旋轉的女人解析

轉載： http://www.ettoday.com/2007/09/12/91-2156506.htm
網路追追追／旋轉的女人(1)　你看到順時針還是逆時針轉？
2007/09/12 14:24
追追追小組／調查報導



　　　　　　（或是大家來看看這個 Flash 版本，轉比較快）

　　網路上流傳一張黑色女人的旋轉動態圖片，表示每個人看到這張圖的旋轉方向不同是由於左右腦的作用。而如果能看到女人從逆時針轉突然變成順時針，代表ＩＱ有１６０以上。這張圖片在網路上引起熱烈討論，有些人表示能看到圖片反覆換邊轉，有些人就是看不出來。難道只憑一張旋轉女人圖，就能測出人類智商的高低嗎？

　　看原信：你看到順時針還是逆時針轉？

　　首先，我們想知道的問題是：究竟有沒有可能看到圖片中的女人從逆時針變成順時針呢？在信件刊出後，我們收到上百個熱情網友提供的線索
。其中有許多網友提供自身經驗，或是提供某某網站的破解。在這些線索當中，除了圖片分解的作法外，用視覺原理解釋的說法也有好幾種，但都沒有提出具體的佐證。

　　我們先從圖片分解來看，其實早在我們一開始收到這封報案信時，淡水河就用 ImageReady 這套軟體將圖拆開來看過 。 這張旋轉女人 GIF 動態圖片總共由 34 個畫格組成，大約在第 25 格的地方，圖片會由逆時針轉變為順時針 。 奇妙的是，照道理每個人應該都要在圖片轉到 25 格時開始看到女人旋轉的方向改變，實際上卻非如此。

　　我們發現在看圖時可以控制自己想看到的畫面是左轉還是右轉，而且方法還不止一種。在讀者們提供的眾多線索中，我們一一嘗試這些控制的方式，並將測試結果條列如下：（難易度－－星等：多～少＝難～易）

１. 移動視線：難易度　☆☆☆
　　利用移動視線焦點的方式，也可以達到控制的效果。先從腳踝慢慢的向上看，到臀部的位置再把視線移回腳踝，如此就能改變旋轉方向。

２. 轉換視角：難易度　☆☆☆
　　這個方法跟移動視線的方法有點像，不過這次是靠身體移動。先站起來從仰角的位置看圖，再坐下從俯視的角度看圖，在過程中視線不離開圖
，如此一上一下就能看到旋轉方向的改變。

３. 眨眼：難易度　☆☆
　　用眨眼來控制方向，大概是所有方法中最簡單的一種。訣竅是臉要靠近螢幕，視線放在臀部以下，每眨一次眼就能改變旋轉方向。同理用轉頭的方式也能獲得相同效果，不過容易頭暈，因此不建議使用。

４. 遮蔽圖形：難易度　☆
　　這是眨眼法的延伸方式。利用遮蔽圖形，讓視線集中圖片的於某部分
，有助於更快控制圖片旋轉方向。方法很簡單，可以隨意一個視窗來蓋住不想看到的部分，或用紙遮住螢幕上的圖片。遮蔽的部分很自由，可以遮到剩下半身、剩上半身、剩影子，甚至只剩一顆頭，然後搭配眨眼法，很容易可以看出旋轉方向的改變。

５. 強迫思考：難易度　☆☆☆☆☆
　　有幾位讀者指出，只要集中精神努力的去想，用強迫思考的方式就能改變旋轉的方向。不過竹子湖很努力的「想」了半天，卻無法用「強迫」的方式去控制圖片的旋轉。倒是在盯著圖片的過程中，因為眼睛酸澀不小心眨了眼，結果方向就變了。會不會是這幾位讀者把眨眼的效果誤以為是意念的控制結果呢？

　　除了直接看圖的方法外，也有讀者提供使用輔助線的方式來幫助固定女人的旋轉方向。他認為黑色的物體缺乏明暗陰影，人眼無法分辨遠近。因此加上輔助線，讓我們視覺專注於某一腳，就會一直看到女人是朝同一向旋轉而不再改變（參照：有趣的視覺遊戲、你看這性感的女人是逆時針轉還是順時針轉咧？）。

　　總而言之，不管怎麼做，任何人都有可能藉由上面的方法之一看到女人一下子順時針轉一下子逆時轉（淡水河剛開始還很高興，YA ～ 智商１６０耶，不過當他發現幾乎全辦公室的人都能看到時，就回頭默默的開始查案了）。但，為什麼呢？

