方形还是圆形？这个视觉错觉是什么原理
方形还是圆形？这个视觉错觉的原理，说起来，和我们大脑如何解读光线、形状以及我们眼睛的生理构造有着千丝万缕的联系。这其实是一个非常经典的例子，它暴露了我们感知世界的方式，并非一成不变地对应客观事实，而是经过了一系列复杂的“加工”和“解读”。
咱们先来说说这个错觉的具体表现，通常我们看到的可能是，在一个看似平坦的二维平面上，一些本该是方形的物体，边缘却莫名其妙地变得圆润起来，或者反之，本应是圆形的物体，却感觉有了棱角。当然，不同的错觉例子具体呈现方式会有差异，但核心都是在于视觉信息与我们大脑最终形成的感知之间出现了“偏差”。
那么，这背后到底是什么在捣鬼呢？原因可以说是多方面的，但我认为最核心的几点在于：
1. 光学对比与侧抑制：
这是最关键也最普遍的原因之一。当我们看到一个物体时，我们的大脑并不是孤立地处理这个物体的每一个像素点。相反，它会同时处理物体本身的亮度、颜色，以及它与周围环境的亮度、颜色的对比。
想象一下，在一个明亮的背景上有一个黑色的方形。在方形的边缘，亮背景和暗物体的交界处，光线的强度会发生剧烈的变化。此时，我们眼睛里的感光细胞（视网膜上的视锥细胞和视杆细胞）会发生一种叫做“侧抑制”的现象。简单来说，就是当一个神经细胞被激活时，它会抑制其周围的神经细胞的激活程度。
在方形的边缘，靠近亮背景的神经元被强光激活，它们会抑制附近那些本应感知黑暗的神经细胞。反过来，靠近黑色方形的神经元被弱光激活，它们也会抑制周围的神经元。这种侧抑制在物体的边缘会特别明显，它会加强亮暗之间的对比度，让边缘看起来更“锐利”。
然而，这种锐化处理在某些情况下，特别是当边缘的对比度非常高，或者边缘的形状本身存在一些细微的过渡时，就会产生误导。大脑会过度解读这种“锐利感”，将原本清晰的边缘感知得更模糊或更圆滑。尤其是在处理某些特定图案时，例如马赫带（Mach bands），我们能看到本不存在的明暗条纹，这就是侧抑制的直接体现。在方形边缘这种强烈的明暗过渡区，大脑的这种处理机制，就可能将原本应该锐利的直角感知为带有弧度的。
2. 大脑的形状识别机制和“最佳猜测”：
我们的大脑天生就倾向于将接收到的视觉信息“模型化”，并将其与我们已有的关于世界形状的知识库进行匹配。方形、圆形，这些都是我们非常熟悉的几何形状。
当我们看到一个看起来有点模糊或不规则的方形边缘时，大脑会试图找到一个最符合当前视觉输入的已知形状模型。如果感知到的信息与一个圆形的模型更接近（可能是由于某些特定的光线散射、阴影处理或者边缘的微妙过渡），大脑就可能“选择”将这个物体识别为圆形，或者至少是在感知上赋予它圆形的特质。这是一种“最小能量”或“最佳解释”的策略，大脑总想用最简单、最符合经验的方式来理解眼前的景象。
可以想象成，如果你拿到一块打磨得不太完美的石头，它有点像圆形，又有点像方形。我们的大脑会倾向于说：“嗯，这块石头最像个圆形。” 即使它实际上不是一个完美的圆。
3. 注意力分配与感知焦点：
我们的注意力并非均匀地分布在整个视觉场上。在观察一个物体时，我们往往会不自觉地将注意力集中在物体的某些关键特征上，比如它的轮廓、它的中心或者它的某些突出部分。
如果一个错觉的设置恰好引导了我们的注意力，让我们的感知焦点集中在那些容易被误读的边缘区域，那么错觉的效果就会被放大。例如，如果一个方形的图片，其角落处的阴影或者背景的纹理恰好产生了一种让大脑感觉“不那么尖锐”的视觉信号，而我们的注意力又被这些细微之处吸引，就可能导致我们觉得这个方形的角落变得圆滑。
4. 眼睛的生理特性和扫视行为：
