小校報

容易受騙的眼睛

作者: 大比 最後更新: 08/12/2022

所謂「眼觀為實」,人們一直相信眼睛所見。隨着現代社會發展,不管是魔術所用的掩眼法,還是一些視錯圖,人類開始理解眼睛也有其限制。不少科技產品及視覺效果也利用眼睛所限去「騙」過我們,一起來認識一下吧!

 

聚點成圖——像素

如果用放大鏡將手機或電腦熒幕放大來看,就會看到一個個顏色點。這些顏色點就是像素(pixel,簡稱px),亦即組成影像最基本的元素,主要用於數碼影像的成像。

如果將這些像素再放大,就會看到紅綠藍三色的LED 燈。

LED熒幕上看似色彩斑斕,但其實當中只有紅綠藍三色,最多是光暗深淺不同而已!

 

黃色不是黃色?

既然LED熒幕上只有紅綠藍三色,那麼我們是怎樣看到黃色、黑色、粉紅色等顏色?原來,人眼之所以看得到顏色,是視網膜上大約700 萬個視錐細胞的功勞。它們的模樣像個錐型,分為三種,每種對某一特定顏色的光反應最大,對其他光的反應則較小:

當我們平日看到一件黃色的物件時,M 及L 視錐細胞都會受到刺激,並將訊息傳至大腦。大腦就像總司令,負責分析眼球傳來的訊號,從而判斷看到的物件顏色為黃色:

然而,LED 熒幕上的綠燈和紅燈都可分別令M 和L 視錐細胞受到刺激,傳送至大腦的訊息就跟看到黃色的物件時一樣:

紅綠藍三色的LED 燈就是這樣令視錐細胞產生不同訊息。每種訊息都對應一種顏色,讓大腦誤以為看到該種顏色。

 

圓形不是圓形?

將顏色點以特定排序放在一起,就可拼合出圖案。一般來說,像素愈小和愈密,例如將10 × 10 px增加至30 × 30 px,解像度就會愈高,排出來的影像就愈細緻。換言之,圖形的邊緣會更流暢,像下圖般顯得更接近完美的圓形。

隨着像素愈來愈細小, 令肉眼無法分清每個像素, 誤以為真的看到曲線。

 

如何令影像變得立體?

要令物件看似立體,就先要知道人們如何分辨立體和平面。

來自物件的光線分別進入雙眼,每隻眼睛看到的只是平面影像。由於雙眼的位置各異,跟物件的距離及角度都不同,所以左眼和右眼所看到的平面影像存有差異。

   

大腦將這些差異整合處理,成為我們最終看到的影像。這幅最終影像跟單眼各自所見的不同,顯得有立體感,這樣人們才可判斷跟物件的距離。

 

立體眼鏡

這種眼鏡可用來觀看一個特殊處理過的平面畫面,令人覺得畫面中的事物都是立體的,當中所運用的原理跟大腦處理平面影像的方式相似。

一些立體眼鏡兩邊的鏡片顏色不同,可過濾不同顏色。

有些則是偏光鏡,可過濾振動方向不同的光線。

 

讓我們來體驗立體眼鏡下的視覺吧!

未戴上立體眼鏡前以肉眼看到的影像,紅色與藍色影像是稍為分開的。戴上紅藍鏡片的立體眼鏡後,左邊是紅色的,右邊則是藍色的。

紅色鏡片下的左眼看見的影像是這樣子的。

藍色鏡片下的右眼看見的影像是這樣子的。

儘管兩隻眼睛看到突出的位置及顏色不盡相同,大腦會把兩個畫面整合起來,令人們看到立體畫面了。

一些立體電影的畫面由兩種顏色或者振動方向不同的光構成,彼此有微小的差異。當觀眾戴上立體眼鏡,兩隻眼就會看到稍微不同的影像,因此產生立體效果。

 

佩珀爾幻象

這種技術利用斜放的透明薄膜,反射平面的2D 影像,令觀眾看到影像在台上出現,並誤以為那是立體影像。除了舞台表演,有些小型的投影裝置也能做到相同效果。

 

我們簡單地用手機,也能做到最基本的立體投影呢!

 

本文由《兒童的科學》提供。

作者簡介
大比
大比

來自非洲,熱愛大自然,喜歡小動物。創意無限,想法天馬行空的藝術愛好者。喜歡鑽研烹飪和園藝,喜歡學習一切古靈精怪的東西。

關鍵字詞: 眼睛 |像素 |視覺 |大腦 |光影 |電影 |立體