夢のたまご塾　飛騨アカデミー 2009

　「錯視のつくり方」　夢のたまご塾　飛騨アカデミー
2009年8月7日（金）晩

　　錯視の作り方　　

北岡明佳立命館大学文学部心理学専攻　since August 5, 2009

本日のメニュー

　１.　「本当の色」を見るトリック　

　２.　おばけ　　

　３.　脳内処理時間を見る　

　４.　「蛇の回転」錯視　

　５.　昔なつかし形の錯視　

　６.　ステレオグラム　

　７.　顔の錯視　

　１.　「本当の色」を見るトリック　

（配布プリント）

「目の色の恒常性・総当たりの組み合わせの実験結果」

それぞれの画像において、左右の目の色は物理的には同じであるが、色が違って見える画像がある。それぞれの画像の右目（色のフィルターがかかっている側）の色が反対側の髪飾りのビーズと同じ色に見える場合は、色の恒常性が成立していることになる。使用した色は、目とフィルターの色ともに、赤、黄、緑、シアン、青、マゼンタであるから、6 x 6 = 36 個の画像がある。作者には青の恒常性がイマイチに見えるが、観察者によって違いがありそうである。PCディスプレー（MITSUBISHI Diamondcrysta RDT1713S）で見ると、右目が黄（左から2番目の縦の列）の色の恒常性がフィルターの色にかかわらず優れているが、カラーレーザープリンタ（XEROX DocuPrint C3540）で印刷してみたところ、フィルターが緑の画像（左から2番目で上から3番目）の効果が弱かった。

2000 x 2642 pixel

おにいさんの絵でも目の色の恒常性は成立する。　当たり前？

「青い金閣」

金閣の金箔部分は物理的には青みがかった灰色なのであるが、金色に見える。

元の写真

キルシュマンの法則（色の対比の法則）

（1）誘導領域（取り囲む領域）と比較してテスト領域（ターゲット領域）が小さければ小さいほど、色の対比は大きい。

（2）色の対比は2つの領域が離れていても起こる。しかし、離れれば離れるほど対比の効果は減少する。

（3）色の対比の量は誘導領域の面積によって異なる。

（4）色の対比は、明るさの対比がないか少ないところで最大となる。（第３法則と呼ばれる）

（5）明るさが同じならば、色の対比は誘導する色の飽和度（彩度）に影響される。

Graham, C. H. and Brown, J. L. (1965) Color contrast and color appearance: Brightness constancy and color constancy. In C. H. Graham (Ed.), Vision and visual perception, New York: John Wiley & Sons (pp 452-478). (In this paper, the third and fourth laws are exchanged)

Kirschmann, A. (1891) Über die quantitativen Verhältnisse des stimultanen Helligkeits- und Farben-Contrastes. Phil. Stud., 6, 417-491.

Yund, E. W. and Armington, J. C. (1975) Color and brightness contrast effects as a function of spatial variables. Vision Research, 15, 917-929.

　以下は筆者がドイツ語の原文の要約部分（Kirschmann, 1891, p. 491）から直訳したものである。

(1) 純粋な同時的明るさ対比の強度と、おそらくは純粋な色の対比の強度も、静止した目における明確で大きい知覚の境界の内側において、誘導する網膜部位の範囲に線型に比例するか、あるいは同じ面積の平方根に比例して増大する。

(2) コントラスト効果の強さとは関係なく、コントラストが引き起こす強度を、対応する範囲を大きくすることによって、より弱い強度に変えることができる。つまり、コントラストにおいては、範囲と強度の間には相互関係もある。

(3) 同時色対比は、明るさの対比がないか最小限の場合に、最大の効果を発揮する。

(4) 色の印象と同じ明るさの灰色との同時コントラストは、誘導する色の飽和度が大きくなるほど、この後者に比例するというよりはむしろより小さい規模で、おそらくは対数比例的に増大する。

(5) 二つの色の間の同時コントラストは、二つの成分から成る。それらの定量的な関係は、二つの色の飽和度が同じように増加する場合や減少する場合に、同じようにではなく変わり、また矛盾したように変わる。

(6) 二つの色の間の相反するコントラストは、二つの色が中間の飽和度の場合に、最大に達する。

　キルシュマンの法則とキルシュマンの原文の要約部分を比較すると、内容が一致していないことがわかる。キルシュマンの法則は5つであるが、原文では項目は６つである。キルシュマンの法則の１番は原文の１番と一致している。注目のキルシュマンの法則の４番は原文では３番である。ということは、「キルシュマンの第三法則」とは、原文の順番で言っていることになる。キルシュマンの法則の２番は原文の要約には登場しない。３番には原文の１番と２番が対応する。５番に対応するのは、原文の４番、５番、６番である。

