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「反重力」小屋與「水往高處流」

01-29

文/ @東華君

前言：前一篇文章《大小恆常視錯覺的應用：Ames小屋》中我們簡單聊了一下Ames小屋，這次聊一下一個相似的小屋子：「反重力」小屋。

相信大家有在網上看到不少類似題圖中這樣的「反重力」的圖片。想必大家咋一眼看上去一定會眼前一亮，但是只要簡單一想便會明白：這其實只是先將房屋旋轉一定角度後拍攝，然後將照片按牆壁方向校正後的效果。與之前介紹的Ames小屋類似，這種「反重力」小屋背後主要涉及的也是視覺的恆常性。

我們的知覺系統能在一定範圍內保持對客觀事物的穩定的認識，而不隨知覺條件或感覺映象模式的改變而改變，這種特性就是知覺的恆常性（perceptual constancy）。它能幫助我們認識事物的穩定性，是人們知覺客觀事物的一個重要特性，對人類的生存和發展具有重要意義。但是，當我們身處一個整體背景都發生了偏離的環境中時，我們知覺系統的恆常性反而會誤導大腦的認知，形成一系列的錯覺。

圖1.「斜站在牆上」的效果

在圖1中，這個人如何能夠斜站在牆上而不摔下來呢? 他是不是練了絕世武學或者被無形的繩子吊起來了？

圖2. 「斜站在牆上」的原理

非也，這種現象的產生奧秘其實不在參與者，而在於房屋本身。 「反重力」的小屋實際上是以偏離於真實水平面一定角度來建造的。事實上，任何一種情況下人們都垂直於真實的水平面（圖2）。但是，呈現給大家的圖片其實是按房屋的牆壁為垂直方向而重新校正過方向的。所以，在圖1中我們可以看到（「反重力」〕房屋中的人們看起來像是真的斜站在牆上一般。

在這種「反重力」小屋中還可以創造出一些非常酷炫的場景，比如：球往高處滾/水往高處流。

圖3. 球往高處滾的原理

原理也是一樣的，盛球的板子實際上是相對水平面稍微向下傾斜的（圖3右上），所以將球放到較高的一端後，它會向較低的一端滾動。但是，由於整個房子都是傾斜的，所以當我們將照片按牆壁的方向校正後，我們就可以看到球自己平穩地滾上斜坡這樣神奇的現象了（圖3右下）。

圖4.躺著拍照，會有神奇的效果（Jan von Holleben）

現實生活中，我們很多人在拍照的時候也是深諳此道，通過類似的原理拍出來一些非常有趣的照片。當我們躺在地上做出與日常生活中類似的行走、奔跑或「飛翔」的動作時，似乎我們的大腦會被這些動作和周圍的參照物迷惑，誤以為就像日常的生活中那樣，我們的身體是與地面垂直的。

【互動環節】

國內有不少視覺藝術體驗館內設有「反重力」小屋，當然也有很多是由於地基變化而自然形成的（比如，比薩斜塔）。大家如果體驗過的話，可以在評論區留言告知場所名稱，我會附錄在文末，讓更多人知道。

參考資料：

psy2.psych.tu-dresden.de

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