Sunday, August 24, 2014

神奇速畫家!

 
速畫家不神奇,但是畫到讓你在最後一秒還看不出來,就很神奇了!

你看得出這人在畫什麼嗎?不管看不看得出來,都請瞧瞧以下的影片,而且影片要看到最後喔,包準你大開眼界!

有興趣知道原理的話,請閱讀下方的解說!

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影片一:



影片二(淡水的藝人!... 是上面那位美國人流浪到淡水了嗎?):



各位看到的這種影像叫做「慕尼影像」(Mooney images),就是影像中每個像素都是二位元化(非黑即白)的影像。人類的視覺認知能力,特別喜歡把這一類模糊的影像自動「拼湊」或「連結」起來,試圖看出其中的物體。

這種能力,稱作知覺黏合(perceptual closure)、或是知覺組織(perceptual grouping)。

1957 年,加拿大的科學家慕尼(Craig Mooney)率先使用這種影像來測試人類在不同年齡時的視覺黏合(perceptual closure)能力。因此,大家也把這一類圖像叫做「慕尼影像」。

這種知覺黏合或知覺組織能力,是大腦的一種截思,可以幫助我們快速辨識出模糊的物體,但是,有時候也會幫倒忙,讓我們產生「幻想性視錯覺」(Pareidolia)。

幻想性視錯覺中最常出現的,就是臉孔。這或許是因為,臉孔在演化過程和社交活動中,是非常重要的一種事物(認不出誰是部落裡的老大,或者,認不出部落老大的老婆是誰... 嗯... 結果就會變成蘋果社會新聞的主角)。

「幻想性視錯覺」的例子,到處都是臉:



最上面兩部影片告訴我們,視覺黏合或是知覺組織能力,似乎無法成功運用在倒置的臉孔上,這或許說明了大腦中的捷思對世界中的可能事物存在著某些預設(例如臉孔大多是正立的)。

那這些藝術家是怎麼突破或增強大腦的捷思呢?天賦異稟?熟能生巧?我也不清楚答案。看來得找出這些人來研究一下才能知道~

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MOONEY CM. (1957). Age in the development of closure ability in children. Can J Psychol. 11(4):219-26.

Tuesday, August 19, 2014

大麻很毒?


柯案沸騰(不是柯P喔),但是蘋果昨天這篇關於大麻的報導,似乎有些偏頗(難道是蘋果編輯故意寫一篇偏頗的來引爭議嗎?)。

http://www.appledaily.com.tw/realtimenews/article/local/20140819/454565/

文章中引用顏宗海醫師,說「大麻的依賴性和成癮性都比菸酒來的重」、「大麻毒性絕對比香菸、啤酒更加毒」,但卻沒有提出明確證據,相較之下,國外的研究資料則顯示大麻的致死、毒性、和成癮性都比菸酒低。

報導中也引用林杰樑醫師,說「大麻比吸菸更來的毒」、且「大麻引起肺癌的機率比菸害多出三點五倍,引起慢性肺部疾病比例比起香菸高出許多」,不確定蘋果引用資料來源為何,但是根據美國國家癌症中心的文獻回顧,大麻致癌的證據正反都有,目前沒有定論,因此不能斷言大麻致癌機率大於香煙。

幫大家整理一些資訊如下(主要編譯自第一篇引用的 vox 文章):

CDC 2010 年公佈的藥物直接致死人數(間接死亡如藥後車禍死亡不納入):

菸草:480,000 人
酒精:25,692 人
大麻:0 人

http://www.vox.com/cards/marijuana-legalization/health-effects-marijuana

毒性比值(致死劑量/有感劑量)(數字越大毒性越低)

海洛因            :5
酒精                :10
大麻 (食用)     :100~1000

http://www.americanscientist.org/issues/pub/the-toxicity-of-recreational-drugs/

成癮性:

海洛因 > 古柯鹼 > 尼古丁、酒精 > 大麻、咖啡因

http://www.americanscientist.org/issues/pub/the-toxicity-of-recreational-drugs/
http://druglibrary.org/schaffer/library/basicfax5.htm

不過,吸食大麻確實和腦部發育遲緩、以及低智商有關(特別是青少年)。

http://www.pnas.org/content/109/40/E2657.abstract
http://journal.frontiersin.org/Journal/10.3389/fpsyt.2013.00053/full
http://www.npr.org/blogs/health/2014/02/25/282631913/marijuana-may-hurt-the-developing-teen-brain

