举目过往处,目不暇接,色彩交相辉映,高山流水,蓝天白云,好不壮丽!银河天上悬,群星熠熠生辉,好不神往!此情此景,让人感叹流连忘返,不禁心中自问,是什么造就了这一切的震撼?言归正传,这包含两个命题,光的感官效应与人类对宇宙的思考!这里着重讲视觉效应!

人类的视觉适应(你看到和认知的世界)(1)

缤纷色彩的世界,光与大脑的奇妙结合

众所周知,我们能看到各种物体,是由于光的作用,光分为光源光和反射光,光是电磁波,不同的光源有不同的电磁频率,例如天上的星星,星星内部不同的元素辐射有不同的电磁频率,我们看到的是其综合发出的光,根据不同星星的主频率,星星表现出蓝,白,黄等颜色!

还有就是反射光了,就是我们每时每刻都能感受到的,反射光就是光源光照射到不同物体上,部分光被吸收,另一部分反射出来被人眼接收,所以我们看到了物体。

人类的视觉适应(你看到和认知的世界)(2)

我们看到的物体各种色彩,是不同频率的电磁波在通过眼睛经过大脑都有不同感觉,这叫色觉!不同频率的可见光融合在一起,就产生了各种各样不同的颜色,不同的生物有着不同的大脑处理电磁波的能力,所体验出来的就是色觉的不同!我们看到的缤纷色彩的世界,是人类进化的成果!

视觉直觉二维化,大脑抽象经验三维化

说了世界的色彩,再来谈谈眼睛看世界的维度。我们都知道,我们看到的世界都是立体的,三维的,层次分明的!所以直觉上是眼睛能直接看到三维立体化,其实真实情况并非如此!

试想一下,你身处一个高楼林立的城市中,城市的建筑物都很立体,很有层次,就是3D的映像,没错。那是因为每幢建筑的外观材料一致,所以很有立体和层次感,现在把每栋建筑外表上每1平米上涂上不同色块,不同颜色越多越好,你会发现瞬间整个城市变得光怪陆离与一丝混乱,就像马赛克一样!

人类的视觉适应(你看到和认知的世界)(3)

乱是乱了点,但是认真看还是立体的!没错,重点来了,仔细想想,你还能看出立体是因为什么?是光影、明暗、线条与参照物!人是经验与立体光影抽象生物,倘若把这些条件都去掉会怎样?如何实现?发挥你们想象力的时候到了!

既然是立体建筑,所以无论色块如何,在它们立体部位衔接处必会产生明暗区间,明暗区间就会产生线条,线条连接起来,再加上反射光和建筑留下的影子,和参照物近大远小的视觉经验结合一块,不就是立体感了吗?

黑暗中的思维实验

为达到实验目的,我们假设实验是在晚上,无月光星光等光源,全黑,伸手不见五指。假设建筑墙面材料为全黑体材料,只会吸收光,不会反射光(反射墙面会造成光影),在建筑墙面每隔20厘米挂一个不同功率的小灯,或墙面每隔20厘米一个发光小块直接发光,然后观测。

就这样,你看到的城市建筑立方体群,无论你朝哪一个方向看,你的视觉感官都是二维的,当然你能看到建筑群整体轮廓,但是轮廓本身就是二维的,当然你可以展开你对世界以往经验的想象力脑补,把小灯连接起来看看会形成什么!所以,把人类的视觉经验,和大脑进化成功的光影三维化的条件去除,你看到的视觉世界就是二维的!

二维视觉与天文观测

看到上面实验的结果,晚上你再看看星星,是不是有什么异曲同工之妙呢?何止,就是一模一样啊!喜欢天文观星的朋友,当你遥望那壮观的猎户座时,那是一只巨大的“立体猎人”在天球上的二维投影拼凑出的形象而已,实际它的立体三维形状与猎人轮廓并无关联,这就是视觉二维化的结果!

人类的视觉适应(你看到和认知的世界)(4)

为什么我会重点讲这些视觉二维的内容,因为在写完对宇宙的概述之后我会写关于天文的知识,其中有天球,黄道,星轨等等视觉二维体系。总而言之,你在天上看到的所有星星都是三维空间中视觉二维化的运动轨迹!这些内容有助于你们在以后天文作品中能透过视觉二维反向推测立体三维的星体运动的本质,培养空间想象力,这就是我写作的目的!

人类的视觉适应(你看到和认知的世界)(5)

后记

本来这一章目是和“宇宙的演化”一起写的,一个是感官视觉,一个是思考溯源,这样才构成我们完整的认知世界,但由于篇幅原因只能留到下一篇幅,敬请读者的谅解!

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