畫家拿什么來欺騙觀眾的眼睛
? 西班牙畫家達利的作品《販賣奴隸市場與不明顯的伏爾泰半身像》
撰文 | 林鳳生（上?！蹲匀弧冯s志編審、上海大學退休教授）
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1832年的一天，瑞士晶體學家內克爾在用顯微鏡觀察一塊晶體時，看的雖然是晶體切片的平面像，卻覺得圖像是立體的。而且，它的空間朝向還會發(fā)生翻轉：一會兒朝左，一會兒又朝右，還在反復地切換。這究竟是為什么呢？
原來，內克爾見到的是一種很有代表性的圖形，后來科學家把它稱為內克爾立方體。這類圖形的特點是能夠給觀者的認知系統(tǒng)提供兩種模棱兩可的信息，于是大腦也舉棋不定，不知采納哪一種信息好。當觀者采信甲，頭腦中就會映現出“甲圖”，當觀者采信乙，頭腦里就會映現出“乙圖”，但絕對不會出現非甲非乙或半甲半乙的情況。就像《紅樓夢》里王熙鳳說的：“不是東風壓倒西風，就是西風壓倒東風。”心理學把這一類圖形稱為“交變圖”。
“圖”還是“底”——模棱兩可的選擇
交變圖的神奇，引起了人們的興趣，不少人紛紛研究出一些有趣的作品來。其中，以利用“圖-底”結構的圖像最奪人眼球。那么，什么是“圖-底”結構呢？專門研究視覺圖像的格式塔心理學告訴我們，人在審視一個畫面時，第一步先要把圖和底分離開來，盡管這種分離有時并不容易。例如，一張白紙的中央畫了一個圓，那么觀者可以把圓內部分看成圖，圓外部分就成了底。有了這樣主觀的認識，你會覺得圓內部分似乎變得密度更大，有點微微向外凸起。當然，你也可以把圓外部分看成圖，那么圓內部分便成了底，感覺就像在木板中央挖出了一個洞。當“圖-底”這兩種選擇勢均力敵的時候，大腦就會出現與看到內克爾立方體類似的情況，不知該采納哪一種“圖-底”結構好，于是這兩種圖像便會在大腦中交替出現。
下圖是近年來比較有名的錯覺圖，它可以分為上下兩個部分（左右圖只是顏色不同），下部是心理學里非常著名的一幅用“圖-底”結構表現的交變圖——獎杯和人臉。初看畫的中央放著一個獎杯，但繼續(xù)觀看，可以把圖形看成是兩張臉的側視圖。本來獎杯是圖，其他部分是底，而現在人臉的輪廓線成了圖形，原先的獎杯成了背景，這兩種圖形不會在同一時刻被看到，要么看到獎杯，要么看到人臉的側面。觀者的感覺會在這兩種圖形之間反復。這幅圖的特別之處還在于作者在這幅傳統(tǒng)的變形圖上加了窗簾，從而顯示了另外一種視錯覺——懷特效應。
圖中的獎杯涂的是一種均勻的顏色，但是在彩色窗簾的映襯下左右兩邊顯示出不同的色彩深度。交變圖的研究雖然只有短短100多年的歷史，事實上建筑師和工匠們早就對此進行了廣泛應用。我們在龐貝古城遺址的阿波羅神廟里可以看到一片由不同顏色的大理石鑲嵌而成的地面，上面的圖案就是由許許多多內克爾立方體組成的方陣。這塊地面看起來凹凸不平，隨著觀者的觀賞角度不同，還會顯示出兩種不同樣式的臺階，實際上它是一個平面。
? 龐貝古城遺址中的一塊大理石地面
形形色色的交變圖和由此產生的視錯覺自然也會影響到畫家的創(chuàng)作，他們欣然地拿來，把它作為一種視覺元素融合到自己的畫作里去。荷蘭版畫家埃舍爾是一位備受科學家推崇的畫家。他常常采用周期鑲嵌、變形、對稱和二維到三維的轉變等多重手法，創(chuàng)作了許多富含科學內涵、讓人耳目一新的佳作。
? 荷蘭版畫家埃舍爾的作品《騎士》
