Ảo giác hai mặt bàn (Turning the Tables) của nhà tâm lý học Roger Shepard gồm hình vẽ hai chiếc bàn: một chiếc dài và hẹp đặt dọc, một chiếc gần vuông đặt ngang. Thực tế, hai mặt bàn trên giấy là hai hình bình hành giống hệt nhau, chỉ xoay khác hướng. Cắt một mặt bàn ra đặt lên mặt bàn kia, chúng trùng khít. Vậy mà dù biết, mắt vẫn thấy hai mặt bàn khác nhau rõ rệt. Shepard giới thiệu hình này trong cuốn Mind Sights năm 1990.
Đây là một trong những ảo giác mạnh nhất về hình dạng, và là bằng chứng sống động rằng ta không nhìn thấy hình trên giấy mà nhìn thấy vật ba chiều mà não "dựng" từ hình đó.
Thử nghiệm ngay
Bạn có thể tìm hình gốc trên mạng với từ khoá "Shepard tables", hoặc tự vẽ:
- Vẽ một hình bình hành hẹp và dài, trục dài nghiêng lên khoảng 60 độ so với phương ngang.
- Vẽ bốn chân bàn thẳng đứng dưới bốn góc, và mép dày của mặt bàn. Đây là chiếc bàn thứ nhất, trông dài và hẹp, như chạy vào sâu.
- Bên cạnh, vẽ đúng hình bình hành đó nhưng xoay để trục dài gần nằm ngang. Thêm chân bàn và mép dày. Đây là chiếc bàn thứ hai, trông rộng và gần vuông.
- Dùng giấy can hoặc một tờ giấy mỏng, can lại mặt bàn thứ nhất, xoay và đặt lên mặt bàn thứ hai.
Gần như ai làm cũng ngạc nhiên. Và khi bỏ tờ giấy can ra, ảo giác trở lại nguyên vẹn.
Vì sao hai hình giống nhau lại trông khác nhau
Chân bàn, mép bàn và cách đặt khiến não không xem mặt bàn là hình phẳng trên giấy, mà là một mặt nằm ngang trong không gian, nhìn từ trên chếch xuống. Từ đó:
| Bàn đặt dọc (chạy vào sâu) | Bàn đặt ngang (song song mặt người xem) |
|---|---|
| Cạnh dài chạy ra xa người xem | Cạnh dài chạy ngang trước mặt |
| Não biết cạnh chạy vào sâu luôn bị co ngắn trên ảnh | Cạnh nằm ngang không bị co |
| Não "bù" bằng cách kéo dài cạnh đó | Não giữ nguyên |
| Kết quả: thấy bàn rất dài | Kết quả: thấy bàn ngắn, rộng |
Nói cách khác, não áp dụng cơ chế hằng định hình dạng: tự động sửa ảnh trên võng mạc để suy ra hình dạng thật của vật. Trong đời sống, cơ chế này cực kỳ hữu ích. Một chiếc bàn hình chữ nhật nhìn chếch lên võng mạc thành hình thang, nhưng ta vẫn biết nó chữ nhật. Ảo giác của Shepard lợi dụng chính cơ chế đó: vì hai mặt bàn được đặt theo hai hướng khác nhau trong không gian tưởng tượng, não "sửa" chúng theo hai cách khác nhau.
Không thể tắt
Điều làm ảo giác này đặc biệt là nó gần như không thể tắt bằng ý chí. Biết sự thật không giúp gì. Lý do là việc "sửa" phối cảnh diễn ra ở giai đoạn xử lý thị giác rất sớm và tự động, trước khi suy nghĩ có ý thức kịp can thiệp. Shepard nhấn mạnh rằng đây là bằng chứng ta không thể "nhìn" hình phẳng trên giấy như một hình phẳng, một khi nó gợi ra không gian ba chiều.
Họ hàng của ảo giác hai mặt bàn
- Ảo giác Müller-Lyer (1889): hai đoạn thẳng bằng nhau, một đoạn có hai đầu mũi tên quay vào, một đoạn có hai đầu quay ra. Đoạn thứ hai trông dài hơn. Một giải thích (của Richard Gregory) là não đọc hình như góc tường nhìn từ trong phòng và góc nhà nhìn từ ngoài, nên ước lượng khoảng cách khác nhau. Giải thích này còn được tranh luận.
- Ảo giác Ponzo: hai thanh ngang bằng nhau đặt giữa hai đường hội tụ như đường ray. Thanh ở gần điểm hội tụ (tức "xa hơn") trông dài hơn.
