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近期关于视觉错觉感知及心理意象的研究表明，眼瞳孔的调节反映的是感知内容而非刺激眼睛的光输入。本研究检验了如下预期：类似的瞳孔调节，以及可能的其他眼动反应（如辐辏（vergence）），会由立体运动效应（stereokinetic effect）即错觉深度所触发
近期关于视觉错觉感知及心理意象的研究表明，眼瞳孔的调节反映的是感知内容而非刺激眼睛的光输入。本研究检验了如下预期：类似的瞳孔调节，以及可能的其他眼动反应（如辐辏（vergence）），会由立体运动效应（stereokinetic effect）即错觉深度所触发。在一项眼动追踪研究中，研究人员测量了观察者在观看“旋转浮雕（rotoreliefs）”（即已知的能生成极强深度印象的旋转二维图案）时的注视方向与瞳孔变化。旋转浮雕可具多稳态性，某些情况下其知觉解释会在“凸包（bump）”与“孔洞（hole）”之间交替，即突出于屏幕或延伸于屏幕之后。研究人员发现有力证据：当深度错觉为孔洞（漏斗状）时瞳孔直径大于错觉为凸包（锥体状）时。此外，在观察者报告由凸包翻转为孔洞后数秒，双眼出现发散。因此，无论所见三维形态是错觉还是真实知觉，眼睛都会自发调节以适应其表观。研究人员提出，此类对错觉的眼动调节标志着视觉输入的解歧过程，该过程优化了观察者在动态三维世界中与外部物体可能的交互。
研究背景与动机
视觉错觉研究长期关注知觉内容如何超越视网膜输入。近百年前Marcel Duchamp创作旋转浮雕（rotoreliefs），同期Cesare Musatti描述立体运动效应（stereokinetic effect）：缓慢旋转的二维图形引发三维形态错觉，且可在凸包（cone/bump）与孔洞（funnel/hole）间多稳态翻转。已有研究提示眼动系统受知觉表征驱动而非光输入反射性驱动，例如Müller-Lyer错觉中扫视受错觉偏向、心理意象可诱发瞳孔调节。然而，纯粹由运动线索（无双眼视差、无阴影、无明暗变化）引发的强深度错觉能否自发触发近远三联征（near-far triad：辐辏、调节、瞳孔变化）中的瞳孔与辐辏响应，尚缺系统证据。该研究发表于《Perception》，旨在以旋转浮雕为模型，检验眼睛是否对错觉深度做出与真实深度一致的眼动适应，从而支持“眼动系统由知觉内容驱动”的假设。
主要技术方法
研究人员招募53名奥斯陆大学学生（剔除2名技术异常者，余51人），视力正常或隐形眼镜矫正。刺激为15段Akiyoshi Kitaoka设计的黑白偏心圆/同心环旋转动画（每段10秒两圈），全屏呈现于EIZO显示器。采用Tobii Pro Spectrum双目红外眼动仪（精度0.4°）记录瞳孔直径（mm）与注视坐标，颏托固定头位，8点校准。被试按键（F=孔洞，L=凸包）实时报告深度翻转，灰屏1秒平衡前置亮度。数据分析提取注视期瞳孔均值，由左右眼水平坐标差（L-R X）计算辐辏（正值聚合、负值发散）；对15刺激整体做重复测量ANOVA，对8个明确双稳态刺激截取翻转前后±4秒、按1秒分箱，用线性混合效应模型（lme4/lmerTest，Satterthwaite自由度，Holm校正）检验瞳孔与辐辏的时间进程。
研究结果
数据分析和聚合分析
瞳孔直径：全数据重复测量ANOVA显示孔洞知觉期瞳孔（均3.78 mm）显著大于凸包期（3.74 mm），F(1,50)=42.9，p<0.0001，η2=0.46。注视热图证实被试多凝视顶点/底点，排除明暗条纹选择偏误。
辐辏（L-R X差异）：聚合数据中凸包期L-R X（2.60）略大于孔洞期（1.73），但ANOVA不显著，F(1,50)=1.1，p=0.31，η2=0.02；不排除特定时段有变化。
双稳态刺激分析：选8个清晰双稳态刺激（平均知觉期4.23秒），以翻转时刻（time 0）对齐。瞳孔在翻转前（孔洞态）大于翻转后（凸包态），翻转后孔洞态瞳孔再度扩大；辐辏在凸包态偏聚合，翻转至孔洞后数秒逐渐发散至负值峰值（3–4秒）。
瞳孔直径（分箱模型）：时间箱主效应F(7,686)=5.61，p<0.001；翻转方向主效应F(1,686)=4.64，p=0.032；交互F(7,686)=10.81，p<0.001。翻转前?4~?3秒凸包态瞳孔更小（Δ=?0.105 mm），翻转后2–4秒孔洞态瞳孔更大（Δ=0.106~0.158 mm）。
辐辏（L-R X差异，分箱模型）：时间箱主效应显著F(7,686)=2.89，p=0.006；翻转方向主效应不显著；交互显著F(7,686)=2.50，p=0.015。仅3–4秒箱孔洞态辐辏显著低于凸包态（Δ=?4.16 px），表明翻转后眼睛发散增强。
讨论与结论翻译
讨论指出，瞳孔与辐辏在错觉深度翻转中按近远响应模式调节，支持Feil等人关于瞳孔与辐辏系统交互的提议。即便刺激扁平且被试知其为错觉，眼动仍重演自然三维响应，可能通过反馈增强错觉；这与既往亮度错觉、心理意象、双眼竞争下瞳孔随主导知觉调节等发现一致。辐辏整体偏聚合，屏幕平面或为注视吸引子限制远端发散，但翻转后孔洞态仍出现显著发散。结论部分译文如下：
研究证据强烈提示眼动系统受当前知觉表征控制。总体而言，双目观看时世界呈三维且具空间体积感，运动（身体或物体）进一步强化此印象。尽管旋转浮雕完全扁平且单一视角，立体运动效应揭示了大脑如何从视网膜投影序列（光流）中建构物体跨时间的不变属性，该建构考量与单一空间物体一致的可能投影变化及可预测运动。研究人员推断，旋转浮雕的错觉知觉虽非真实，却反映了对视觉输入的解歧——该解歧假定三维运动发生，并优化与外部物体的可能交互（affordances）。总体上，表征与预测运动或是大脑易生错觉的主因；此类“误知觉”实具适应价值，应被视为知觉优化过程的产物，因其支持对威胁生存事件（如与运动物体碰撞）的预测。视觉错觉亦可视为视觉意象与视觉知觉的“细密网格”。
