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立体图成为19世纪的电视机。维多利亚时代的人们与家人和朋友一起愉快地花上几个小时轮流来看巴黎林荫大道、埃及金字塔或者尼亚加拉大瀑布的立体照片。漂亮的木质立体图现在在一些古玩商店里仍有销售，供热心的收藏者淘宝。现代的版本是三维魔景，在世界各地的旅游景点都有：一个不贵的观看器，展示了当地风景名胜的立体视图幻灯片。
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一种不同的技术——立体影片，是将两张图片盖在一个平面上并运用了巧妙的手法，这样每只眼睛只会看到想看到的图片。一个熟悉的例子是与20世纪50年代早期风靡一时的三维立体电影有关的，就是声名狼藉的红绿色纸板眼镜。左眼的图像投映为红色，右眼图像投映为绿色，映像都照在一块白色屏幕上。左眼看屏幕时通过一个绿色的滤光镜，使得白色背景看上去是绿色的，而为另一只眼睛准备的绿线则看不到，为左眼准备的红线则像黑线一样凸显出来。与之类似，右眼前面红色的滤光镜使得背景呈现红色，红线看不见，绿线变成黑线。每只眼睛都得到它自己的图像，于是阿尔法半人马座的污泥怪兽便跃然屏幕之上。一个不幸的副作用是，当眼睛看到非常不同的模式，比如红色和绿色的背景时，大脑就没办法融汇它们了。大脑将视域雕刻成一块拼凑品，将每个拼凑小块交替看作绿色或红色，这种令人不安的效应被称为双目竞争。当你将一根手指保持在眼前几厘米的距离，同时睁开双目注视远方，你就会看到双重影像，这就是一种轻微的双目竞争体验。如果你集中注意于其中一个影像，你会发现，那部分逐渐变得不透明，然后透明，再度填实，如此往复。
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一种更好的立体照片是将偏振滤光片，而不是带色的滤光片，放到两个投映镜头上和纸板眼镜里。用左边的投影仪来投映为左眼准备的图像，在像“/”这样的对角平面中振荡的光波中投映。光可以穿过左眼前面的滤光片，滤光片中有一些细微的裂隙也是同样方向，但光却穿不透右眼前面的滤光片，它的裂隙是反方向的，像“\”这样。相反，右眼前面的滤光片只允许来自右边投影仪的光穿过。叠加的图像可以是彩色的，它们不会造成双目竞争。阿尔弗雷德·希区柯克（Alfred Hitch-cock）在《电话谋杀案》（Dial“M”for Murder）利用这种技术创造了极好的效果，影片场景中，格蕾丝·凯利摸到剪刀刺向就要掐死她的人。而跟据科尔·波特（Cole Porter）的《野蛮公主》（Kiss Me Kace）改编的电影则有些不同之处，影片中一个舞者一边起劲儿地在咖啡桌上表演着“太热了”，一边却朝着摄像机抛甩着围巾。
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现代的立体眼镜有用液晶显示屏做的方格（像电子表中的数字一样），起到静音的、电子控制快门的作用。在任何时刻，一个快门是透明的，另一个是不透明的，这迫使眼睛依次看着它们前面的计算机屏幕。眼镜与屏幕是同步的，当左快门张开时显示出左眼的图像，右快门张开时显示出右眼的图像。图像交替很快，眼睛都注意不到闪烁变化。这种技术可以用在一些虚拟现实显示中。不过虚拟现实的最先进水平其实就是高科技版本的维多利亚时代立体视图。计算机在一个小液晶显示屏上显示每张图像，屏幕前面有一个镜头，镜头装在每只眼睛前面头盔的内侧。
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这些技术都迫使观看者戴上或通过某种仪器来观看某种神奇的景象。魔术师的梦想是一种可以用裸眼看到的立体视图——自动立体视图。
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这个原理是由苏格兰物理学家戴维·布鲁斯特（David Brewster）在19世纪发现的，他还研究偏振光，并发明了万花筒和维多利亚时代的立体视镜。布鲁斯特发现，墙纸上重复的模式可以令人注意到深度。紧挨着的重复模式（见图4-7），比如说花朵，可以让每朵花都吸引一只眼睛盯在那朵花上。这是因为相同的花处在两个视网膜的相同位置，所以双重影像看上去就像只有一个影像。事实上，就像一件扣错纽扣的衬衫，整个双重影像的排列可以错误地编织成一张图像，除了两端没有配对的单个影像之外。大脑则看不到双重影像，它过早地满足于双眼已经恰当地聚合，并将目光锁定在错误的校准中。这使得目光瞄准于墙后面想象中的一点，花朵似乎在这个距离飘浮在空中。它们还似乎长大了一些，因为大脑进行了三角运算，计算出花在那个深度需要多大才能投映出当前的视网膜图像。
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图4-7
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一种体验墙纸效应的简便方法是眼睛盯着几厘米远的瓷砖墙，距离近得无法使目光轻易聚焦和汇合。（许多男人是站在小便池前才又发现这个效应的。）每只眼前的小瓷砖很容易就融汇在一起，产生出一种很远处有一面很大瓷砖墙的超现实印象。墙向外弯曲，随着脑袋从一边移动到另一边，墙向着相反方向摆动。如果墙真是在那个距离的话，实际情况也会是如此，将在视网膜上投映出同样的影像。大脑轻率地创造了这种错觉，是为了保持整个幻觉几何形状的一致性。