　　一開始，淡水河還在亂猜，不過由於竹子湖以前曾經學過視覺心理學
，因此猜想這或許是一種「錯視（illusion）」圖片。於是從這個方向來找
，果然用「silhouette illusion」這組關鍵字找到了原圖出處。

　　日本視覺大師北岡明佳在他的網站中提到，這張圖是由一個日本的網頁設計師 Nobuyuki Kayahara 所製作（參見：ProcreoFlashDesign）。 可惜，在網站中，北岡明佳（Akiyoshi Kitaoka）並未對這個連續旋轉的女人圖形的錯視原理多作說明。

　　為了更明確的解釋這種錯視現象，我們寫信請教對這個領域頗有專攻的台大心理系陳建中副教授。陳教授很快就給予我們答覆，不過因為教授剛從歐洲參與研討會回來很多事要處理，目前只能先給我們較短的說明。

　　關於旋轉女人的錯視圖，陳教授表示這種剪影錯視（silhouette illusion
）是一個古老錯視的花俏版本， 原始範例出自 Dr. Richard Gregory 。 我們花了很多時間在找這張原始範例，但網路上的錯視圖實在多如牛毛，我們無法確定陳教授指的是哪張圖（竹子湖按：尋找過程中，倒是無數次看到Penrose triangle）。

　　這裡有一個網站蒐集了非常多的經典錯視圖形，有興趣的網友可以參考這裡：Optical Illusion Galleries；另外還有 Dr. Richard Gregory 的個人網站Professor Richard Gregory on-line，裡面有許多視覺與認知方面的論文。

　　陳教授簡單說明這張圖有時看起來會反向旋轉的原因，是由於「將３Ｄ物件以２Ｄ方式呈現時，所造成的模擬兩可的現象。」同時，「目前沒有證據表示此種認知現象與性別、智商或大腦的不對稱有關。」

　　在等待陳教授為我們進一步說明之前，先簡單介紹一下「錯視」的定義（參照：台藝大視覺傳達設計——錯視）：「在日常生活中我們常用「
錯覺」這個名詞，常意謂著錯誤的判斷。在心理學中，所謂的「錯覺」是指，對外界事物的感覺無法與其客觀性質相配合而言。而所謂的「錯視」（optical illusion，visual illusion）是指眼睛的錯覺，一種將對象物之大小、形狀、色澤以及明暗等關係明顯判斷錯誤的現象。」

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　 　更清楚的解釋，詳見下文：旋轉的女人(2)　錯視原理完全解析

　　在看旋轉女人的這張圖形時，我們的直覺認為這女人應該是立體
　　的３Ｄ，但因為女人整個是黑色的２Ｄ，使得我們沒有足夠的資
　　訊（如光影）來判斷她的遠近，所以才會產生左右反轉的誤判。

　　而這種造成３Ｄ與２Ｄ間的錯視圖，其實是一種矛盾圖形，經典
　　範例就是我們前面有提到過的「Penrose triangle」。在 Dr. Richard
　　Gregory的網站有一些資料。請參考：這裡。

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轉載： http://www.ettoday.com/2007/09/14/515-2157718.htm
網路追追追／旋轉的女人(2)　錯視原理完全解析
2007/09/14 18:08
追追追小組／整理報導

　　上一篇旋轉的女人報告裡，我們留了一個尾巴，就是台大心理系陳建中教授的進一步解釋。事實上，為什麼有人看起來是順時鐘轉，有人看起來是逆時鐘轉，還有人看著看著會由順變逆，或是由逆變順，這中間的道理都是非常複雜的。

　　報告刊出的下午， 就收到陳教授的來信， 他對我們沒有找到 Richard Gregory 的版本很驚訝， 也對我們在報告後附加的那些解釋感到很糟（說真的，我們也感到很糟，對陳教授還有讀者都覺得很抱歉，等大家看完陳教授對於這張圖的解釋後，就可以了解到其中似是而非的差異）。以下就話說從頭吧。陳教授的來信是英文的，為了方便讀者，我們先翻成中文）

