按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页,按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页,按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部!
————未阅读完?加入书签已便下次继续阅读!
这些有趣的变化可以很好说明物体色彩的理论。这理论基本的一点就
是,物体表面的颜色总不是它所吸收的光线的那种颜色,而是它所反射的
光线的颜色,也就是投向看的人的眼里的那个光线的颜色。这情形可以归
纳成这样:
“当我们用白色光线照射物体的时候,红色是因为绿色光线被吸收而
形成的,绿色是因为红色光线被吸收而形成的,在这两种情形,其余的颜
色是都显了出来的。可见,物体是用不寻常的方法得到它的颜色的:有颜
色不是加上什么的结果,而是减去什么的结果。”
因此,方才那块绿台布在白色灯光下所以显出绿色,就是因为它能够
反射绿色的以及在光谱上跟绿色相近的光线;至于其余的光线,绿色台布
只能反射微小的一部分,大部分却给吸收了。假如把红紫两色的混合光线
射到这块台布上,这块台布反射的就几乎只是紫色的光线,而把大部分红
色光线吸收,因此眼睛就得到暗紫色的感觉。
那个客厅里的一切颜色变化,原因大概就是这样。值得怀疑的只有一
件事情:为什么那瓶红色的果子汁会在红色灯光下面变成仿佛没有了颜
色?这问题的答案,是因为这个瓶下面垫着一块白色的布,这块布铺在绿
色的台布上。假如把这瓶从白布上拿下来,那么就会发现,在红色光线下
面,瓶里的液体不是没有颜色,而是红色的了。这液体只在跟白布放在一
起的时候才会显得没有颜色,原因是白布在红色灯光下面变成了红颜色,
但我们由于习惯并且由于跟深颜色台布的对比,继续把它认做白色的,而
瓶里液体的颜色跟我们认做白色的台布的颜色一样,因此我们会不自觉地
把瓶里饮料也看成白色;于是它在我们眼里就已经不是什么红色果子汁,
而成了没有颜色的水了。
上面这个实验,也可以简化一下:只要找些不同颜色的玻璃片,透过
它们去看四周的东西,就可以得到相仿的效果。
书的高度
试请你的朋友用手指在墙壁上指出,他手里拿着的一本书,假如齐墙
根竖立在地板上的话应该有多高。等他指出之后,你把那本书放到墙根上
去比一下:书的实际高度竟几乎只有你那朋友所指的一半。
假如你不让你的朋友弯下腰去在墙上指出高度,只叫他口头说明这本
书应该高到墙上的什么地方,那么这个实验就会得到更好的效果。自然,
这实验不只限于拿书来做,也可以用灯泡、呢帽或别的我们平常总是用眼
睛平看的东西。
这儿发生错觉的原因,是在于我们顺着某一个物体的长度方向望过
去,这个长度会显得短一些。
钟楼上时钟的大小
方才你的朋友在判断书的高度时候所造成的错误,我们在确定很
高地方的物体大小的时候也经常会发生。譬如,在我们确定钟楼上时钟大
小的时候,得到的错误会特别显著。我们大家自然都知道这种钟是非常大
的,但是我们所想象的它的大小,总要比它实际的小。图127 是伦敦韦斯
敏斯德寺院顶上的时钟钟面卸下到马路上的情形。人跟这只钟相比,简直
小得象甲虫一样了。还有,你看到图上那座钟楼,再看马路上的时钟,你
一定不肯相信那钟楼上的圆孔会装得进这只时钟的。
白的和黑的
请从远处向图128 望去,告诉我下面的黑点跟上面随便哪一个黑点之
间的空隙里,能够容纳得下几个一样大小的黑点——四个呢还是五个?我
想你一定会很快回答,放四个太宽,放五个怕又放不下。
但是,假如我现在告诉你,说那个空隙里一共只能够容纳三个黑点,
不能够再多放了,你一定不会相信。那么就请你拿一条纸条或者两脚规去