我们的眼睛并不是静止的。在观看时，我们眼球会进行微小的、不自主的运动，称为“微眼震”（microsaccades）。这些运动虽然非常快速和微小，但它们能帮助我们不断刷新视野信息，并维持视觉的清晰度。
在某些错觉设计中，这些微小的眼球运动与图形本身的特点结合，可能会对感知产生影响。例如，某些线条的走向或者图案的排列，可能会在我们眼球扫视时产生一种轻微的视觉扰动，而大脑会将这种扰动解读为形状的改变。
举个例子来说明：
你可能见过一些错觉，比如在一个由黑色方块组成的网格中，看起来某些白色交点会闪烁，或者某些线条看起来会弯曲。这些很多都与上面提到的侧抑制和对对比度的处理有关。
再比如，有些错觉会让一个带有锯齿状边缘的圆形看起来像一个方形。这时，可能是大脑对锯齿状边缘的“平均化”处理，或者将边缘看作是整体形状的一种“扰动”，从而更倾向于识别其基础的圆形轮廓。
总而言之，这个“方形还是圆形”的视觉错觉，并非单一原理在起作用，而是多种视觉处理机制在复杂交互下的产物。它提醒我们，我们所“看到”的世界，并非直接映入眼帘的物理世界，而是经过了我们大脑高度加工和解释的“主观现实”。这种“加工”是为了让我们在复杂多变的光学信号中，尽可能快速、准确地识别出物体，并据此采取行动，但有时也难免会出错，从而产生奇妙的视觉错觉。研究这些错觉，就像是在窥探我们大脑内部那个精密的“视觉操作系统”是如何工作的。
咱们先来说说这个错觉的具体表现，通常我们看到的可能是，在一个看似平坦的二维平面上，一些本该是方形的物体，边缘却莫名其妙地变得圆润起来，或者反之，本应是圆形的物体，却感觉有了棱角。当然，不同的错觉例子具体呈现方式会有差异，但核心都是在于视觉信息与我们大脑最终形成的感知之间出现了“偏差”。
那么，这背后到底是什么在捣鬼呢？原因可以说是多方面的，但我认为最核心的几点在于：
1. 光学对比与侧抑制：
这是最关键也最普遍的原因之一。当我们看到一个物体时，我们的大脑并不是孤立地处理这个物体的每一个像素点。相反，它会同时处理物体本身的亮度、颜色，以及它与周围环境的亮度、颜色的对比。
想象一下，在一个明亮的背景上有一个黑色的方形。在方形的边缘，亮背景和暗物体的交界处，光线的强度会发生剧烈的变化。此时，我们眼睛里的感光细胞（视网膜上的视锥细胞和视杆细胞）会发生一种叫做“侧抑制”的现象。简单来说，就是当一个神经细胞被激活时，它会抑制其周围的神经细胞的激活程度。
在方形的边缘，靠近亮背景的神经元被强光激活，它们会抑制附近那些本应感知黑暗的神经细胞。反过来，靠近黑色方形的神经元被弱光激活，它们也会抑制周围的神经元。这种侧抑制在物体的边缘会特别明显，它会加强亮暗之间的对比度，让边缘看起来更“锐利”。
然而，这种锐化处理在某些情况下，特别是当边缘的对比度非常高，或者边缘的形状本身存在一些细微的过渡时，就会产生误导。大脑会过度解读这种“锐利感”，将原本清晰的边缘感知得更模糊或更圆滑。尤其是在处理某些特定图案时，例如马赫带（Mach bands），我们能看到本不存在的明暗条纹，这就是侧抑制的直接体现。在方形边缘这种强烈的明暗过渡区，大脑的这种处理机制，就可能将原本应该锐利的直角感知为带有弧度的。
2. 大脑的形状识别机制和“最佳猜测”：
我们的大脑天生就倾向于将接收到的视觉信息“模型化”，并将其与我们已有的关于世界形状的知识库进行匹配。方形、圆形，这些都是我们非常熟悉的几何形状。
当我们看到一个看起来有点模糊或不规则的方形边缘时，大脑会试图找到一个最符合当前视觉输入的已知形状模型。如果感知到的信息与一个圆形的模型更接近（可能是由于某些特定的光线散射、阴影处理或者边缘的微妙过渡），大脑就可能“选择”将这个物体识别为圆形，或者至少是在感知上赋予它圆形的特质。这是一种“最小能量”或“最佳解释”的策略，大脑总想用最简单、最符合经验的方式来理解眼前的景象。