　　首先是關於這張圖的出處，陳教授指出，應該是出自是由著名心理學家 Adelbert Ames 發明的 Ames' Window（參見：Wiki - Adelbert Ames, Jr）。而脫胎自此的 Richard Gregory 版，就在 Richard Gregory 的網站（ 淡水河一號註：我們有找到這個網站，卻是見面不相識）。有興趣的朋友可以進一步參閱：Professor Richard Gregory on-line - Experiments，第一個檔案就是。

　　接下來就是重點了，旋轉的女人是怎麼讓我們產生錯視的呢？

　　首先，請看圖１（陳教授提供的，非常感謝教授）。這張圖從俯視的角度來呈現觀看者（observer）光源（light source）、物體（object）與物體剪影（the silhouette of the object）的關係。從這張圖我們就可以看出，藉由左邊的光源（用紅色星號代表），中間的物體（用空心箭頭代表）在右邊的某個「表面」（surface）形成了剪影，這個「表面」不一定只是指我們的視網膜（retain），也可能是一面屏幕（screen）。



　　現在， 假設這個物體逆時針轉４５度（ 請看圖２標示為 object1 的空心箭頭），這將會產生一個比原本的剪影還要短的剪影，反過來，順時針轉４５度（ 請看圖２標示為 object2 的空心箭頭）， 也會產生一個比原本的剪影還要短的剪影，如此，不管我們順時針轉還是逆時針轉，都會產生相同的剪影。
 

　　接下來，因為觀看者只能看到剪影，而看不到物體本身，所以觀看者將無法知道真正旋轉的方向，只能依據剪影的變化去猜。因為猜左和猜右都是同樣有效，也就難怪有人看到是順時針轉有人看到是逆時針轉。這種圖有一個名詞叫「雙穩態」（bistable，這是教授原來的用詞，我們不確定中文有無正式譯名，姑且稱之），意思是，這種圖允許兩個同樣有效的解釋。以上，就是為什麼有人看到順時針，有人看到逆時針的真正原理。

　　至於我們在第一份報告中提到的，有人看著旋轉的女人，看著看著方向會變 ， 陳教授也指出，這對「雙穩態」圖形來說很常見（ 例如 Necker Cube，參見：Wiki - Necker Cube）， 甚至有人做實驗，測量一個人可以固定一個視角多久的時間。至於為什麼視角會自己變來變去，陳教授說，這個問題因為牽涉到複雜的神經元機制（ neural mechanisms ）， 沒辦法在這裡做簡短的解釋，但是粗略的說，會看到順時針或是逆時針轉，和大腦裡不同的神經元有關。但因為雙穩態圖的特性，兩種神經元都會做出大約相同的反應，不過，由於系統的干擾，其中一種神經元的反應可能會大過另一種。例如，如果順時針的神經元的反應比較大，那麼我們就會看到圖形往順時針轉，反之亦然。由於神經元在刺激過後需要時間去適應（例如後像，afterimages）， 而在適應後神經元的反應會遞減， 這時，另一種神經元的反應變大，我們就會看到方向轉變（註：這一段翻的有點不順，希望沒有誤解陳教授的意思）。

　　所以，都是一樣的，不管你是先看到順時針轉還是先看到逆時針轉，都是取決於視覺的干擾（the noise in your visual），而且是完全隨機的。此外，在你注視它幾秒後，你所感知的旋轉方向將會明確轉變。

　　最後關於我們在第一篇報告中，提到幾種改變旋轉方向的方法，陳教授也提出解釋。他指出，已知可影響雙穩態圖（bistable）的效應有兩種，一種是脈絡（context）（ 可參考 Ramachandran & Anstis 1985 年，Perception
，14，135-143），另一種是凝視（fixation），在我們前一篇報告中所提到的第４種改變方向的方法就是一種脈絡效應，第１、２、３種方法和凝視效應有關，第３種方法同時也牽涉到認知的重置。

　　最後陳教授再次強調，以他目前所知，沒有經驗證據可以支持雙穩態知覺與智商或思考模式有關。針對第一篇報告中第五個切換旋轉視角的說法，陳教授也指出，透過思考轉換認知極其困難（少數轉換成功，是由於注視的時間過久，或是前面提到的適應效果）。換言之，我們接收到左轉還是右轉與高級認知作用無關，而有沒有看到圖形轉換方向，也無關智力及思考模式。此外，雙穩態認知也許與性別也無關。 可參考 Determinants involved in the perception of the Necker cube: an application of catastrophe theory . 〔an error occurred while processing this directive〕