- Ảo giác hành lang: hai hình người bằng nhau trong hành lang phối cảnh, hình ở "xa" trông to hơn.
- Ảo giác mặt trăng: mặt trăng ở gần chân trời trông to hơn khi ở trên đỉnh trời, dù kích thước ảnh trên mắt gần như không đổi. Có nhiều giải thích, trong đó có ý tưởng não "tính" bầu trời gần chân trời là xa hơn. Câu hỏi này vẫn chưa có lời giải hoàn toàn được đồng thuận.
Điểm chung: ảo giác xuất hiện khi những manh mối chiều sâu trên hình phẳng khiến não áp dụng phép bù khoảng cách vào chỗ không cần.
Roger Shepard: nhà tâm lý học của hình ảnh
Roger Shepard (1929 – 2022) là giáo sư tâm lý học ở Đại học Stanford. Ngoài ảo giác hai mặt bàn, ông nổi tiếng với thí nghiệm xoay hình trong đầu cùng Jacqueline Metzler năm 1971, với thang âm Shepard đi lên vô tận, và với các nghiên cứu về sự khái quát hoá trong học tập. Ông còn là một hoạ sĩ nghiệp dư tài hoa: cuốn Mind Sights gồm hàng chục ảo giác ông tự vẽ, kèm giải thích khoa học, như món quà dành cho người tò mò.
Hệ quả thực tế
- Thiết kế nội thất: một chiếc bàn đặt dọc phòng sẽ trông dài hơn đặt ngang. Người bố trí cửa hàng, phòng trưng bày tận dụng điều này.
- Đọc bản vẽ phối cảnh: khi so kích thước hai vật trên bản vẽ phối cảnh, không thể so bằng mắt; phải đo theo đúng quy tắc phối cảnh.
- Hình học không gian ở trường: hình vẽ hình hộp trong sách là hình chiếu, các cạnh "chạy vào sâu" được vẽ ngắn hơn. Học sinh hay nhầm khi so độ dài cạnh trên hình. Luôn dựa vào giả thiết đề bài, không dựa vào mắt.
Góc nhìn hôm nay: ba thí nghiệm nhỏ
- Vẽ hai mặt bàn như hướng dẫn trên, nhờ người trong nhà đoán mặt nào dài hơn, rồi dùng giấy can chứng minh.
- Xoá chân bàn và mép dày, chỉ giữ lại hai hình bình hành trơn. Ảo giác yếu đi rất nhiều: không còn manh mối "đây là vật ba chiều".
- Thử vẽ phiên bản của riêng bạn: hai tấm thảm, hai cuốn sách, hai bể bơi nhìn từ trên chếch xuống. Hình nào cho ảo giác mạnh nhất?
Câu hỏi thường gặp
Ảo giác hai mặt bàn của Shepard là gì?
Là hình vẽ hai chiếc bàn có mặt bàn trông rất khác nhau, một dài hẹp một gần vuông, nhưng thực ra là hai hình bình hành giống hệt nhau chỉ xoay khác hướng. Roger Shepard giới thiệu nó trong cuốn Mind Sights năm 1990.
Vì sao hai mặt bàn giống nhau lại trông khác nhau?
Vì não hiểu mặt bàn là mặt ngang trong không gian và tự kéo dài các cạnh chạy vào sâu để bù cho sự co ngắn của phối cảnh. Hai bàn đặt khác hướng nên được bù theo hai cách khác nhau.
Hằng định hình dạng là gì?
Là cơ chế não tự sửa ảnh trên võng mạc để nhận ra hình dạng thật của vật, ví dụ vẫn biết mặt bàn là hình chữ nhật dù nhìn chếch nó thành hình thang. Ảo giác hai mặt bàn lợi dụng cơ chế này.
Biết sự thật rồi có hết thấy ảo giác không?
Không. Việc bù phối cảnh diễn ra tự động ở giai đoạn xử lý thị giác sớm, trước suy nghĩ có ý thức. Dù đã chứng minh bằng giấy can, khi nhìn lại hai mặt bàn vẫn trông khác nhau.
Ảo giác hai mặt bàn liên quan gì tới ảo giác Ponzo?
Cả hai đều xảy ra khi manh mối chiều sâu trên hình phẳng khiến não áp dụng phép bù khoảng cách. Trong ảo giác Ponzo, thanh nằm gần điểm hội tụ bị coi là xa hơn nên trông dài hơn.