可以想象成，如果你拿到一块打磨得不太完美的石头，它有点像圆形，又有点像方形。我们的大脑会倾向于说：“嗯，这块石头最像个圆形。” 即使它实际上不是一个完美的圆。
3. 注意力分配与感知焦点：
我们的注意力并非均匀地分布在整个视觉场上。在观察一个物体时，我们往往会不自觉地将注意力集中在物体的某些关键特征上，比如它的轮廓、它的中心或者它的某些突出部分。
如果一个错觉的设置恰好引导了我们的注意力，让我们的感知焦点集中在那些容易被误读的边缘区域，那么错觉的效果就会被放大。例如，如果一个方形的图片，其角落处的阴影或者背景的纹理恰好产生了一种让大脑感觉“不那么尖锐”的视觉信号，而我们的注意力又被这些细微之处吸引，就可能导致我们觉得这个方形的角落变得圆滑。
4. 眼睛的生理特性和扫视行为：
我们的眼睛并不是静止的。在观看时，我们眼球会进行微小的、不自主的运动，称为“微眼震”（microsaccades）。这些运动虽然非常快速和微小，但它们能帮助我们不断刷新视野信息，并维持视觉的清晰度。
在某些错觉设计中，这些微小的眼球运动与图形本身的特点结合，可能会对感知产生影响。例如，某些线条的走向或者图案的排列，可能会在我们眼球扫视时产生一种轻微的视觉扰动，而大脑会将这种扰动解读为形状的改变。
举个例子来说明：
你可能见过一些错觉，比如在一个由黑色方块组成的网格中，看起来某些白色交点会闪烁，或者某些线条看起来会弯曲。这些很多都与上面提到的侧抑制和对对比度的处理有关。
再比如，有些错觉会让一个带有锯齿状边缘的圆形看起来像一个方形。这时，可能是大脑对锯齿状边缘的“平均化”处理，或者将边缘看作是整体形状的一种“扰动”，从而更倾向于识别其基础的圆形轮廓。
总而言之，这个“方形还是圆形”的视觉错觉，并非单一原理在起作用，而是多种视觉处理机制在复杂交互下的产物。它提醒我们，我们所“看到”的世界，并非直接映入眼帘的物理世界，而是经过了我们大脑高度加工和解释的“主观现实”。这种“加工”是为了让我们在复杂多变的光学信号中，尽可能快速、准确地识别出物体，并据此采取行动，但有时也难免会出错，从而产生奇妙的视觉错觉。研究这些错觉，就像是在窥探我们大脑内部那个精密的“视觉操作系统”是如何工作的。
网友意见
欺骗人的视觉的妙招，往往只在一个特定的视角下起效。
如果只看左半幅图，会不会有人真以为这个潘洛斯三角确实存在了？
于是做了一点微小的工作，用SU把这个家伙造出来了。
这是普通视角。
从某个特殊的角度俯瞰下去的话，喏。
阵列也不是问题，依然肩并肩。
这是那个方中圆圆中方，嘿嘿
再给大家一次睹其尊容的机会~这个弯曲底面的特殊形状即为其视错觉原理的精髓。
不知专业术语怎么形容，大体接近于牟合方盖：
两条曲线相交而成的曲面角从特定角度看，看到的是连续曲线（？）
沿切线方向看S形曲线，看到的是直线（？）
大致如此，谢谢大家。
另外：注意这对几何体，与众不同的是，镜子前它看起来像“相交的两个正方形”，镜子后却是“分离的两个圆形”。答主觉得这个虽然块头又小位置又偏，含金量却是最高的，正在努力模拟……
——更新——
图解的原理补上来了
全难度解锁，我似乎还超额完成任务了呢
提供OBJ格式模型，用六角大王可以DIY一批：
http:// pan.baidu.com/s/1mi2d5e 4类似的话题
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