錯覺輪廓

錯覺輪廓（illusory contours，或稱主觀輪廓，subjective contours），是一種視覺錯覺，表現為觀察者在沒有亮度或顏色變化的地方能感知到輪廓的存在。Friedrich Schumann最早發現此現象。^[1]

「Kanizsa三角」。按照一定規則排列的三個吃豆人讓人感知到一個三角形的存在。

例子

錯覺輪廓中最著名的例子當屬卡尼薩三角^[2]，其最早由義大利心理學家蓋塔諾·卡尼薩發現（見右圖）。通過一些幾何元素的規則排列，觀察者能強烈地感知到一個白色三角形的存在，即使實際上這個三角形的邊與背景並無任何區別。Ehrenstein錯覺也是同一類錯覺。

Ehrenstein錯覺：觀察者能感知到一個圓盤的存在

另一類錯覺輪廓是所謂的鄰接線錯覺輪廓（abutting line illusory contours）。

鄰接線錯覺輪廓：相鄰的兩組錯位半個周期的線段讓人感知到中間實際並不存在的一條輪廓

相關研究

von der Heydt和Peterhans等人的工作首先對鄰接線類型的錯覺輪廓在清醒猴視覺皮層的表徵作了詳細的研究。^[3][4]他們的工作表明獼猴的次級視皮層（V2）約有44%的細胞能表徵錯覺輪廓的存在，而初級視皮層（V1）則幾乎沒有這樣的細胞（1989年的文章中提到V1僅有1個這樣的細胞）。

2001年Lee和Nguyen在清醒猴上使用Kanizsa三角類型的錯覺輪廓進行的實驗表明V1也有對此輪廓反應的細胞，但V1細胞反應的潛伏期要長於V2，提示V2可能對V1的反應存在影響。^[5]

除了電生理的研究之外，也有研究者用內源信號光學成像的手段研究這個問題。2001年Ramsden等人在麻醉猴上使用高空間頻率鄰接線錯覺輪廓的結果發現V1對錯覺輪廓的反應和對光柵的反應相反，而V2對這二者的反應是重合的。^[6]之後的一項貓上的工作也認為反應的重合或反轉與所用刺激的空間頻率有關。^[7]

2012年的一篇文章用成像手段同時研究了獼猴V1、V2和V4三個腦區對各空間頻率錯覺輪廓的反應。^[8]他們發現在統計意義上，V1和V2都表徵錯覺輪廓刺激中的鄰接線，而非錯覺輪廓本身。但V4則能非常好地表徵錯覺輪廓的存在。儘管V2在所用的表示對兩種刺激反應相似程度的指標上要比V1高，但並不顯著。同時，他們還採用了2001年Ramsden等人採用的刺激參數，但沒有得到完全相同的結果。他們發現V1和V2的對錯覺輪廓的反應和對光柵的反應相比都是相反的。作者認為此差異可能與具體的分析細節有關。這篇文章支持這樣的觀點，即人對一個事物或刺激的整體感知來自於對其中局部特徵的整合，這也與格式塔學派的觀點類似。

參考文獻

1. Schumann, F, Beiträge zur Analyse der Gesichtswahrnehmungen. Erste Abhandlung. Einige Beobachtungen über die Zusammenfassung von Gesichtseindrücken zu Einheiten., Zeitschrift für Psychologie und Physiologie der Sinnesorgane, 1900, 23: 1–32
2. Kanizsa, G, Margini quasi-percettivi in campi con stimolazione omogenea., Rivista di Psicologia, 1955, 49 (1): 7–30
3. von der Heydt, R; Peterhans, E; Baumgartner, G, Illusory contours and cortical neuron responses, Science, 1984, 244 (4654): 1260–1262, PMID 6539501, doi:10.1126/science.6539501
4. von der Heydt, R; Peterhans, E, Mechanisms of contour perception in monkey visual cortex. I. Lines of pattern discontinuity, J Neurosci, 1989, 9 (5): 1731–1748
5. Lee, TaiSing; Nguyen, My, Dynamics of subjective contour formation in the early visual cortex, PNAS, 2001, 98 (4): 1907–1911
6. Ramsden, Benjamin; Chou P., Hung; Anna, Roe, Real and Illusory Contour Processing in Area V1 of the Primate: a Cortical Balancing Act, Cereb Cortex, 2001, 11 (7): 648–668
7. Zhan, Chang'an; Baker, Curtis, Critical Spatial Frequencies for Illusory Contour Processing in Early Visual Cortex, Cereb Cortex, 2008, 18 (5): 1029–1041
8. Pan, Yanxia; Chen, Minggui; Yin, Jiapeng; An, Xu; Zhang, Xian; Lu, Yiliang; Gong, Hongliang; Li, Wu and Wang, Wei. Equivalent Representation of Real and Illusory Contours in Macaque V4. J Neurosci. 2012, 32 (20): 6760–6770. 引文使用過時參數coauthors (幫助)