量一下,证明我的话并没有错。
这里黑色的一段距离在我们的眼睛里看去觉得比同样长短的白色的
一段距离短,这个错觉叫做“光渗现象”。这个现象是由于我们眼睛不够
完善所产生的,因为我们的眼睛如果当做一种光学仪器来说,还不能够百
分之百地适应光学的严格要求。眼睛里折射光线的介质在眼球网膜上造成
的像的轮廓,比不上在校准得很好的照相机的毛玻璃上所得到的那么清
楚:由于所谓“球面像差”作用的结果,在每个光亮的轮廓外面有一圈光
亮的镶边围绕着,这镶边就会把这轮廓在眼球网膜上放大,结果使得光亮
的部分看起来仿佛比跟它相等的黑色部分大了。
大诗人歌德,是一个自然现象的精细的观察者(虽然不一定是一个足
够深入的理论物理学家),在他的“论颜色的科学”里,写过下面的一段
话:
深颜色的东西看起来要比同样大小的鲜明颜色的东西小。假如把画在
黑色背景上的白圆点跟画在白色背景上的同样大小的黑圆点
同时放在一起看,会觉得黑圆点要比白圆点小
51 。假如把黑圆点适当地放
大,那么两种圆点看起来就仿佛相等了。一弯新月看起来仿佛是比月面的
阴暗部分(有时候它是可以看得出的)有更大直径的圆的一部分。穿深色
衣服的人,要比他穿鲜明颜色衣服的时候显得瘦些。从门框后面看一只
灯,可以看到正对那灯的门框旁边仿佛缺了一些。放在烛光前面的一支
尺,在正对烛光的地方显出有一个凹痕。日出和日落的时候,地平线上都
仿佛有一个凹陷似的。
歌德的这些观察,大体上都是正确的,只有一点,就是白圆点并不一
定比黑圆点大几分之几。这个差数是随着我们看这两个圆点的距离的增加
而提高的。下面我们就可以明白为什么是这样了。
试把图128 移得远些,那么你所得到的错觉也就更加厉害,更加惊
人。这个解释是那镶边的阔度总是不变的;因此,假
如它在近距离的时候把光亮部分加阔了10%,那么在远距离的地方当形
象的本身减小了的时候,这加阔的就不只是10%,而会是加阔了30%或
50%了。
我们眼睛的这个特点,一般还解释了图129 的那个奇怪的性质。这个
图当你近看的时候,看见的是黑色背景上的许多白圆点。但是如果你把书
移到比较远的地方,从2-3 步远的地方,或者,假如你的目力好的话,
就从6-8 步远的地方向它望去,这图就完全变了一个样子:你看到的已
经不是白圆点,而是象蜂房一样的白色的六角形了。
有人把这个错觉用光渗现象来解释;但当我发现,虽然光渗现象不会
把黑圆点放大,只会缩小,可是白底上的黑圆点从远地方看仍旧会象六角
形,这个说法就不能使我满意了。我们应该说,关于视觉上的错觉,现在
所有的解释都不能够认为十分完备的,许多错觉甚至到现在还没有找到它
的解释。
哪一个字母更黑些?
图131①使我们认识了人的眼睛的另外一个不够完善的地方,认识了
所谓“像散现象”。
假如你用一只眼睛向图131 望去,你会感到这四个字母仿佛并不是一
样黑的。就请你认出哪一个字母最黑,然后从图的侧面再向这四个字母望
去。这样就会发生一个意外的变化:方才那最黑的字母已经变成灰色的
了,而现在最黑的字母,已经是另外一个了。
实际上这四个字母黑的程度都是一样的,只是涂着不同方向的阴影线
罢了。假如眼睛的构造跟最好的玻璃透镜完全相同,那么阴影线的方向就
不会影响到字母的黑色程度。可是我们的眼睛对于各种方向上的光线并不
完全一样地折射的,因此我们就不可能同时清楚地看到垂直、水平以及斜
向的线条。
完全没有这个缺点的人是很少有的,有些人的眼睛,像散作用达到了
严重的程度,以致显著地妨碍了他的视觉,降低了视觉敏锐的程度。这种
人要能够清楚地看到东西,就得戴特制的眼镜。
人的眼睛还有别种缺点,可是制造光学仪器的技师却会把这种缺点克
服。赫尔姆霍茨对于这些缺点曾经这样表示:“假如有一个光学仪器制造