色の付いた領域が灰色に見える錯視

「酒井の色の対比」

上の正方形の列は同じ灰色に見えるが、左の5つの正方形と右の5つの正方形を入れ換えて下の列に並べてみると、かなり違っていることがわかる。一番下の2つの正方形は外に出してみたところで、左の緑の正方形は右上の5つの正方形と同じで、右のピンクの正方形は左上の5つの正方形と同じである。誘導背景の色に最大の彩度を用いないことがポイントであった。

左上5列の「灰色」と右下5列の「青」は物理的には同じであり、右上5列の「灰色」と左下5列の「黄」は物理的には同じである。

酒井香澄（「Landの二色法による色再現とBelseyの仮説検証」立命館大学文学部哲学科心理学専攻2002年度卒業論文）の発見をベースにしている。

明るさの恒常性と視覚的ファントム

「おばけ姫２」

白目が明るく見えるが、普通の白で描かれている。

明るさの恒常性（lightness constancy）

「おばけ」

おばけの「服」の明るさは左右で同じであるが、左が明るく見える。

視覚的ファントム（霧と光の錯視）

「光る菊」

菊の花の中心が光って見える。

　２.　おばけ　　

相変わらず、嵐電の車両を撮影すると、前面が拡大して見える（あるいは、車両が接近してくるように見える）。H政大学の吉M先生は「representational momentumの一種に違いない」とおっしゃりそうだが、この写真は後ろから撮ったものである。

おばけ

おばけのおばけ

おばけが高速に移動して見える。

おばけ（motion line, speed line）

Apparent movement with speed lines (motion lines)　おばけは 100ms

⇔⇔

おばけ

仮現運動

おばけ高速回転

⇔

説明できないおばけ

　３.　脳内処理時間を見る　

オオウチ錯視（蘆田最適化版）

内側の領域が動いて見える。

References

Ouchi, H. (1977) Japanese optical and geometrical art. Mineola, NY: Dover.

Spillmann, L., Heitger, F. and Schuller, S. (1986) Apparent displacement and phase unlocking in checkerboard patterns. Paper presented at the 9th European Conference on Visual Perception, Bad Nauheim

Ashida, H. (2002) Spatial frequency tuning of the Ouchi illusion and its dependence on stimulus size. Vision Research, 42, 1413-1420.

「踊るハート達」

ハートが動いて見える。めがねをかけている人は、めがねを動かすとよく見えるかもしれない。離れたところから見ると、明るくなった時のハートは白のランダムドットより手前に見え、暗くなった時のハートは奥に見える人が過半数と予想される。

文献

Kitaoka, A. and Ashida, H. (2007) A variant of the anomalous motion illusion based upon contrast and visual latency. Perception, 36, 1019-1035. PDF

Kitaoka, A, Kuriki, I. and Ashida, H. (2006) The center-of-gravity model of chromostereopsis. Ritsumeikan Journal of Human Sciences, 11, 59-64. PDF

モノクロでOK

配布物

「踊るハート達」　（MS-Word ファイル）
北岡明佳（2006）色が強くなる錯視　A・F・Tジャーナル, 31 (Summer), pp. 01.

踊るハート錯視
(fluttering-heart illusion)

(Helmholtz, 1867; Nguyen-Tri and Faubert 2003; von Grünau 1975a, 1975b, 1976; von Kries 1896)

静止画が動いて見える錯視のカタログ

　中山（2008）によると、踊るハートは赤が重要。青不要。ピンクはダメ。

中山明子（2008）「踊るハート」錯視（1844）と「踊るハート達」錯視（2006）の比較検証　2008年度立命館大学文学部（人文学科心理学専攻）卒業論文

　４.　「蛇の回転」錯視　

「蛇の回転」

蛇の円盤が勝手に回転して見える。

（配布物）

作り方

黒→濃い灰色→白→薄い灰色→黒

「カメの回転」

カメの集団が回転して見える。そのほか、左右に動いて見える錯視や、垂直・水平に並んだエッジが傾いて見える錯視もある。

「てんとう虫の回転」

てんとう虫のリングが回転して見える。

「赤紫のコメの波」

図が波打って動いて見える。

「影付きの左右に動く蛇」

蛇が左右に動いて見える。

「錠剤の回転」

錠剤のリングが回転して見える。

「ハートの回転」

ハートのリングが回転して見える。

（北岡による勝手な）
最適化型フレーザーウィルコックス錯視の最新の分類

Type	Basic illusion that motion direction is from dark to light	Basic illusion that motion direction is from light to dark	Examples (click the thumbnail)
I
IIa
IIb
III
IV
V new!

