黑白图案旋转，竟然变成了彩色！这是怎么做到的？

你可能在网上看过这样一个视频，一个黑白的圆形图案被放在一个电动转盘上，当转盘开始旋转时，你会惊奇地发现，原本只有黑白两色的图案，竟然变成了五彩缤纷的图画！这究竟是怎么回事呢？这种神奇的现象叫做贝汉效应，是一种视觉错觉，也是一种光学现象。

它是由英国发明家查尔斯·贝汉在1894年发现的，他制作了一种玩具，就是我们现在看到的那种黑白图案的转盘。

他发现，当转盘以一定的速度旋转时，人们会在图案上看到不同的颜色，而且不同的人看到的颜色也不尽相同。这种现象引起了科学家们的兴趣，他们试图解释它背后的原理。

我们的眼睛里有两种感光细胞，一种叫做视锥细胞，另一种叫做视杆细胞。

视锥细胞主要负责在明亮的环境下感知颜色和细节，它们分为三种类型，分别对红色、绿色和蓝色光敏感。视杆细胞主要负责在暗淡的环境下感知亮度和运动，它们只对白光敏感。当光线照射到我们的眼睛时，视锥细胞和视杆细胞会将光信号转化为电信号，传送到大脑的视觉皮层，由大脑来解析和组合这些信号，形成我们看到的图像。

当我们看到一个黑白图案旋转时，为什么会看到彩色呢？

这是因为黑白图案旋转时，会产生一种叫做空间频率的变化。空间频率指的是图案中亮度变化的次数或密度。如果一个图案由黑白相间的条纹组成，那么条纹越多越密集，空间频率就越高；条纹越少越稀疏，空间频率就越低。当黑白图案旋转时，空间频率会随着角度和速度而变化。而我们的视锥细胞对不同空间频率的敏感度也不同。视锥细胞对低空间频率更敏感，而对高空间频率更不敏感。所以当我们看到一个黑白图案旋转时，我们实际上是看到了不同空间频率下的亮度变化。

但这还不够解释为什么我们会看到彩色。因为我们还要考虑时间因素。

当黑白图案旋转时，不仅空间频率会变化，时间频率也会变化。时间频率指的是图案中亮度变化的速度或频率。如果一个图案由黑白相间的条纹组成，那么条纹越快越频繁地变化，时间频率就越高；条纹越慢越稀少地变化，时间频率就越低。当黑白图案旋转时，时间频率会随着速度而变化。而我们的视锥细胞对不同时间频率的敏感度也不同。视锥细胞对低时间频率更敏感，而对高时间频率更不敏感。所以当我们看到一个黑白图案旋转时，我们实际上是看到了不同时间频率下的亮度变化。

我们已经知道了我们看到的是不同空间频率和时间频率下的亮度变化，那么为什么这些亮度变化会被我们的大脑解释为颜色呢？

这是因为我们的大脑有一种叫做色彩对比的机制。色彩对比指的是当我们看到一个颜色时，我们会在它周围或对立的位置看到它的补色。这种机制是为了增强我们对颜色的区分和感知能力。当我们看到一个黑白图案旋转时，由于空间频率和时间频率的变化，我们会在不同位置和不同时间看到不同亮度的白色和黑色。而这些白色和黑色会被我们的大脑解释为它们的补色，也就是彩色。所以我们就会看到一个黑白图案旋转时，上面出现了彩色。

并不是所有人都能看到相同的颜色，甚至有些人可能根本看不到颜色。

这是因为每个人的眼睛和大脑都有自己的特点和差异。有些人的视锥细胞可能对某种颜色更敏感，有些人可能对某种空间频率或时间频率更敏感，有些人可能对某种亮度变化更敏感。所以每个人都有自己独特的视觉体验和偏好。这也说明了贝汉效应并不是真实存在的颜色，而只是一种视觉错觉。

贝汉效应是一种非常有趣和神奇的现象，它让我们了解了人眼和大脑如何感知和处理光线和颜色。它也让我们意识到了视觉并不总是可靠和准确的，有时候会被一些因素所影响和干扰。所以当我们看到一些奇怪或美丽的景象时，我们要保持一定的怀疑和好奇心，去探究它们背后的真相和原理。