家想把有这些缺点的仪器卖给我,我认为我有权利用最不客气的方式指出
他的工作的不经心,把他的仪器还给他,并向他提出抗议。”
但是,除了这些由于人体构造上缺点所引起的错觉之外,我们的眼睛
还会接受一系列的欺骗,这些欺骗是有完全另外一套原因的。
活的像片
我想大家一定看见过两眼向我们望着的像片,像片上的人不但一直向
我们看着,而且还用他的两眼监视着我们的行动:我们走到东,它就望到
东,我们走到西,它就望到西。这种像片的奇异特性还在很久以前就给人
们注意到了;许多人对它都感到谜似的难解,而神经质的人时常会被它吓
得惊惶失措。
这种情形,在果戈里写的《像片》一文里,有很好的描写:
那两只眼睛盯住了他,就好象除他之外,不愿意再看别人一般。。像
片不顾四周所有的一切,一直向他盯着,仿佛要盯进他的身体里去似
的。。
关于像片上的眼睛的这种特性,有过不少迷信的传说(就在那篇《像
片》里也有提到),但是实际上这个谜底却很简单,揭开来,也不过是视
觉的一种错觉罢了。整个的解释只有一句话,就是因为这种像片上的两只
瞳子都画在眼睛的正中央。一个向我们望着的人,他的两眼就正是这个样
子的;但是当这个人向我们旁边看去的时候,他的瞳子和整个眼球的彩
帘,我们看去就已经不在眼睛的中央,而是略向一边移转了。我们离开像
片向一边走去,像片的两个瞳子并不改变它们的位置,就是仍旧留在眼睛
① 在地心的两个地点中间不见得会全是空气,很可能中间隔着岩石,而声音在岩石里的传播速度并不是每
秒钟三分之一公里,这一点小说的作者大概也是疏忽了。
的正中央,而且我们看到的整个面孔也仍旧在原来的位置上,于是我们会
很自然地感到像片仿佛向我们这边掉转了头来监视着我们了。
同样的方法,可以用来解释某些图画上相似的特点:一匹马在图画上
一直向我们奔来,不管我们避开到什么地方;一个人永远向我们指着,他
的向前伸出的手永远一直指向我们,等等。
图132 就是这种情形的一个例子。这样制出的大幅图画常常用来做宣
传鼓动工作或者用来做广告。
假如我们把这一类错觉的原因好好想一下的话,那么就会明白,这里
面不但没有什么值得惊奇的地方,而且恰恰相反,假如图画没有了这种特
性,倒是值得惊奇的了。
插在纸上的针和视觉上的别种错觉
图133 画着一组大头针,初看并不觉得有什么特别的地方。现在请你
把书放平,提高到跟眼睛相齐,闭上一只眼睛,用一只眼睛从针尖那一边
望过去,使你的视线恰好沿着每一根大头针滑过《要把眼睛放在这些直线
的延长线相交的一点)。这样,你就会觉得这些大头针不是画在纸上而是
直插在纸上。把头略向一旁移动,你就会看见,仿佛这些大头针也都向这
方向倾斜过去一般。
这个错觉可以用透视定律解释:图上的直线恰好跟你用上面所说方法
看去的时候许多竖立着的大头针的投影一样。
我们时常要听从错觉的支配,但是这一点不能够完全认为是视觉上的
缺憾。它也有非常有利的方面,一般人就时常忘记了这一点。问题在于,
假如我们的眼睛不受任何错觉的作用,那么就不可能有绘画,我们也要失
去欣赏一切美术的机会了。美术家正是广泛地利用了人类视觉上这个缺点
的。
十八世纪的学者欧拉在他的有名的《有关各种物理资料书信集》里写
道:
整个绘画艺术是建筑在这个欺骗上的。假如我们习惯按真实的情况去
判断物体,那么,美术就没有地位,跟我们瞎了眼睛一般。那时侯美术家
会枉费了放在调色上的全部心机;我们会对他的作品这样说:这儿是一块
红斑,这儿是灰色的,那儿呢,一片黑的和一些白线;这一切都在同一个
平面上,看不到什么距离上的差别,而且也一点不象什么东西。无论这幅
作品上画着些什么,对我们说来,就会象纸上写的信一样。。在这种情
形,我们失去了愉快的有益的美术每天给我们带来的乐趣,不是会觉得可
惜吗?
