您的眼睛速度可能会隐藏视线中的物体

轻轻挑起的棒球很容易看到。然而,同一个球似乎会从熟练的投手手中消失,无形中呼啸而过地落入捕手的手套中。

如果有足够的加速度,移动的对象会变得太快而无法看到。然而,这种视觉速度限制并不是普遍的——有些人显然更擅长在高速下看东西。

根据一项新的研究,秘密可能在于被称为扫视的细微眼球运动。眼睛的这些快速运动将我们的注意力在不同的兴趣点之间转移,被认为是人体最频繁的运动。根据一些计算,它们每秒发生 2 到 3 次,每小时醒来时加起来大约 10,000 次。

发生扫视自然不断地在我们的思想甚至意识之外,但它们不会以相同的速度发生在每个人身上。作者报告说,每个人眼跳的速度可能决定他们的视觉速度极限,使那些眼跳更快的人能够感知到更快的运动。

这些发现似乎表明,我们的感知不仅取决于我们眼睛的感官极限,还取决于我们的眼睛在观察时的行为。从弓箭猎人到棒球运动员,那些在快速视觉任务中具有非凡技能的人可能会在不知不觉中利用快速扫视。

“我们能感知到物理世界的哪些部分,从根本上取决于我们的传感器有多好。”主要作者 Martin Rolfs,柏林洪堡大学的视觉科学家。

例如,人眼对红外光不敏感,因此我们无法看到它。这是一个内在的限制,说明了我们感觉器官的机制如何决定我们的感知。

“然而,在本文中,我们表明,视觉的极限不仅由这些生物物理限制决定,还由对感觉系统施加变化的行动和运动决定,”罗尔夫斯.

就像花栗鼠快速飞来飞去一样,我们的眼睛会迅速从一个地方移动到另一个地方。这些眼球运动会产生高速运动,这种运动会随着它们覆盖的距离而增加。这项新研究表明,眼球运动的速度可以预测感知的速度极限。(改编自马丁·罗尔夫斯奥列克西沃罗宁/维基共享资源/CC BY-SA 3.0)

当我们浏览一个场景或阅读文本时,我们的眼睛会自然而然地转向不同的焦点,在每个焦点上短暂停留,然后飞快地跳到下一个焦点。虽然这有助于我们的视觉覆盖更多区域,但它有可能破坏整个视网膜图像,一次有效地使我们的感知失明几分之一秒。

幸运的是,我们大脑的视觉系统实时编辑了这种被打乱的运动,通过选择性地排除扫视的抚摸效果,为我们提供了无缝的视觉输入。

“尽管视觉处理在扫视期间仍然有效,但这种扫视诱导的视网膜运动在自然视觉中主观上是不可见的——这种现象被称为扫视遗漏,”研究人员.

眼跳以令人难以置信的速度发生,超过了大多数普通的移动刺激。然而,当我们确实遇到异常快速的物体时,那些与我们自己的扫视运动足够相似的物体可能会从我们的感知中被编辑出来。

在这项新研究中,Rolfs 和他的同事使用高速视频投影来显示与扫视运动匹配或偏离扫视运动的快速移动对象.对于每种刺激,观察者执行了只有在看到运动轨迹的情况下才可能的感知任务。

研究发现,跟随扫视特定运动模式的刺激对观察者来说是不可见的。

“所以我们基本上是在暗示,我们动作的运动学(这里是扫视)从根本上限制了感觉系统对我们周围物理世界的访问,”罗尔夫斯.

考虑到我们的眼睛有多活跃,这凸显了将这种运动纳入我们对更广泛的视觉系统的理解中的重要性。

“简单来说,感觉系统(如人类视觉系统)的特性最好在驱动其输入的动作运动学的背景下理解,”Rolfs.

“我们的视觉系统和运动系统是相互微调的,但这长期以来一直被忽视。”

该研究发表在自然通讯.

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