畫家拿什么來欺騙觀眾的眼睛
? 西班牙畫家達(dá)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（上海《自然》雜志編審、上海大學(xué)退休教授）
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1832年的一天，瑞士晶體學(xué)家內(nèi)克爾在用顯微鏡觀察一塊晶體時(shí)，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(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)：一會(huì)兒朝左，一會(huì)兒又朝右，還在反復(fù)地切換。這究竟是為什么呢？
原來，內(nèi)克爾見到的是一種很有代表性的圖形，后來科學(xué)家把它稱為內(nèi)克爾立方體。這類圖形的特點(diǎn)是能夠給觀者的認(rèn)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(dāng)觀者采信甲，頭腦中就會(huì)映現(xiàn)出“甲圖”，當(dāng)觀者采信乙，頭腦里就會(huì)映現(xiàn)出“乙圖”，但絕對不會(huì)出現(xiàn)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(fēng)壓倒西風(fēng)，就是西風(fēng)壓倒東風(fēng)。”心理學(xué)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(jié)構(gòu)的圖像最?yuàn)Z人眼球。那么，什么是“圖-底”結(jié)構(gòu)呢？專門研究視覺圖像的格式塔心理學(xué)告訴我們，人在審視一個(gè)畫面時(shí)，第一步先要把圖和底分離開來，盡管這種分離有時(shí)并不容易。例如，一張白紙的中央畫了一個(gè)圓，那么觀者可以把圓內(nèi)部分看成圖，圓外部分就成了底。有了這樣主觀的認(rèn)識，你會(huì)覺得圓內(nèi)部分似乎變得密度更大，有點(diǎn)微微向外凸起。當(dāng)然，你也可以把圓外部分看成圖，那么圓內(nèi)部分便成了底，感覺就像在木板中央挖出了一個(gè)洞。當(dāng)“圖-底”這兩種選擇勢均力敵的時(shí)候，大腦就會(huì)出現(xiàn)與看到內(nèi)克爾立方體類似的情況，不知該采納哪一種“圖-底”結(jié)構(gòu)好，于是這兩種圖像便會(huì)在大腦中交替出現(xiàn)。
下圖是近年來比較有名的錯(cuò)覺圖，它可以分為上下兩個(gè)部分（左右圖只是顏色不同），下部是心理學(xué)里非常著名的一幅用“圖-底”結(jié)構(gòu)表現(xiàn)的交變圖——獎(jiǎng)杯和人臉。初看畫的中央放著一個(gè)獎(jiǎng)杯，但繼續(xù)觀看，可以把圖形看成是兩張臉的側(cè)視圖。本來獎(jiǎng)杯是圖，其他部分是底，而現(xiàn)在人臉的輪廓線成了圖形，原先的獎(jiǎng)杯成了背景，這兩種圖形不會(huì)在同一時(shí)刻被看到，要么看到獎(jiǎng)杯，要么看到人臉的側(cè)面。觀者的感覺會(huì)在這兩種圖形之間反復(fù)。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(cuò)覺——懷特效應(yīng)。
圖中的獎(jiǎng)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(shí)上建筑師和工匠們早就對此進(jìn)行了廣泛應(yīng)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(nèi)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(huì)顯示出兩種不同樣式的臺階，實(shí)際上它是一個(gè)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(chǎn)生的視錯(cuò)覺自然也會(huì)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(xué)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(zhuǎn)變等多重手法，創(chuàng)作了許多富含科學(xué)內(nèi)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(jié)構(gòu)形式繪制了一幅《騎士》圖。初看此圖，可見三隊(duì)白色騎士排著整齊的隊(duì)伍向右前進(jìn)。倘若把白色的部分看成圖底，那么黑色的圖形就會(huì)顯示出另外三隊(duì)騎士在向左前進(jìn)。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(fù)，設(shè)想把畫面展開，那么無論黑、白兩種隊(duì)列都可以無限制地重復(fù)。