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王玉锋博士分析——为何观看3D片会头晕恶心?

已有 16026 次阅读 2010-5-2 17:41 |个人分类:未分类|系统分类:论文交流| 博士, 手机, 电视

 

 

 

         随着《阿凡达》的来到,似乎有一个3D时代拉开了序幕。3D手机、3D电视......,我们以后看到的画面恐怕都会是3D的!这很好啊,但是,有一个问题、唯一的一个问题,就是人们看3D会头晕恶心。为此,出现了一个新名词“3D眩晕症”。

        为什么会眩晕呢?——

         有人说,3D电影或3D游戏总是模拟剧烈的运动,人在剧烈运动中,身体的自然反应就包括眩晕、恶心......。这听来有理。我们坐“过山车”时就会有类似的反应。但是我个人认为,这不是主要原因。

 

 

         倘若3D眩晕症的主要原因是模拟了剧烈运动,那么,如何解释一个并不包含剧烈运动画面的3D作品,也会让你感到恶心想吐呢?——若干年前,我有一本刊物,是国外的,其中有一些页面上面就有3D画面,并配有一副眼镜,可以戴起来观玩。那个静止的画面拍的是街头美女俊男,因此根本不存在让人产生运动反应的因素,可是我觉得不舒服。所以这个好东西就搁置起来。

 

         以前的电影没有电脑可以给它做特技,因此太剧烈的运动它也实现不了,可是那样的3D电影一样会让人不适。

         我想,有着运动场面的3D,确实会引起人的运动反应、包括恶心、欲吐等等,但这个因素不是3D眩晕症的主要因素。

         以前刚开始放电影时、平面画面,人们看了也有不适感,有人总感觉是在看鬼......,除了对鬼的迷信之外,不适感的深层原因是:电影是0.1秒放一帧画面,而现实生活中的连续画面不是这样跳跃的。由于0.1秒这样的速度完全可以骗过人眼、产生连续的感觉,所以人们虽然能够感觉到不适、却讲不出“哪里”、有“什么”不对。只有科学家能够回答这个问题。那就是:因为平面电影的原理不完全是人眼看到的、平时的画面的原理,所以人眼需要建立新的处理机制、来适应这个新的平面形式。

 

         3D“IPS硬屏在3D技术上的又一项全新应用——全新的BB 240Hz技术。其原理简单的概况便是:在保证一只眼睛收看到画面的同时,另外一只眼睛的镜片光线被阻挡、使画面处于‘全黑’的状态,以此交替开关左眼或右眼镜片的光线。而由于在高达240Hz刷新率的应用环境下,转瞬即逝的黑色画面并不会被视觉所察觉,所以对左右眼画面的叠加、立体视觉效果的形成并不会带来太大影响。”

       众所周知,3D技术也是和平面画面电影一样、用一种技术手段来“骗过”大脑。虽然能够骗过大脑、强制它建立立体影像,却伪装不了其中的每一个细节。我们的大脑有些技术细节我们自己很难察觉,因此我们人为的技术手段几乎永远不可能达到让人完全“自然地”产生平面或3D图像——就象我们在生活中观看现实真实画面一样,所以我们的大脑不得不建立起新的平面或3D路径、以适应这一新的、成像过程。

         读到这里请大家注意:现在发展出不用眼镜的3D影像,这并不是说不用眼镜的3D就无法由本文来解释......。事实上,不用眼镜的3D效果,一样也是不同于人类在日常生活中正常的、立体视觉,所以一样也是需要大脑来建立和熟悉新的通路、来处理新问题的,因此也是一样地会有眩晕症的——其原理仍和戴眼镜的是一回事儿。

 

 

         大脑在进行任何一个最新的认知过程时,它的性能比是最低的。随着认知过程不断重复,大脑才会把一些它确定为每次该类过程都需要用到的细节过程进行优化、提高运行时间、减少处理难度。

         你相信大脑是如此工作的吗?

         ——如果不相信,只需要想想我们的语言过程,你就会认清大脑的这个事实。

         事实上,我们的语言过程是一个极其复杂、也极其困难的过程。——有多么困难呢?据说动物都没有语言,即使有,也是非常简单的语言。许多科学家认为动物不会创造性地产生新语义,只会死记硬背。当然,这个看法被内华达大学心理学家艾伦·加德纳(Allen Gardner)和比阿特丽斯·加德纳(Beatrice Gardner)实验所教的黑猩猩瓦苏(Washoe)给反驳了。瓦苏能用美国聋哑人的手势语同人类进行交际,能自动把一些学会了的词迁移到其它同类情景中去。例如,瓦苏两岁时学会了和开门相联系的“开”的手势语,此后,能把“开”迁移到“开橱柜”、“开皮包”、“开盒子”、“开水龙头”等情景中去。当然,这只是个例,孤例不是证。人们公认动物是没有人类的语言能力的。于是魏斯认为人类和动物的相区别之处就在于语言(也有人认为相区别之处在于劳动,各人看法不同罢)。

