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改變盲的魔力 - SR Research

JUN 02 ,2022

文章分類:產品新知

 

以下 節譯自 SR Research's Blog: The Magic of Change Blindness  

 

魔術師對研究人員很慷慨。 他們的技巧不僅激發了科學問題,而且這些技巧還提供了引人入勝的示範,吸引孩子和成人的興趣。 靈感和魅力不容小覷。 他們打開了通往職業道路、愛好、研究領域的大門。 而研究人員已經領悟到…嗯…魔術師的魔力了。 在過去的幾十年裡,研究人員研究了魔術師的書和魔術(Gustav Kuhn的描述令人信服),完成了研究(相關例子請見這裡這裡),並呼籲該建立一門 Science of Magic。 最新發表的關於魔術的研究文章之一涉及魔術師的把戲、改變盲和眼動追蹤。

 

改變盲(Chang Blindness)

在最近發表在《Psychological Science》上的一篇文章中,伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校(Urbana-Champaign)的 Richard Yao、Katherine Wood 和 Daniel Simons 從魔術師 Dariel Fitzkee(1898-1977)那裡獲得了靈感。 Fitzkee 在他的著作《Magic by Misdirection (1945/2009)》中描述了簡單地改變移動物體的方向是如何產生注意力分散的,這會掩蓋物體的明顯變化。 為了說明效果,作者重點介紹了這一波變化卡片技巧的影片。 對於魔術,隨著紙牌的波浪改變方向,一張紙牌似乎變成了另一張紙牌。 方向變化能有效地掩蓋了魔術師手指的輕彈,將隱藏的卡片旋轉到最前面。

 

 

這波變化卡片技巧導致了心理學上所謂的改變盲——無法看到場景的微小甚至大變化。 下圖有助於說明改變盲實驗中的典型實例。 通常,在一系列步驟中,參與者查看場景及其更改的版本,然後指出有變化或不同的地方。 具體來說,像是下面的卡片場景是相同的,只是其中一張卡片有所不同。 對於這樣的測試,參與者可以看到 (a) 左側卡片組,(b) 一些中斷(例如,灰屏、飛濺或閃光),以及 (c) 然後是右側卡片組。 參與者最終以某種方式辨識出有不同的地方(紅心八)。 通常,人們很難發現其中的差異。 

 

 

在一系列實驗中,Richard Yao、Katherine Wood 和 Daniel Simons 試圖透過嘗試改變移動物體的方向是否會造成改變盲。

 

 

運動變化造成的改變盲

在實驗中,六個  Gabor patch 排列在一個環上,作為一個群組向下移動,然後以 L 形路徑穿過。 沿著路徑,六個 Gabor patch 之一旋轉了 15°。 在一半的試驗中,Gabor patch 的旋轉發生在方向改變的結合點(“Flexion”條件;見下圖和一次嘗試的影片)。 對於另一半嘗試,Gabor patch 沿橫軸旋轉(“控制”條件;見下圖和一次嘗試的影片)。 對於這項實驗,參與者只需指出六個 Gabor patch 中的哪一個有旋轉就可以了。

 

 

控制條件的目的是排除運動本身作為改變盲的原因。 在第一種情況(Flexion)中,當同時存在運動和方向變化時,Gabor patch 就會發生旋轉。 在第二個條件(控制)中,只有運動。 如果人們在這兩種情況下都對旋轉視而不見,則很可能運動本身會導致改變盲——因為這是共性(commonality)。 或者,如果人們只有在環改變方向時才難以完成任務,那麼很可能會是運動方向的變化導致改變盲。

當 Gabor patch 環簡單地水平移動時,人們有 86% 的時間偵測到變化。 然而,運動方向的改變偵測將大大降低到 30%。 這些結果表明運動方向的變化會觸發改變盲; 然而,作者指出,可能存在另一種解釋——saccade-contingent change blindness。

 

改變盲和眼動追蹤

Saccade-contingent change blindness 是由於跳視而無法看到變化,這是一種快速的眼球運動,將視線從一個點轉移到另一個點。當出現跳視時,會出現知覺缺失,也稱為跳視抑制。出現在Flexion條件下的運動方向的突然變化可能會觸發跳視。因此,由於跳視和隨後的跳視抑制,人們可能看不到哪個 Gabor 旋轉。為了排除這種解釋,作者使用 EyeLink 眼動儀 記錄任務期間的凝視,並過濾掉在運動變化的同時出現掃視的嘗試。

在這個新實驗中,一組由八個 Gabor patch 組成的環水平移動。下圖為例,在螢幕的中點,Gabors 之一在所有條件下都旋轉了 30°。同時, Gabor 環可能上升(Flexion條件,影片),可能下降(Flexion條件,影片),或者只是繼續沿相同方向(控制條件,影片)。再次,參與者挑選出他們認為有旋轉的 Gabor patch 。

 

 

當方向繼續直線時(控制條件),變化的偵檢測幾乎是完美的——98.8%。 當方向改變(Flexion條件)時,偵測正確率降低到 50.7%。 現在,如果改變盲視是因為在 Gabor 輪換期間發生了跳視,那麼在此時發生跳視時刪除嘗試應該會減少或消除改變盲。 然而,情況並非如此。 事實上,只有不到 1% 的嘗試在輪換期間出現跳視。 此外,過濾掉跳視的嘗試後,偵測結果幾乎沒有變化: Gabor 環繼續直線時為 99.3%, Gabor 環改變方向時為 51%。 眼動追蹤結果支持運動方向的變化會導致改變盲的觀點。

 

結論

幾千年來,魔術師已經完善了他們呈現的幻覺。 其中一種涉及運動方向的改變,這使得魔術師可以在沒有人注意的情況下做出明顯的改變。 在一系列受控實驗中,Yao、Wood 和 Simons 表明,運動方向的變化確實會導致改變盲。 他們還使用眼動追蹤來排除跳視抑制作為對這種效應的解釋。 這些結果支持了越來越多的文獻,這些文獻表明 scene representation 非常粗糙,有時它像魔術一樣具有誤導性。

 

References & Image Credits

Yao, R., Wood, K., & Simons, D. J. (2019). As if by magic: An abrupt change in motion direction induces change blindness. Psychological Science, 30(3), 436–443. https://doi.org/10.1177/0956797618822969

Fitzkee, D. (2009). Magic by misdirection. Provo, UT: Magic Box Productions. (Original work published 1945)

1. Header Photo by Nikolay Ivanov (Pexels)
2. Card Rotation Series by Ljiljana Velisavljevic
3. Change Blindness Cards by Ljiljana Velisavljevic
4. Experiment 1 Stimuli by Richard Yao, Katherine Wood, and Daniel Simons
5. Experiment 3 Stimuli by Richard Yao, Katherine Wood, and Daniel Simons

All data and materials have been made publicly available via the Open Science Framework. If you want to know about these repositories, we’ve got a blog post!

 


 

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