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买橘子被坑了，科学家怒发论文，一定要小心这种网兜

百科   2024-09-26 17:02   北京  


图片来源：unsplash
都是商家的心机。
超市里很多橘子、橙子、柠檬甚至鸡蛋，都会用这样一种红色或者黄色等的网兜装起来销售，这除了能给购买者一种精心包装过的高级感，其实还藏着商家的一些小心思。

图片来源：unsplash+

Part.1

                       

连科学家都被坑了

卡尔·格根富特纳（Karl Gegenfurtner）是德国吉森大学（Giessen University）的一名心理学家，他很喜欢吃橘子，每周六都会到当地一家水果店去买橘子。但有一天，他发现那家水果店的橘子貌似都没有熟透，黄黄绿绿的，一看就很酸。当时是德国的夏天，超市里的橘子没熟透是很正常的事，于是格根富特纳离开这家水果店，想去其它店里碰碰运气。
很快，在他路过另一家超市时，发现里面有许多装在这样的红色橘网里的橘子正在出售。一眼望去，这些橘子呈现出健康的橙色，看起来似乎已经熟透了，于是他开心地买了一大堆。
而当他兴高采烈地回到家，将这些橘子从橘网里拿出来，正准备大快朵颐之际，竟然发现这些看似已经熟透了的橙色橘子竟然都变成了没怎么熟的黄绿色橘子。

网里的橘子和拿出来的橘子对比（图片来源：原论文）
气不过的他当即就写了一篇论文，名曰《对橘子成熟的感知》（Perceptual ripening of oranges），随后发表在了科学期刊i-perception上。

Part.2

                       

网的颜色

橙色的成熟橘子为什么到家就变成了没熟透的黄绿色呢？重点在于装橘子的红网兜，这个网可不仅是为了方便携带水果，它还能改变我们对橘子颜色的感知。
这其实可以看作一种视错觉（visual illusion）。举个例子，大家仔细看下面这张图，是不是感觉“环球”两个字的颜色偏黄，“科学”两个字的颜色更偏紫？

制图：冬鸢
但这张图里面“环球科学”四个字其实都是同样的颜色！
是不是开始怀疑自己的眼睛了？
类似的，再看下面这张图。第二行中的红心都是同样的颜色，但当它们被第一行不同颜色的线、点或者小方块挡住时（即第三行），你是不是感觉每组的两颗红心颜色都完全不一样了？

图片来源：Novick & Kitaoka，2021
还有下面这张图，当你将屏幕远离自己或缩放图片时，会感觉绿色条纹中间的空白是偏绿色的，紫色条纹中间的空白是偏紫色的。但如果你把这张图片放大仔细看，你就会发现其实不管紫色还是绿色条纹，它们中间的间隔都是白色的。

图片来源：Novick & Kitaoka，2021
这是一种叫做”颜色同化”（color assimilation）的视错觉，即我们看到的物体颜色可能受这个物体周围颜色的影响，让我们感知到的颜色向这个物体周围的颜色偏移。
再以这张图为例：
你会感觉“环球”和“科学”的颜色不一样，正是因为你感知到的“环球”两个字的颜色向挡住它的黄色条纹偏移，而“科学”的颜色则向挡住它的蓝紫色条纹偏移。红心和条纹的例子亦如此。
那现在你应该也清楚，橘网里的橘子，为什么一拿出来，就变成黄绿色了。这也是因为橙网的红色，让你感知到的未熟透橘子的黄色向红色偏移，更像熟透橘子的那种橙色了。这在水果商家的圈子里，也都是公开的秘密，所以他们喜欢用有特定颜色的网来装水果，通过“颜色同化”的视错觉让消费者就以为这些水果正处于最好吃的时期。

图片来源：原论文
“研究色彩的科学家对此会心一笑，但作为消费者这却是一个悲伤的时刻。”格根富特纳在这篇论文的结尾写道。


这种泡沫网也有相同的效果（图片来源：王昱）

Part.3

                       