畫面隱含著動(dòng)感，觀者可以隱隱覺得白隊(duì)騎士在緩緩向右前進(jìn)時(shí)，黑隊(duì)騎士以同樣的速度在向左運(yùn)動(dòng)。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主李正道對此畫十分贊賞。他認(rèn)為，埃舍爾的這幅畫表達(dá)了現(xiàn)代科學(xué)里的CP對稱，如果你想象馬是在運(yùn)動(dòng)中，它也提示了CPT的對稱性。在物理學(xué)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(dú)的對稱是不符合自然規(guī)律，但是如果這三者同時(shí)進(jìn)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(gè)整體，還是著眼于圖中的各個(gè)細(xì)節(jié)。那么，大腦究竟是先看到局部還是整體呢?這是一個(gè)現(xiàn)在還爭論不休的問題。大量的神經(jīng)生理學(xué)證據(jù)支持神經(jīng)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(diǎn)，而格式塔心理學(xué)則認(rèn)為觀眾會(huì)先看到整體。西班牙超現(xiàn)實(shí)主義大師達(dá)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(dá)利作品的一貫風(fēng)格：光怪陸離、氣勢恢宏。通過題目我們知道畫的是一個(gè)奴隸交易市場，畫的中央有兩個(gè)穆斯林裝束的人正在與兩個(gè)穿著黑白衣服的人在說些什么。當(dāng)我們離開畫遠(yuǎn)一點(diǎn)，觀看畫的左半部分，這時(shí)候畫上斷垣殘壁的穹頂下沿就變成哲學(xué)家伏爾泰的頭部輪廓，幾個(gè)人物的細(xì)節(jié)就會(huì)逐漸模糊，融合起來變成了伏爾泰的臉部和頸部。兩個(gè)穿黑白衣服人的臉部便成了伏爾泰的雙眸。
西班牙畫家達(dá)利是20世紀(jì)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(xiàn)實(shí)主義風(fēng)格而享譽(yù)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(jīng)過深思熟慮，很難說是做夢的產(chǎn)物。”批評他“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(dá)利畫展后說：“你的畫不是無意識，而是有意識?！?/p>
筆者認(rèn)同這樣的觀點(diǎn)，因?yàn)樵谶_(dá)利的作品里經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)他采用視錯(cuò)覺元素來為畫面增加驚悚氣氛。美國神經(jīng)科學(xué)家蘇珊娜·馬蒂內(nèi)茲-康德對在達(dá)利這幅作品里可以感知兩種可能的圖像的科學(xué)道理做了這樣的解釋。她說：“我們的大腦感知的是一個(gè)粗糙、大致接近真實(shí)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(guān)鍵的現(xiàn)場信息，如邊緣、拐角和輪廓線。對于圖像模糊的地方，大腦會(huì)把原來儲(chǔ)存的記憶和大腦預(yù)期的信息填充進(jìn)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(xì)節(jié)全部都缺失了，需要觀眾用不同的方式去補(bǔ)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(huì)在兩種感知的圖像之間變來變?nèi)?？功能磁共振成像技術(shù)大腦掃描顯示，有兩個(gè)相對獨(dú)立的神經(jīng)元區(qū)域分別對每一種可能感知的圖像進(jìn)行了編碼。根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)資料，英國牛津大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家安德魯·帕克和克里斯廷·克魯格假設(shè)，我們看到某一種圖是因?yàn)榕c此對應(yīng)的神經(jīng)元區(qū)域比與另一種圖對應(yīng)的神經(jīng)元區(qū)域更活躍的緣故，當(dāng)由于某種原因，與之對抗的神經(jīng)元區(qū)域活動(dòng)積極程度提高并且占上了風(fēng)時(shí)，觀眾看到的圖像就會(huì)改變了。他們在猴子的身體上做過類似的實(shí)驗(yàn)，并且得到了證實(shí)。
注：本文轉(zhuǎn)載自《科學(xué)畫報(bào)》，經(jīng)作者授權(quán)轉(zhuǎn)發(fā)。
制版編輯：常春藤
