負後像
Negative afterimage
什麼是負後像?
負後像是注視某個圖像一段時間再移開視線後,在空白處看到的殘留影像:明暗和顏色通常與原圖相反、互補,例如亮黃色留下暗藍色[1]。教科書一般用顏色視覺的對立歷程理論來解釋它[2]。
試試看(可略過)
按「開始」後,一直盯住中間的黑點,盡量不要移動視線。
發生了什麼
示意圖。示範的圖形和顏色為本站繪製,注視時間依教材建議取 30 秒;示範可以略過,下方說明不依賴它。
點選任一張卡片檢視說明。
注視:適應 · 同一顏色看久了,訊號慢慢變弱 一直盯著同一塊顏色,負責它的神經細胞會逐漸適應,反應慢慢減弱。在獼猴視網膜的記錄中,這種適應要幾秒到十幾秒才形成(時間常數約 4.8–17.6 秒),遠比錐狀細胞本身的適應慢。
看空白:後像出現 · 刺激撤走,訊號反彈到對立的一邊 刺激一停,適應了的細胞反應會跌到原來的水準以下,再慢慢恢復。這個反彈訊號傳到後面的神經元,就被看成對立的顏色,所以看灰色或白色背景時浮現出顏色互補的影像。在獼猴記錄中,反彈幅度平均約為最大反應的 42%。
三組對立:紅–綠、黃–藍、黑–白 · 所以綠色留下紅色,黃色留下藍色 對立歷程理論認為,顏色以三組對立的方式編碼,同一個細胞被一方激發、被另一方抑制,所以人看不到「帶紅的綠」或「帶黃的藍」。教科書把負後像當作這個理論的實證支持。三原色理論描述的是三種錐狀細胞,對立編碼發生在錐狀細胞之後的階段,兩種理論並不衝突。
負後像 · 明暗相反、顏色互補 較常見的一種,往往更強烈,也持續得更久。明暗和顏色通常與原刺激相反:亮黃色留下暗藍色,黑色留下比背景更亮的影像。
正後像 · 顏色、明暗與原圖相近,只有幾秒 比較少見,只持續幾秒,顏色和明暗與原刺激大致相同,是刺激結束後受器和神經活動的延續。
發生在哪裡 · 視網膜節細胞,不只是錐狀細胞 Zaidi 等人(2012)在麻醉的獼猴身上記錄了 21 個視網膜節細胞,三類細胞都表現出緩慢的適應和刺激結束後的反彈,足以產生後像訊號。作者指出,「錐狀細胞減敏造成彩色後像」只適用於強到能漂白感光色素的光;大腦皮質的歷程(如注意)仍會改變後像的樣子。
知覺填補的後像 · 一項有爭議的發現 Shimojo 等人(2001)讓受試者注視霓虹色擴散圖形:圖中只有起誘導作用的部分有顏色,知覺卻會填補出一整片有顏色的面。之後受試者不只看到誘導部分的負後像,還看到那片色面的後像,後者的強弱和注視時填補的程度更相關;作者認為這牽涉大腦皮質的適應。Zaidi 等人則認為,後像邊緣清晰程度的差別就能解釋這個結果。
示意圖。上方是一塊灰色方框,標著「試試看(可略過)」,中間有一個黑點,周圍是綠色圓形、黃色方形和黑色三角形,下面有「開始(30 秒)」按鈕;倒數結束後圖形消失,只剩灰色背景和黑點,提示圓形處可能偏紅、方形處偏藍、三角形處比周圍更亮。下方標著「發生了什麼」,有 7 張卡片:注視:適應;看空白:後像出現;三組對立:紅–綠、黃–藍、黑–白;負後像(明暗相反、顏色互補);正後像(顏色、明暗與原圖相近,只有幾秒);發生在哪裡(視網膜節細胞,不只是錐狀細胞);知覺填補的後像(一項有爭議的發現)。
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要點
舉個例子
開會時,小林盯著投影上一塊亮綠色的方塊看了半分鐘,轉頭看向白牆,牆上浮現一塊同樣形狀的淡紅色方塊,過了一會兒才淡去。綠色看久了,白牆就偏向綠色的對立色:紅色。
常見誤解與侷限
這個示範常被用來說明「知覺會補出不存在的東西」。它直接顯示的是適應:視覺系統被同一刺激持續驅動後,暫時偏向相反的一端,所以後像的顏色和明暗可以從原圖推出來[1][3]。知覺「填補」是另一類現象,研究者要用特別設計的圖形才看得到它和後像的關係[4]。
參考來源
- 1 American Psychological Association (2018). Afterimage. APA Dictionary of Psychology (updated April 19, 2018). 檢視來源
- 2 Spielman, R. M., Jenkins, W. J., & Lovett, M. D. (2020). 5.3 Vision. Psychology 2e. OpenStax. 檢視來源
- 3 Zaidi, Q., Ennis, R., Cao, D., & Lee, B. (2012). Neural locus of color afterimages. Current Biology, 22(3), 220–224. doi:10.1016/j.cub.2011.12.021
- 4 Shimojo, S., Kamitani, Y., & Nishida, S. (2001). Afterimage of perceptually filled-in surface. Science, 293(5535), 1677–1680. doi:10.1126/science.1060161
最近一次對照來源核對:2026年10月28日