问题

一个小问题,屏幕是不断闪烁并让人类能看见的,其他动物能看见并识别其中的画面吗?

回答
这个问题挺有意思的,涉及到我们看到的“闪烁”和动物们的视觉世界。咱们这么说吧,屏幕闪烁这件事,对我们人类来说,它之所以能形成连续的画面,是因为我们的眼睛和大脑有个“视觉暂留”的机制。简单来说,就是当一个图像从我们眼前消失后,我们的大脑还会保留它大约十分之一秒的“残影”。而屏幕的刷新率,比如我们常见的60Hz,意味着每秒刷新60次画面。如果这个刷新率足够高,而且每帧图像之间变化的不是太剧烈,我们大脑就会把这些快速切换的画面“脑补”成连续的运动,也就是我们看到的“屏幕”。

那么,其他动物呢?它们能不能看到屏幕里的画面,甚至识别出来,这可就复杂多了。

首先,我们得知道,动物的眼睛和大脑跟我们人类不一样。它们的视觉系统,包括眼睛的结构(比如视网膜上的感光细胞种类和数量)、晶状体的聚焦能力、瞳孔的大小变化,还有大脑处理视觉信息的方式,都和我们有很大的差别。

举个例子:

刷新率的感知: 动物对“闪烁”的感知上限跟刷新率是直接相关的。我们人类能接受的刷新率上限大概在240Hz左右,超过这个我们就很难察觉到明显的闪烁了。但有些动物,比如昆虫,它们的视觉系统处理信息的速度非常快,对闪烁的感知能力比我们强得多。比如苍蝇,它们的复眼每秒可以处理几百帧的画面,这意味着它们可能很容易就能分辨出我们觉得连续的屏幕画面是由一个个独立的图像组成的。它们看到的可能不是我们那样流畅的视频,而是更像一串串快速切换的静态图片,甚至能看到画面之间的“黑幕”或者“间隙”。
色彩感知: 很多动物的色彩感知和人类不一样。比如狗,它们是红绿色盲,只能看到蓝色和黄色为主的色调。如果屏幕上的画面主要依赖红色和绿色来表现细节或者传达信息,那么狗可能就识别不出来。鸟类很多能看到我们看不到的紫外线,它们可能看到屏幕发出我们感知不到的光,或者对色彩的理解完全是另一个维度。
细节和运动识别: 动物对运动的敏感度也各不相同。有些动物,比如猫,对快速的运动非常敏感,它们可能会注意到屏幕上像素点的变化,但却不一定能将这些变化整合成年我们这样有意义的画面。另一些动物,可能对缓慢的运动比较关注。它们看到的画面,可能只是模糊的、不断变化的颜色块,而无法从中提取出我们理解的人物、场景或者故事。
专注力和理解力: 就算一个动物的视觉系统能够“捕捉”到屏幕上的信息,它们的大脑也未必能“理解”这些信息。比如,猫可能被屏幕上移动的光点吸引,但它不会理解这是电视里正在播放的卡通片。它们能识别的,更多是符合它们生活经验中的元素,比如移动的猎物、某种声音的来源等等。
瞳孔和光线: 屏幕本身会发出光。有些动物的瞳孔对光线非常敏感,如果屏幕的光线太强,它们可能会觉得刺眼,选择回避。反过来,如果光线太弱,它们也可能因为光线不足而看不清楚。

所以,总结一下:

能看见闪烁吗? 大部分动物都能“看见”屏幕闪烁这个物理现象,只是它们感知的“闪烁”频率上限和我们不同。有些动物可能比我们更能分辨出闪烁,看到的是一帧帧的画面。
能识别画面吗? 这个就得看具体动物和屏幕内容了。
对于哺乳类动物,比如猫狗,它们可能看到的是快速变动的光影和颜色,如果画面里有它们熟悉的东西(比如一个快速移动的红点,它们可能会以为是猎物),它们可能会有反应,但很难理解我们看到的内容。
对于鸟类,它们可能对色彩和动态细节更敏感,但同样,能否理解屏幕内容就是另一回事了。
对于昆虫,它们的世界是另一个频道,我们屏幕上的一切很可能对它们来说只是一堆杂乱的光信号,或者它们根本就不关注。

