著名的旋转蛇幻觉是由北冈秋吉于 2003 年首次展示的。

本页面是我们 2017 年出版的“旋转蛇错觉——定量分析揭示亮度空间中具有相反错觉旋转的岛屿”的配套页面。

我们在 2020 年计算了一个简单的模型，表明当你将运动检测器耦合到具有少量非线性的阵列中时，这种错觉是一个微不足道的结果。以下是尝试呈现这种“简单”的解释：

我们的大脑中有运动探测器（人类的眼睛里没有运动探测器）。它们的工作原理是比较邻近位置的光线变化。

当我们扫描图像时，我们的眼睛会以每秒约 3 次的速度在非常不规则的方向上突然移动（所谓的“扫视”）。

这种自发运动被我们大脑中尚未理解的机制主动丢弃。（这解释了为什么没有经验的摄影者会在电影中引入过多的抖动——他们在录制过程中没有注意到。）围绕“蛇形盘”的特殊顺序排列{黑色-深灰色-白色-浅灰色；不需要颜色}会略微不均匀地来回触发运动探测器。

这种不等式的原因是运动检测器在将光变化转换为响应时传输特性饱和 - 所有神经元传输函数都是非线性的，通常具有 S 形饱和。使用运动检测器的数学模型进行简单计算，在对运动检测器进行平均并比较来回运动时会显示轻微的残留信号。

我们感知到这种残余运动，由于相关灰度序列围绕蛇形圆盘弯曲，因此可以感知到旋转。圆盘之间的序列是反转的，因此相邻的圆盘反向旋转，使运动更加明显。

总而言之，“旋转蛇”错觉是我们的运动探测器特性的逻辑结果。由于它只出现在灰度值的特殊顺序排列中，因此在自然界中通常不会出现，因此进化认为没有必要补偿这种特定效果，它继续给我们带来乐趣。