他曾巧用“圖-底”結構形式繪制了一幅《騎士》圖。初看此圖，可見三隊白色騎士排著整齊的隊伍向右前進。倘若把白色的部分看成圖底，那么黑色的圖形就會顯示出另外三隊騎士在向左前進。不僅如此，埃舍爾在這幅畫里還增添了更多的元素：畫面顯示了多種對稱和重復，設想把畫面展開，那么無論黑、白兩種隊列都可以無限制地重復。畫面隱含著動感，觀者可以隱隱覺得白隊騎士在緩緩向右前進時，黑隊騎士以同樣的速度在向左運動。諾貝爾物理學獎得主李正道對此畫十分贊賞。他認為，埃舍爾的這幅畫表達了現代科學里的CP對稱，如果你想象馬是在運動中，它也提示了CPT的對稱性。在物理學中，我們用C表示粒子和反粒子的交換，P表示左和右的交換，T表示過去和將來交換。雖然它們單獨的對稱是不符合自然規(guī)律，但是如果這三者同時進行，那么所有的物理定律是對稱的，這就是CPT對稱性。
“局步”與“整體”——顧此失彼的選擇
還有一種圖與交變圖有異曲同工之妙：也是一張圖可以有兩種不同的解釋，主要取決于觀者把圖看成一個整體，還是著眼于圖中的各個細節(jié)。那么，大腦究竟是先看到局部還是整體呢?這是一個現在還爭論不休的問題。大量的神經生理學證據支持神經系統(tǒng)首先抽提視覺刺激的局部特征，然后再把它們綜合成整體的觀點，而格式塔心理學則認為觀眾會先看到整體。西班牙超現實主義大師達利曾創(chuàng)作了一幅《販賣奴隸市場與不明顯的伏爾泰半身像》（見題圖）。此畫展示了達利作品的一貫風格：光怪陸離、氣勢恢宏。通過題目我們知道畫的是一個奴隸交易市場，畫的中央有兩個穆斯林裝束的人正在與兩個穿著黑白衣服的人在說些什么。當我們離開畫遠一點，觀看畫的左半部分，這時候畫上斷垣殘壁的穹頂下沿就變成哲學家伏爾泰的頭部輪廓，幾個人物的細節(jié)就會逐漸模糊，融合起來變成了伏爾泰的臉部和頸部。兩個穿黑白衣服人的臉部便成了伏爾泰的雙眸。
西班牙畫家達利是20世紀最偉大的畫家之一，他的作品以想象力豐富、畫面詭譎奇異的超現實主義風格而享譽畫壇。他說自己的畫反映了做夢的場景。但是，有批評家說：“這樣的畫面顯然經過深思熟慮，很難說是做夢的產物?！迸u他“用虛假的弗洛伊德話語掩飾了傳統(tǒng)的繪畫技法”。連弗洛伊德本人在一次參觀了達利畫展后說：“你的畫不是無意識，而是有意識?！?/p>
筆者認同這樣的觀點，因為在達利的作品里經常會發(fā)現他采用視錯覺元素來為畫面增加驚悚氣氛。美國神經科學家蘇珊娜·馬蒂內茲-康德對在達利這幅作品里可以感知兩種可能的圖像的科學道理做了這樣的解釋。她說：“我們的大腦感知的是一個粗糙、大致接近真實的世界。由于無法處理外部每一件事物的信息，因此大腦只能對感知到的信息做簡化處理，只收錄最關鍵的現場信息，如邊緣、拐角和輪廓線。對于圖像模糊的地方，大腦會把原來儲存的記憶和大腦預期的信息填充進去，從而形成了“完整”的圖像。就像圖中的伏爾泰的耳朵、頸部的細節(jié)全部都缺失了，需要觀眾用不同的方式去補充，這樣的圖很容易顯得模棱兩可?！?/p>
至于為什么我們見到的圖像會在兩種感知的圖像之間變來變去？功能磁共振成像技術大腦掃描顯示，有兩個相對獨立的神經元區(qū)域分別對每一種可能感知的圖像進行了編碼。根據這些實驗資料，英國牛津大學神經科學家安德魯·帕克和克里斯廷·克魯格假設，我們看到某一種圖是因為與此對應的神經元區(qū)域比與另一種圖對應的神經元區(qū)域更活躍的緣故，當由于某種原因，與之對抗的神經元區(qū)域活動積極程度提高并且占上了風時，觀眾看到的圖像就會改變了。他們在猴子的身體上做過類似的實驗，并且得到了證實。
注：本文轉載自《科學畫報》，經作者授權轉發(fā)。
制版編輯：常春藤