(VSS DemoNight 2007)

参考　北岡明佳著　「だまされる視覚　錯視の楽しみ方」

拙著、錯視本「トリック・アイズ　メカニズム」もご参考に！

1. Fraser and Wilcox (1979)

Fraser, A. and Wilcox, K. J. (1979) Perception of illusory movement. Nature, 281, 565-566.

2. Faubert and Herbert (1999)

Faubert, J. and Herbert, A. M. (1999) The peripheral drift illusion: A motion illusion in the visual periphery. Perception, 28, 617-621.

3. Naor-Raz and Sekuler (2000)

Naor-Raz, G. and Sekuler, R. (2000) Perceptual dimorphism in visual motion from stationary patterns. Perception, 29, 325-335.

4. Kitaoka and Ashida (2003)

Kitaoka, A. and Ashida, H. (2003) Phenomenal characteristics of the peripheral drift illusion. VISION (Journal of the Vision Society of Japan), 15, 261-262

5. Following papers or articles

Kuriki, I., Ashida, H., Murakami, I. and Kitaoka, A. (forthcoming) Functional brain imaging of the Rotating Snakes illusion by fMRI. Journal of Vision, in press new!

Hisakata, R. and Murakami, I. (2008) The effects of eccentricity and retinal illuminance on the illusory motion seen in a stationary luminance gradient. Vision Research, 49, 1940-1948.

Chi, M-T., Lee, T-Y., Qu, Y., and Wong, T-T. (2008) Self-Animating Images: Illusory Motion Using Repeated Asymmetric Patterns. ACM Transaction on Graphics (Proceedings of SIGGRAPH 2008), 27, No.3. SIGGRAPH2008 --- Authors' page --- PDF (SIGGRAPH)

Scientific American Reports Special Edition on Perception (2008).

Kitaoka, A. and Ashida, H. (2007) A variant of the anomalous motion illusion based upon contrast and visual latency. Perception, 36, 1019-1035. PDF request to Akiyoshi Kitaoka

Newton Press (Ed.), A. Kitaoka (Supervisor) (2007) Newton magazine book: Special issue "How is the brain deceived? Perfect demonstration of visual illusions" Tokyo: Newton Press (in Japanese; published in October 2007).

Ramachandran, V. S. and Rogers-Ramachandran, D. (2007) A Moving Experience: How the eyes can see movement where it does not exist. Scientific American Mind, February/March, 14-16.

Kitaoka, A. (2007) Phenomenal classification of the “optimized” Fraser-Wilcox illusion and the effect of color. Poster presentation in DemoNight, VSS2007, GWiz, Sarasota, Florida, USA, May 14, 2007.

Murakami, I., Kitaoka, A. and Ashida, H. (2006) A positive correlation between fixation instability and the strength of illusory motion in a static display. Vision Research, 46, 2421-2431. PDF request should be sent to Dr. Murakami

Kitaoka, A. (2006) Anomalous motion illusion and stereopsis. Journal of Three Dimensional Images (Japan), 20, 9-14. PDF (manuscript but the same as the printed one)

Kanazawa, S., Kitaoka, A. and Yamaguchi, M. K. (2006) Infants see the “Rotating Snake” illusion. Dorsal and ventral streams in the visual system (Talk): Monday, 21 August 2006; 12:00-12:30 (29th European Conference on Visual Perception, St-Petersburg, Russia, 20th-25th August, 2006) Abstract

Kitaoka, A., Ashida, H., and Murakami, I. (2005) Does the peripheral drift illusion generate illusory motion in depth? Journal of Three Dimensional Images (Tokyo), 19, 6-8. PDF (scanned copy) (poor quality) --- MS-Word file (manuscript, the same as the paper) (high quality)

Conway, R. B., Kitaoka, A., Yazdanbakhsh, A., Pack, C. C., and Livingstone, M. S. (2005) Neural basis for a powerful static motion illusion. Journal of Neuroscience, 25, 5651-5656. PDF request should be sent to Dr. Conway

Backus, B. T. and Oruç, I. (2005) Illusory motion from change over time in the response to contrast and luminance. Journal of Vision, 5, 1055-1069. http://journalofvision.org/5/11/10/

"Dark to light" (in gradation) might be stronger.

"Light to dark" might be stronger.

"Dark to light"

"Light to dark"

"Dark to light" and "light to dark" in cooperation

I propose an empirical observation that color might enhance the illusion in some conditions.

Observation 1. The illusion from dark to light is enhanced by red or blue.

Observation 2. The illusion from light to dark is enhanced by yellow or green.

Observation 3. The illusion from dark to light is enhanced by red or blue, while the illusion from light to dark is enhanced by yellow or green. Both illusions work additively.

