

       印象派、后印象派的诸位大师就纷纷仿效兴起了一股热潮,如丰子恺说的西方画家的东洋画风热。莫奈、马内、梵高和塞尚等,都认真临摹了日本浮世绘作品。下图是梵高的作品《唐老爹》,画中可以看到梵高使用线条勾勒的技法。请注意背景中的几幅画,显然是日本画风格的仕女图,可见,当时的巴黎画家对日本画的推崇。



梵高的《唐老爹》

       但是,恕我直言,他们的线条画得不咋样,梵高的线条很粗糙;毕加索的线条软绵绵。与我国古代的线条,有的阿娜多姿、有的铿锵有力相比较,不在一个层次。

       当然,他们中也有自己的探索的,那就是塞尚。他认为西方绘画对线条的处理十分粗糙。原因有二:一方面技不如人,另外与色彩和画法有关。所以塞尚自创了一种新的水彩画技法:用包含充分水分的色彩涂抹了大片的色块,再用吸水纸把水分逐步吸收,这样便留下色块的边缘,形成了一个轮廓,下图就是一个很好的例子。塞尚对自己的技术探索从不示人,于是赢得一些同行心里痒痒。高更曾经写信给毕沙罗说要他去打探塞尚的创新,有消息就立马赶到巴黎来告诉他。


塞尚的《自画像》


03

赫曼方格——另一种马赫带

       赫曼方格是另一种视觉细胞受抑制作用而产生的视觉错觉(下图)。这是1870年由德国科学家You ludimar Harmann发现的,当读者离开一段距离观看下图,大多数人都会在图像的十字交叉路口,看到一些灰色原点。然而,如果你直接盯着圆点看,灰色的圆点就立刻消失了,因为它完全是一个错觉。了解了视觉细胞的侧抑制就很容易理解这种现象。

赫曼方格

       白色的栏杆受到两侧黑色色块的包围,在栏杆两个交叉点之间的中央部分只有邻近的二块白色,而交叉口周围就有四块白色区域,显然交叉口周围的白色区域抑制了中心区域对白色的加工,所以只能够呈现为模糊的灰色原点。

       匈牙利画家瓦萨雷里从20世纪40年代起,便开始研究蒙德里安、康定斯基的作品和理论,并对色彩理论、知觉和幻觉的发展历史进行了思考。他把视觉科学原理应用于艺术创作之中,他首创的光效应艺术让观众耳目一新。其作品在形式上,达到的是"流动"的视觉效果,在内涵上,表现出的则是一种“韵律”的意境。《紫色与绿色的抽象变化组合》是他作品。注视画作,可以感觉到画的某些部分的跳跃或色彩变化,其原因与赫曼方格如出一辙。


紫色与绿色的抽象变化组合(1968年)

04

看到一个不真实,但格外清晰的世界

       只要留意,可以看到我们的周围存在着形形色色的线条。只有少数线条是因为颜色与背景不一致而产生的,如在白纸上画一条黑色的线。更多的线条是由于表面凹凸不平,形成了两个不同亮度的表面,于是产生了边界线。所以,我们日常生活中司空见惯的边界线就是科学里说的马赫带。例如建筑物上的花纹多姿多彩,就是因为表面的浮雕凹凸不平。著名的宋代瓷器汝窑,釉面上的花纹也是这样形成,它不同于彩绘瓷器,工艺复杂,价钱也比较高(下图)。


       定窑金丝包边白釉刻花龙纹碗。我国宋代定窑瓷盘,釉面上绘了精美的花鸟图案。由于图案的线条稍有凸起,所以形成了在交界处存在两种不同强度的反射光面,让观众看到了图案的线纹。

       穿着西装革履的男士,裤管会有二条笔挺的裤缝,这裤缝就是马赫带。因为熨烫后裤腿形成了两个平面,裤缝是二个平面的交界。

       了解了视错觉和马赫带,笔者深深地感觉造物主的伟大,因为这些视错觉的产生缘于生物进化的“适者生存”的原因。生物的视觉只能够对快速变化的视觉信息给与足够的关注,忽略那些不变、渐变的视觉信息(边界线就是光、色剧变的区域)才能够更好适应环境,获得生存的机会。

       所以我们看到的世界是一个经过视觉神经加工处理的世界,由于马赫带现象(包括其他视错觉),这才让我们看到的世界,并不一定真实,但是肯定比原本的世界还要清晰。

排名不分先后

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