光学上的“欺骗”非常之多,我们可以把视觉的错觉的各种例子收集
成整本册子,这里面有许多大家都已经很熟悉,也有一些知道的还比较
少。下面让我再举几个大家不大熟悉的有趣的例子。
图134 和135 是画在格子背景上的图,这两张图的效果都很好:你的
眼睛一定不肯同意说图134,上的字母①是竖直的,而你更难同意的是,
图135 上画的图竟不是一个螺旋形!你只好用直接的实验来断定:把铅笔
尖放到你认为是螺旋的线纹上,沿着那曲线画过去,就会知道你自己的判
断错了。同样,你可以利用两脚规来证明图136 上AC 线并不比AB 线短。
至于图137,138,139,140 的详细情形,可以看各图的说明。
图139 所生的错觉,竟严重到这样的情形:这本书最初某一版排印的
时候,发生过一件趣事,当出版者从制锌版的人手里拿到了这图的锌版,
竟认为那锌版还没有做完,准备送回制版的人,叫他把白线交叉地方的灰
色斑点去掉,我凑巧走进去,才给他解释明白了。
近视眼怎样看见东西?
患近视的人没有眼镜的话,是看不清楚比较远的东西的;但是他们在
不戴眼镜的时候究竟能看见些什么,他们所看到的东西究竟是什么情形,
这却是有正常视力的人难以理解的。但是患近视的人既是那么多,因此,
了解他们所看到的周围世界,应该是一件有益的事情。
首先,患近视的人(自然这里是指没戴眼镜的人)永远不可能看到线
条分明的轮廓,一切东西对他们来说都有模糊的外形。一个视力正常的
人,向一株大树望去,能够清楚地在天空背景上辨出个别的树叶和细枝。
患近视的人却只看到一片没有显明形状的模糊不清的幻觉般的绿色,细微
的地方是完全看不到的。
对于患近视的人,人的面孔要比正常视力的人所看到的更年轻更整
洁,因为面孔上的皱纹和小斑疤他们都看不见,粗糙的红色的皮肤也象是
柔和的苹果色。我们有时候会觉得奇怪,某人判断别人的年龄往往会差了
20 岁,对于美的鉴别力很奇怪,他时常一直把头伸到我们面前来向我们
看,仿佛从来不认识一样。。这一切常常不过是由于他近视的缘故罢了。
一个患近视的人不戴眼镜跟你谈话的时候,他根本看不到你的面孔,
至少他所看到的,跟你所预料的不同:在他面前只是一个模糊的轮廓,看
不出面孔上什么特点,因此,一小时后假如他再碰到你,他已经不认识你
了。患近视的人辨别一个人,大多是根据对方的声音,而不是根据对方的
外形的。这里视觉上的缺憾从听觉的敏锐上得到了补偿。
研究一下夜里的情形对于患近视的人是怎么一回事,也是很有趣的事
情。在夜里的灯光下面,一切光亮的物体,象电灯、照得很亮的窗玻璃等
等,对于患近视的人都变成很大,他所看到的就是不规则的光亮斑点和一
些黑影。街灯在患近视的人看来只是两三个大光点,笼罩了街道上别的部
分。他们看不见驶近的汽车;看到的只是两个明亮的光点(头灯),后面
只见黑漆漆的一大片。
甚至连夜里的天空,患近视的人所看到的也跟正常视力的人大不相
同。患近视的人只能看到前三四等星,因此,他所能够看到的,不是几千
颗星,而只是几百颗。但是这几百颗星在他看来却象一些很大的光球。月
亮在患近视的人看来显得非常大而且好象非常近;“半月”在他看来形状
① 在地心的两个地点中间不见得会全是空气,很可能中间隔着岩石,而声音在岩石里的传播速度并不是每
秒钟三分之一公里,这一点小说的作者大概也是疏忽了。
很复杂,很奇怪。
这一切歪曲以及仿佛放大的原因,当然是由于患近视的人的眼睛的构
造上有毛病。患近视的人眼球太深了,它收到的外面物体上每一点所发的
光线,不能够恰好集中在网膜上,而是在网膜的前面。因此光线射到眼球
底部的网膜的时候,已经又散了开来,就造成了模糊的像。
第十章声音和听觉
怎样寻找回声?
谁都没有看到过它,
听呢,——每个人都听到过,
没有形体,可是它活着,
没有舌头——却会喊叫。
——涅克拉索夫
马克·吐温写过一个笑话,说到一位不幸的收藏家想搜集。。你猜搜
集什么?搜集回声!他不辞劳苦地收买了许多能够产生多