 

         总之,从我们现在掌握的情况看,动物没有人类的语言能力。为什么?——大家认为是语言这个系统包含着一些非常困难的过程,动物没有能力突破过去,所以动物无法拥有人类这样的语言(我当然知道这个环节是什么,这里就没必要细说了)。而人类能够克服这些别的动物都无法克服的困难,所以人类拥有了语言。

         那么多动物都克服不了语言难关,可见语言并不是一个容易掌握的能力,我们现在可以轻轻松松地聊天说话,其实这其中的过程是非常复杂、非常困难的。

         我们现在可以轻轻松松地聊天说话,是因为我们的大脑在长期地使用语言的过程中,不断地进行优化,把语言中每次都要用到的共同环节变成惯习——就象我们对于计算机,可以把那些使用频率很高的软件程序给它固化、变成硬件,这样就可以大大提高运行速度和运行结果的稳定性。语言过程中那些异常困难的过程,因为大脑的不断优化,现在已经让我们感觉不到它们是困难的了——甚至我们根本感觉不到它们的存在!这全是大脑“会把一些它确定为每次该类过程都需要用到的细节过程进行优化”这一事实造成的后果。

         如果大脑没有这种“会把一些它确定为每次该类过程都需要用到的细节过程进行优化”的功能,我们现在使用语言仍会是象我们当初使用语言一样地困难,那么语言也就不会这么快速地发展着、我们也不会有能力在现在如此轻松地聊着天。

         我们的大脑,总是想以最省力的方法来处理同一个问题——大脑“会把一些它确定为每次该类过程都需要用到的细节过程进行优化”这一事实,被人们称为“省力原则”、或“最小原则”。大脑对于是否省力如此敏感——这有些超乎我们的预料。为了正确认识大脑的这一敏感性,让我们做一个小小实验吧——

 

 

 

 

         拿一个书写工整的作业本和一个书写不工整的作业本来对比,我们会明显觉得书写工整的让人轻松、而书写不工整的让人头晕、恶心——就象3D眩晕症一样!

         为什么呢?

         ——这是因为,书写工整的文字,在前面部分,大脑已经根据书写规律——包括行位置、间距、字大小等等,建立起了预测,对于下一步要进入大脑注意力、或者说眼睛焦距的文字,大脑会事先调节眼睛去向它预测文字会出现的位置转向、以使文字落入眼睛焦距之内。也就是说,在你的大脑还在读当前文字、试图理解当前文字的时侯,你的大脑也在同时进行着积极准备、准备让眼睛下一步转向何处,所以当你处理完当前文字时,你的眼睛马上调向某一位置,而这个位置正是下一步要读的文字所在的位置,于是你的阅读是连贯的、顺利的,你感到挺轻松、你读起来也快。

         倘若你看的文字是不整齐的、下一个文字可能不符合上面文字的规律,那么大脑的预测就失败了,于是,当你读完当前文字、眼睛移到所预测的、下一文字的位置时,却没有出现该文字,因为你的文字是乱七八糟的、在预测范围之外,于是落在你眼睛所移向的位置的,可能是空白。大脑看到出现在焦点区的是不属于预测对象的“空白”而不是它所预测的文字,它就知道它预测错了,它就知道它所采用的预测规律是错的,那么怎么办呢?它只好重新开始,就象你刚开始读这本作业书时那样,重新开始建立新的预测机制——这显然需要额外的功率,需要花额外的时间、需要进行额外的动作,而你的身体就象机器一样,在有了额外损耗时,这些额外的处理,让我们感觉疲劳。同时,额外的功耗自然就产生了额外的热,你会感觉看不整齐的文字更燥热。

 

 

 

         小学的老师们都有以上的体验。所以她们宁愿不辞辛劳地反复强调同学们要书写工整......,——因为不工整的文字实在太累人啦。

         大脑复杂的处理过程会让我们感觉疲劳,严重时就是恶心、眩晕。总之,值得注意的是,3D眩晕症其原因在于大脑不适、而不是眼睛不适。

         有人说,“观看3D电影时,观众必须舍弃虚焦画面里的这些元素。因为这些元素会让眼球重新聚焦,且屡屡聚焦失败,就容易产生3D晕眩症”......。

         有人试过,配戴不同质地的3D眼镜,3D眩晕的效果各不相同。

         似乎人们把焦点聚焦在眼睛上。少听国人提到大脑。倒是有中医提到肝脏,我认为是大脑的过度疲劳引起了肝脏损伤、而肝脏的损伤表现为眼睛的不适,或者是大脑兴奋引起某些激素、酶的分泌变化、影响到了肝脏、进而肝脏的损伤表现为眼睛的不适。

         一般人感觉眼睛不舒服便认为是眼睛有问题,这就象人们总以为干眼症是眼睛有问题、于是去看眼科......。事实上,如果你没有压力,你就是将电脑天天从早看到晚,眼睛也不会出问题,同样都是“看”、用同样的眼睛,为何电脑工作者会有病症?而不工作者就不得病症?——工作不工作,眼睛都是那个眼睛,为什么会有不同结果?