謎の赤と紫特有の錯視（タイプ V）

「赤い円盤の回転」

赤い円盤が回転して見える。

配布したものはこちら →

　５.　昔なつかし形の錯視　

カタログ　いくつか作ってみよう。

ミュラー＝リヤー錯視

ツェルナー錯視

ポッゲンドルフ錯視

「赤い屋根」

赤い屋根は合同なのであるが、左の屋根は右の屋根に比べて細長く見える。シェパード錯視のバリエーションと考えられる。

シェパード錯視（Shepard illusion or table-top illusion）：

Shepard, R. N. (1990) Mind sights: original visual illusions, ambiguities, and other anomalies, with a commentary on the play of mind in perception and art. New York: Freeman.　（Ｒ．Ｎ．シェパード著、鈴木光太郎・芳賀康朗訳　（1993）　視覚のトリック：だまし絵が語る「見る」しくみ　東京：新曜社）

文字列が傾いて見える錯視

「安全工学傾き錯視」

「安全工学」文字列は右上がりに見える。

少し動いて見えるような気も・・・

市松模様錯視

「膨らみの錯視」

市松模様の床が膨らんでこちらにせり出しているように見えるが、物理的にはすべて正方形で描かれており、感じられる丸みは錯視である。

渦巻き錯視

「水の渦」

同心円が渦巻きに見える。

６.　ステレオグラム

医学博士　湖崎克　選　「最新式実体鏡」　半田屋商店

368 プラスチック製実体鏡 \18,000　カタログはここをクリック



これはいわゆるステレオスコープです。

北岡制作のステレオグラム用プロトタイプ（PDF）

ステレオグラムの例

「両眼立体視の説明用の図」

図のような奥行きの位置に物体Aと物体Bがあると、右目に映るAB間の距離は、左目のそれよりも長くなる（両眼視差）。この情報を手がかりにして計算されて作られた知覚が、両眼立体視である。

立体視の説明のプリント（18MB）

７.　顔の錯視

ホロウマスク錯視

ホロウマスクのデモを作るためにインターネット販売（日本装飾造花）で手に入れたお面達

お面を裏返すだけでホロウマスク錯視

「ヤンキーねえさんの顔ガクガク錯視」

目のあたりがガクガクして見える。

「横方向の顔ガクガク錯視」

4つ目で口が2つの顔というよりは、観察者の目が落ちつかないかのように、図が横方向にガクガクして見える。

「ヤンキーねえさんのウォラストン錯視」

目は左右の顔で同じなのであるが、左の顔の目はこちらを見ているように見え、右の顔は向かって左の方向を見ているように見える。向かって左の目（右目ということ）の方が向かって右の目（左目）より大きく描いてあるが、左の顔ではあまり気にならないが、右の顔ではよくわかる。

「サッチャー錯視のイラスト版」

左の図は笑顔の女性を描いたイラストをさかさまにしたもので、右の図は左の図の目と口をそれぞれ上下反転させたものである。右の図を見るとあまり奇妙な感じは受けないが、図をさかさまにして見る（下図）と、かなり奇妙な顔になっていることがわかる。この錯視はサッチャー錯視と呼ばれ、Peter Thompson先生が1980年（サッチャーが首相になった次の年）に発表した。Peterは自分自身の顔でもやっているが、ヒゲまでさかさまにするのは反則では（笑）。

「充血錯視のイラスト版２」

輝度に誘導された視線方向のずれ効果（luminance-induced gaze shift）あるいは充血錯視（bloodshot illusion）（Ando, 2002）。白目の部分を暗くすると、暗くした方向に視線がずれて見える。３つの図は白目の赤い部分を除いて同一であるが、左の図は向かって左方向を、中央の図は正面を、右の図は向かって右方向を人物が見ているように見える。

ほかにもいろいろあります。

ご清聴ありがとうございました。

錯視の分類

1.　形の錯視（幾何学的錯視）　カタログ　専門書
2.　明るさの錯視　　カタログ　
3.　色の錯視　　カタログ　色の錯視いろいろ（配布資料）　
4.　動きの錯視　　静止画が動いて見える錯視のカタログ

（5.　立体視の錯視）
（6.　視覚的補完の錯視）　カタログ
（7.　だまし絵）　解説

錯視のカタログのページ
 錯視のカタログのある本
 関連する知覚心理学の本
 北岡の「だまされる視覚　錯視の心理学」（2007年）
ニュートンムック「錯視　完全図解」（2007年）

他の錯視に及ぼす色の効果
　　　色が動く錯視に及ぼす効果（ロレアル賞受賞記念講演）

参考　色彩学会2005年シンポジウムの発表

北岡明佳の錯視のページ