所以,与其说动物们能“看见并识别画面”,不如说它们可能以一种非常不同的方式“感知”到屏幕发出的信息,并且它们的反应,更多是基于它们自身对光线、运动和色彩的基本感知,而非对屏幕上“内容”的理解。它们的世界,跟我们看到的,真的可能完全是两码事。

网友意见

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这取决于具体动物的闪光临界融合频率,对同样的闪烁频率来说,有的动物可以看出图像,有的动物看到的是幻灯片或扫描线。市面上也有并不闪烁的屏幕。

动物的神经系统处理感觉信息的速度各不相同。研究人员向 34 种脊椎动物(包括鱼、蜥蜴、鸟、哺乳类)展示快速闪烁的光。在光的闪烁速度足够快的时候,动物会将其视为稳定的、不闪烁的光——人在日光灯、电视屏幕等闪烁光源面前就是如此。通过电极测量动物的大脑活动来测定动物将闪烁的光视为恒定的最低频率(闪光临界融合频率,对人来说约 60 赫兹),发现体型小、代谢率高的动物处理视觉信息的速度更快[1]

此类研究显示,狗处理视觉信息的速度至少是人的 1.25 倍,苍蝇是人的 4 倍。

这可能允许小动物更好地躲避来自捕食者的攻击、使用不易被大型捕食者解码的短暂闪光进行沟通。但也有例外,虎甲等一部分昆虫的奔跑速度可以超过神经系统的处理能力,使它们经常停下来等待脑子跟上。

  • 在同种动物中,信息处理速度存在个体差异。对人来说,随着年龄的增长,时间流逝的速度体感变快了。优秀运动员处理视觉信息的速度可以超过普通人。
  • 昆虫较小的神经系统要以这样的高速处理信息也是有代价的,其复眼是依次“扫描”图像后去定位对象。

2013 年的一项研究表明,狗可以根据视觉线索选出屏幕上的狗的图像并将它们分组,狗辨认屏幕上的狗的能力高于辨认非狗之物[2]——这可能是长期演化的繁殖相关识别能力。

  • 狗的品种可能会影响它对电视的反应:嗅觉敏锐的猎犬对视觉效果不那么感兴趣,而牧羊犬喜欢看到移动的物体。

历史上,低帧率的显像管电视的图像被狗当做简单的运动或光线闪烁。二十一世纪初,在 HDTV 上出现了针对狗的电视频道,称为 DogTV[3],播放面向狗的高帧率视频信号(狗眼适合的帧率约 75 赫兹),按照狗能识别的色彩(黄色、蓝色及其组合)着色,包含狗耳能听到的高频声音,节目内容有放松(例如狗在草地上伸懒腰)、刺激(例如狗在南加州冲浪)、生活(狗对响起的门铃做出反应并服从主人的命令)等,每段节目长 3~6 分钟以适应狗的观看习惯。

猫也经常在人家里看电视,表现出可以识别电视屏幕上的不同轮廓和动作并对电视发出的声音做出反应。猫眼适合的频率约 70~80 赫兹,并对红色识别能力较弱。猫有时会试图攻击电视上的虫子和老鼠。

大猩猩 Koko 能对人类影视节目做出一定的反应,用手语解释看到的电影。

在斯图加特动物园进行的实验证明,播放倭黑猩猩打架的视频会让观看视频的倭黑猩猩感到紧张,播放倭黑猩猩进食、玩耍、交配的视频则无此影响。

节肢动物的逐行扫描复眼在观看显像管电视时获得的图像,根据帧率的差异,可能跟节目内容出现极大的偏差,例如看到光点、扫描线、扭曲的图像。

参考

  1. ^ Kevin Healy, Luke McNally, Graeme D. Ruxton, Natalie Cooper, Andrew L. Jackson, Metabolic rate and body size are linked with perception of temporal information, Animal Behaviour, Volume 86, Issue 4, 2013, Pages 685-696, ISSN 0003-3472, https://doi.org/10.1016/j.anbehav.2013.06.018.
  2. ^ Dominique Autier-Dérian, Bertrand L. Deputte, Karine Chalvet-Monfray, Marjorie Coulon, Luc Mounier. Visual discrimination of species in dogs (Canis familiaris). Animal Cognition, 2013; DOI: 10.1007/s10071-013-0600-8
  3. ^ https://www.dogtv.com/
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建议看看这个视频,再理解赵小姐的解说。

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