黒と赤の直線が灰色の長方形で隠されている。赤い線ではなく青い線が黒い線の延長線上にあるように見えるが、2枚目の画像ではそうではないことがはっきりと示されている。実際には、線の下部の位置がずれているように見える。[ 1 ] ポッゲンドルフ錯視は 、介在する構造物の輪郭によって中断された横断線の一部分の位置を誤って認識する幾何学的錯視 です。この錯視は、1860年にヨハン・カール・フリードリヒ・ツェルナーがツェルナー錯視として知られている 現象 を初めて報告した際に提出した図から発見した雑誌編集者のヨハン・クリスティアン・ポッゲンドルフ にちなんで名付けられました。[ 2 ] ツェルナーは別の錯視に注目していましたが、対角線のずれは独特の視覚現象を明らかにしました。[ 2 ] ポッゲンドルフ錯視は、視覚科学と心理学において空間的誤認識の例として広く研究されています。知覚システム、神経機能、認知発達の理論を調査するために使用されてきました。[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
錯視の大きさは、遮蔽パターンの特性と境界の性質に依存します。[ 6 ] さまざまな要素を「切断」するなど、錯視に関する多くの詳細な研究[ 7 ] [ 8 ] は、その主な原因を指摘しています。図形の鋭角は、見る人によって拡大して見えるのです[ 3 ] [ 4 ]。 ただし、横線が水平または垂直の場合、錯視は弱まるか消えます。線の角度、遮蔽物の幅、図形の全体的な向きなどの他の要因も、その強さに影響を与えます。[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]
理論的な説明 ポッゲンドルフ錯視については複数の説明が提唱されているが、そのほとんどは単一の原因ではなく、知覚的要因と認知的要因の組み合わせによるものだとしている。
角度の認識の誤り 最も定説となっている説明の一つは、この錯覚は脳が角度と空間方向を処理する方法の歪みに起因するというものである。ロス・H・デイ とロス・G・ディキンソン(1976)は、この錯覚は水平-垂直効果、縦横効果、鋭角と鈍角の誤判断など、知覚バイアスの組み合わせによって生じると主張した。[ 12 ] 鋭角は実際よりも広く知覚される傾向があり、斜線の見かけ上の連続がずれる。錯覚は線の向きが一定のままであっても持続するため、歪みは線自体ではなく、線の間の空間で発生していることが示唆される。[ 12 ] 遮蔽する平行線がなくても弱いずれ効果が発生するため、角度に基づく歪みの役割が強調される。[ 7 ]
Weintraub ら (1980) はその後、鈍角の大きさに伴ってずれが大きくなり、横断線の向きによって変化することを発見し、角度の誤認識と向きの偏りの説明をさらに裏付けた。[ 3 ]
深度処理とシーン推論 もう1つの影響力のある見解は、脳が2次元の図形を3次元のシーンとして解釈するという奥行き処理理論です。ギラム(1971)と後にスペハーとギラム(2002)は、中央の長方形が前景の表面として認識され、斜線が奥に引っ込んでいるように見えるため、位置ずれが生じると提唱しました。[ 13 ] [ 14 ] 輝度などの視覚的手がかりを使用して斜線を長方形の手前に表示させると、錯覚が軽減され、奥行きの誤認識の説明が裏付けられます。[ 14 ] グレゴリー(1968)は、このような錯覚を、脳が知覚問題を解決するために内部仮定を使用することから生じるエラーとして説明しました。[ 10 ]
関連する説明である自然シーン幾何学理論では、この錯覚は日常的な視覚経験から学習された期待を反映していると提唱している。[ 11 ] Howe ら (2005) は、何千もの現実世界の 3D シーンを分析し、日常環境における途切れた線は遮蔽されるとずれているように見えることが多いことを発見した。脳はこの経験から一般化し、ずれが存在しない場合でもずれを「期待」する。これらの説明は、視覚システムが内部符号化または現実世界の視覚経験のいずれかから奥行きに基づくヒューリスティックを適用していることを示唆している。[ 11 ]
神経メカニズム HouckとMefferd(1973)は、この錯覚は視覚皮質の方向感受性ニューロンがエッジと角度にどのように反応するかから生じる可能性があると示唆した。斜線と遮蔽物が一緒に見られると、これらのニューロン間の相互作用により、脳がセグメントを正しくリンクする能力が阻害され、位置ずれが知覚される可能性がある。[ 15 ] Shenら(2016)による最近の神経画像研究では、実際の輪郭と錯覚の輪郭が異なる脳領域を活性化することが示されている。実際の線は詳細処理に関与する腹側視覚領域を活性化する一方、推測された線は空間構成に関連する背側領域を活性化する。[ 16 ] ポッゲンドルフ錯覚は、これらのシステム間の不一致から生じる可能性があり、腹側経路は可視セグメントを正確に符号化するが、背側経路は隠された連続を誤って再構築し、位置ずれを引き起こす。[ 16 ]
セカンダリアカウント ルチア・ザヌッティーニ(1976)は、この錯視はアモーダル補完、つまり遮蔽された物体の欠落部分を脳が補完する傾向から生じると提唱した。彼女は、遮蔽された表面が知覚的に縮小して見えるため、再構築された対角線が短く、ずれて見えると示唆した。遮蔽物を約30%拡大すると知覚される整列が回復し、表面圧縮の役割が裏付けられた。[ 17 ]
プレッシーとスウィーニー(1972)は、脳が交点付近の競合する線投影を平均化し、短いセグメントに重みを与えるという同化理論を提唱した。これにより対角線の見かけ上の方向が変わり、錯視の古典的なバージョンと反転バージョンの両方が説明される。[ 18 ]
これらのモデルは確立された知覚理論に基づいているものの、ポッゲンドルフ研究では実証的な注目をあまり受けていない。[ 17 ] [ 18 ]
発達と個人差 研究によると、錯覚の強さは年齢や認知特性によって異なる。子供は大人よりも影響を受けやすい可能性があり、Chouinard ら (2021) は、錯覚の大きさが 6 歳から 14 歳にかけて着実に減少し、約 21.6 歳で安定することを発見した。[ 5 ] これは、視覚系と認知系が成熟するにつれて、個人が誤解を招く視覚的手がかりを修正するのが上手になることを示唆している。[ 5 ]
ライボウィッツとグウォズデツキ(1967)は、知的障害のある人は年齢に関係なく非常に影響を受けやすいことを観察しており、錯覚は推論や空間推論などの高次の認知機能によって調整されるという考えを支持している。[ 19 ] また、錯覚の強さは言語や推論のスキルと関連付けられているが、基本的な視覚的アライメントのスキルとは関連付けられておらず、認知発達は視覚知覚だけよりも影響力が大きいことを示唆している。[ 5 ] 視覚的専門知識と注意も寄与する可能性があるが、さらなる研究が必要である。[ 5 ]
臨床応用 ポッゲンドルフ錯視は臨床研究でも使用されています。Higashiyamaら(2023)は、小脳梗塞患者は健常者よりも錯視の影響を受けにくいことを発見しました。特に、脳卒中が右後内側小脳に及んでいる場合にその傾向が顕著でした。[ 20 ] このことから、小脳は脳が空間関係を処理する方法に役割を果たしている可能性があり、ポッゲンドルフのような視覚錯視は神経学的評価における診断ツールとして役立つ可能性があることが示唆されます。[ 20 ]
ポッゲンドルフ錯視は、空間的文脈が知覚にどのように影響するかを強調する、より広範な幾何学的錯視のクラスに属します。[ 1 ] 関連する錯視には以下が含まれます。
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