       (当然啦,也确实有人真地因为眼睛器质性病变而产生干眼症的,但那只是一部分人。)

         其实眩晕这种感觉只能是大脑的、而不是眼睛的感觉。如果你还是不太相信眼睛和大脑、和眩晕的关系,那我再给你一个小例子:这篇小文的插图中就有模糊的图片,相对于清晰的图片来说,模糊的图片看起来更晕,——这个“晕”就是因为大脑很困惑、不知道如何对焦,于是不得不想各种办法再试试对焦。这些模糊图片所带来的额外的焦点问题使得大脑不得不付出额外的努力、这使得大脑额外地耗了能量,于是感觉晕。

        还有一个例子是有一个庙里有一个画像,把正常人的两眼之上又画了两只眼睛,结果进庙的人都感觉晕却不知为何晕,这成为此庙最神秘的现象。其实进庙就“晕”只是人类大脑的一个正常反应而已。因为一般人只长两只眼,所以当你突然遇到四只眼时,大脑就不知道该靠哪一对眼睛来识别画像上的人脸,而这个困惑就使得大脑内部自然而然地不得不进行多种尝试,晕!

        如果你喜欢思考,我提醒你注意人类大脑有一规律:清晰的图片看得更舒服、长得标致的人(比如长两只眼睛而不是四只眼睛的规矩人)看着觉得美(美其实就是舒服)、整齐的文字看着轻松舒服......——这些其实都是一个道理:眼睛看到的对象越是接近大脑最常使用的程序所设定的对象,大脑就越感觉轻松、人就越感觉舒服。

         知道了3D眩晕的真正原因是大脑而不是眼睛,我们就不必担心:“越是声光效果强烈的画面,对眼睛刺激越大,长期经常地看可能引发眼底视网膜损害”......,好象3D会损伤我们的眼睛,其实事实不是这样的——从认知科学的角度来看,3D眩晕症不是眼睛的不适感,而是我们的大脑的不适感,对于大脑的不适感,一旦人体产生习惯、建立了适合的大脑通路,就可以克服这种不适感。

         知道了3D眩晕的真正原因是大脑而不是眼睛,我们就知道眼镜的轻与沉也并不是主要原因。眼镜在技术上是否照顾了人类大脑的习惯,这才是关键的。老式3D眼镜因为材料学和工程技术上的原因,因而比较笨重,新式眼镜因为现在科学要发达得多、材料科学和工程技术水平要高得多,所以比较轻便,但是由重变轻并不能解决眩晕症问题,可见,重量并不是导致眩晕的原因。记得我那本刊物中的眼镜,轻得象纸一样、它就是纸做的,但是也会让人不适。

 

 

         请大家关注,类似于3D眩晕症现象,人体有着这么一种自然反应:对于出现频率低的条件反射,人体的刺激反应表现得更强。比如,当你第一次使用低谱治疗仪时,治疗部位会产生很强烈的反应,以致于你忍受不了,这时医生会告诉你,刚开始都是这样的,弄几次后就没事了。人体有个机制,就是对于刺激,一开始是极敏感的,如果刺激长期存在,则人体会让刺激反应机制对它不再那么敏感。对3D也是如此,人体习惯了就没事了~。

         习惯是关键。所以有人说“我老婆也是头晕症,可现在 没有了。解决方法:先别自己玩游戏,看别人玩 一个星期.....,保证就好了,去试一下”。呵呵,我也是这样觉得,可以先让自己的大脑建立起习惯、习惯3D影像,然后再使用3D,这样就不会头晕啦。就象我学开车,先是打游戏练习开车、然后才实战开车,结果头一次开车就不跑偏。你要是想好好地享受3D的乐趣,那就赶快让自己习惯吧~。

 

 

 

         总之,3D不适感只需要习惯就好啦。不必过多担心~。

         让我们笑迎3D时代的到来吧~

     

 

 

 

 

 

 后继:后来我专门、亲身又去看了看3D片,.......

      引用此文观点请注明观点来自王玉锋,这样我就会觉得我花了这么多精力来搜集资料、整理思绪,这些占据了我宝贵极了的精力和时间来完成的的劳动是被人们鼓励和支持的,谢谢!~


 

 



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