是脑子还是眼睛在欺骗你？

一个多世纪以来，诸如”颜色同化”这样的视错觉一直吸引着科学家和艺术家的兴趣。19 世纪 70 年代，威廉·冯·贝佐尔德（Wilhelm von Bezold）首次描述了他所谓的 “色彩扩散”（color spreading）现象。将近一个世纪后，艺术家约瑟夫·阿尔伯斯（Joset Albers）在其颇具影响力的著作《色彩的相互作用》（Interaction of Color）中探讨了类似的效果。20 世纪 60 年代和 70 年代，汉斯·蒙克（Hanns Munker）和迈克尔·怀特（Michael White）等研究者在理解这些现象方面取得了进一步的进展。
但是，我们到底为什么会产生这些视错觉呢？其实科学家和哲学家一直在争论，各种视错觉的产生到底是因为眼睛和大脑较低级视觉中心的神经处理方式引起的，还是涉及更高层次的思维和心理过程，比如与背景推断或记忆和经验相关的认知过程。
换句话说，到底是眼睛欺骗了我们，还是脑子欺骗了我们？
去年，一项发表在《公共科学图书馆·计算生物学》（PLOS Computational Biology）上的研究中，研究者本想通过建模模拟动物视神经的工作方式，进而预测动物如何感知颜色，却意外地发现，该模型也能正确预测人类看到的包括“颜色同化”在内的许多视错觉。这或许能说明，许多视错觉可能是由眼睛和视觉神经工作方式的限制引起的，而不是更复杂的心理过程。

一种视错觉，中间的长条只有一种颜色，但你会因为周围的明暗变化而觉得这个长条的颜色也是渐变的（图片来源：Jolyon Troscianko）
我们的眼睛感知到外界的光信号后，会在视网膜中转化为电信号，并由视神经送往大脑，最终让我们看到外界的图像。但单个视神经能处理的信息是有限的，以其对对比度的感知为例，在自然界里，有时同一场景的光线差异会很大，视野所及最亮区域的亮度可以达到最暗区域的10 000倍（即对比度很大）。奇怪的是，连接我们大脑和眼睛的视神经实际上只能处理亮暗比大约为10:1的对比度，所以我们最终到底是怎样看到亮暗比能达到10 000:1的自然场景的呢？
研究团队认为，虽然单个神经元只能处理10:1的对比度，但不同神经元之间会相互配合。这些神经元中，有些擅长分辨中等亮度区域的微小差异，另一些神经元则对这些微小差异不敏感，但专门负责处理非常暗或非常亮的区域。这些神经元相互整合信息后，就可以共同处理对比度很大的场景了。
这种方式可以处理自然界中常见的大部分场景，但遇到一些不常见的场景时，就可能出现一些小失误，这便是视错觉的由来。
研究人员通过以上假设建立了模型，发现这个模型真的可以预测在视错觉的例子中，我们所看到的“错误”颜色。

研究团队通过模型成功预测人眼看到的视错觉（图片来源：Troscianko & Osorio，2023）
当然这项研究只是建模分析，对于视错觉的产生，还有许多不同的说法，我们还需要更详尽的研究来揭开其中的谜底。
但话说回来，下次买橘子，记得把橘子从网里拿出来确认一下，到底熟透了没有。

图片来源：unsplash+


参考链接:


1.https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/20416695241258748#bibr17-20416695241258748

2.https://medicalxpress.com/news/2024-08-reveals-orange-netting-packaging-oranges.html

3.https://journalofillusion.net/index.php/joi/article/view/6152

4.https://academic.oup.com/book/27344/chapter-abstract/197068405?redirectedFrom=fulltext#no-access-message

5.https://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1011117#pcbi.1011117.ref018

6.https://www.eurekalert.org/news-releases/992509

7.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4211395/






来源：环球科技
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文章仅代表作者观点，不代表中国科普博览立场



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