但也有研究指出,其實是低智商的人比較有可能去吸大麻 = =",才導致上述的統計相關發現。

http://www.pnas.org/content/early/2013/01/09/1215678110

先前也有研究發現,大麻與一些精神疾病(精神分裂)有關,但是最近一篇哈佛的研究指出,大麻似乎無關緊要,家族疾病因素才是主因。英國國王學院的另一篇論文也指出,大麻與精神疾病的相關性,可能是因為兩者有共因,也就是說,可能有某些基因導致某些人容易精神分裂、並同時傾向於吸食大麻,而不是大麻導致精神分裂。

http://www.schres-journal.com/article/S0920-9964%2813%2900610-5/abstract
http://www.kcl.ac.uk/iop/news/records/2014/June/Schizophrenia-and-cannabis-use-may-share-common-genes.aspx

總而言之,吸食大麻的生理負面影響仍有待驗證,這是個科學問題,至於大麻該不該除罪化,則是麻煩的政治問題。

在禁止吸大麻的地方吸大麻呢,叫做以身試法。以身試法有兩種,一種是要衝撞體制、突顯惡法,人稱勇敢;另一種則是目無法紀、心存僥倖,人稱白目。

Wednesday, August 13, 2014

精神分裂看見凹臉?



如果你覺得上面這張截圖中的臉是凹進去的,就有很高的機率有「思覺失調症」(精神分裂)喔!

這張圖,是從面具內側(背面)看進去的視角所拍攝,就是連結中的 youtube 影片 25 秒處的截圖。



真實面具的影片:


另一個真實面具:


還有這個恐龍頭錯覺也是一樣的原理:


影片中,大家可以清楚看到這是一張旋轉的面具。一般人看到這影片時,不管視角是面具的正面或背面,看起來都是一張凸出來的臉(只有在面具剛轉入背面時,可以短暫看出是凹臉)。但是如果有「思覺失調症」,即使是在 25 秒處的背面直視角度,也會有很高的機率看到凹臉。

一般人之所以只會看到凸臉,是因為在成長以及演化過程中,視覺所見的臉孔幾乎總是凸的,因此,大腦便預設了「臉都是凸的」這樣一個「捷思」。當環境中出現類似臉孔的圖樣,大腦就會把「臉都是凸的」這個捷思投射上去,最後所見到的臉孔就是凸的。科學家稱之為「面具錯覺」(hallow-mask illusion)。

科學家認為,「思覺失調」者的這種「捷思」和眼前的視覺刺激可能無法適當整合,就因此導致他們「正確地」看見了凹臉。

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大家都看到凸臉了嗎?若看到凹臉,先別太驚恐,這不表示你就一定是「思覺失調」,也有可能只是因為你的深淺視覺辨識能力特別強喔。

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註:實驗中所採用的臉並不是影片中的面具,而是利用雙眼視角差異來製造出 3D 的凹臉或凸臉,但原理十分接近。

Schneider, U et al. (1996). Visual 3D illusion: a systems-theoretical approach to psychosis. Eur. Arch. Psychiatry Clin. Neurosci. 246, 256–260.

Schneider U et al. (2002). Reduced binocular depth inversion in schizophrenic patients. Schizophr. Res. 53, 101–108.

Dima D et al. (2009). Understanding why patients with schizophrenia do not perceive the hollow-mask illusion using dynamic causal modelling. Neuroimage 46, 1180–1186.

White TP and Shergill SS. (2012). Using illusions to understand delusions. Front Psychol. 3:407. 

Tuesday, August 05, 2014

用攝影機「竊聽」機密!


只要一台高速攝影機,就可以推算出遠距離外、或甚至是隔音玻璃另一側的聲音!

在這個影片中,你可以看到 MIT 的科學家使用高速攝影機和特殊算程,然後鎖定某個物體(樹葉、塑膠袋、或是耳機外殼等),就可以捕捉到物體的振動頻率,並推算出該物體周遭的聲音!

Youtube 影片:http://www.youtube.com/watch?v=FKXOucXB4a8

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這個發現的應用價值真的是強到破錶啊!竊聽、助聽器、案發後聲音蒐證,大家還有想到什麼應用嗎?

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論文(還沒出刊):Abe Davis, Michael Rubinstein, Neal Wadhwa, Gautham J. Mysore, Fredo Durand, William T. Freeman, The Visual Microphone: Passive Recovery of Sound from Video. SIGGRAPH 2014 (to appear).

MIT 的新聞:http://www.csail.mit.edu/node/2291