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布鲁斯特还注意到，将一对完全相同的东西在空间里不规则地摆放，都会使它们比起其余的更凸显或陷入。设想图4-7中被视线穿过的花朵之间的距离被打印得更为接近些。视线被聚在一起，彼此交叉，离眼睛也更为接近。视网膜上的图像会朝太阳穴方向展开，大脑会看到想象中的花朵离得更近了。类似地，如果花朵的间距被打印得更远些，视线则会交汇在更远处，在视网膜上的投映则会挤到鼻子的方向。大脑会认为这个虚幻物体距离更远了。
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现在我们谈到了一种简单的“电眼”错觉——墙纸自动立体视图。一些书和贺卡中的立体视图显示了多列重复的东西——树、云、山和人。当你看这些立体视图时，感到每一层物体在漂进漂出着，都有着自己的深度（尽管在这些自动立体视图中，并没有出现新的形状，我们稍后会谈到那些七拐八扭的立体图。）这有个例子（见图4-8），是伊拉维涅尔·萨比亚（Ilavenil Subbiah）设计的。
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图4-8
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图4-8有些像布鲁斯特的墙纸，但它刻意有一些不均等的分隔，这并不是出于裱糊工人的草率之举。图片中包括了7艘紧密排列的小船，但只有5座间距疏松一些的桥拱，当你向图片后方看时，小船似乎比桥拱离得更近，因为它们错误交汇的视线聚到了一架更近的飞机上。
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如果你还不知道如何融汇看到立体视图，请把这本书举到你眼睛的正前方。使书的距离近得目光无法聚焦，令你的眼睛直视前方，看到重影。然后慢慢将书离远些，同时保持眼睛放松，“穿透”书看到书后面想象的一点。有些人将一片玻璃或一张幻灯片放在立体视图顶部，这样他们就能聚焦到远处物体的反射光了。你应该还能看到重影。这个手法是让重影中一个图像漂到另一个的顶端，然后就像磁石一样，将它们保持在那里。试着校准图像。叠在一起的轮廓应当逐渐聚焦，然后弹进弹出不同的深度。正如泰勒所说，立体视觉就像爱情：如果你不能确定，你就还没有体验到。
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有些运气不错的人能做到这点，他们把一根手指放在立体视图前面几厘米处，聚焦于这根手指，然后慢慢移开它，同时目光仍保持那个深度。用这种技巧，目光交叉带来的错误融汇使得左眼看到右边的一只船，而右眼看到左边的一只船。别担心你妈妈说的话；你的眼睛不会永远僵死在那个位置的。你能否对眼看到融汇的立体视图还是对眼程度不够，这依赖于你是否能将目光略微交叉或盯着墙斜视。
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通过练习，大多数人都可以目光融汇看到墙纸立体视图。他们不需要像心理学家目光自由融汇来看二图立体视图那样，做瑜伽般的精神高度集中，因为他们不需要将他们的聚焦投影从汇聚投影中以同等程度分离出来。看到自由融汇的二图立体视图需要双眼目光分开，各自保持直视其中一幅图片。而看到融汇的墙纸立体视图则只需要双眼目光分开，保持直视同一幅图中的邻近相同物体。相同物体之间的距离非常接近，会聚角只在聚焦投影想要的地方那条线之外的不远处。在两个投影之间的网络中通过小小的摆动，聚焦于比你目光会聚处稍近一点的地方，这对你来说应该并不太难。如果确实难的话，艾伦·德詹尼丝可能会把你拉到她的辅助小组中。
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墙纸立体视图背后的手法——相同图画吸引目光产生了错误的视觉配对——揭示了大脑要看到立体图所必须解决的一个基本问题。在大脑能够测量双目视网膜上某一点的位置之前，它需要确定一只视网膜上的一点与另一只视网膜上的那点都是来自现实世界的同一个标志。如果现实世界只有这一个标志，那就容易了。但如果有两个标志，视网膜的图像就可能以两种方式匹配（见图4-9）：左眼中的1点在右眼中也是1点，左眼中的2点在右眼中也是2点——这是正确的匹配；或者，左眼中的1点在右眼中是2点，左眼中的2点在右眼中是1点——这种错误的匹配会导致两个虚拟标志的幻觉。
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图4-9
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如果增加更多的标志，匹配错误就会增倍。有3个标志，就有6个错误匹配；10个标志，90个；100个标志，几乎10000个错误匹配。早在16世纪，天文学家约翰内斯·开普勒（Johannes Kepler）就注意到了这个“匹配问题”，他思考了凝望星空的眼睛如何与数以千计的白点相匹配的问题，以及一个物体在空间中的位置如何能够根据它的多重映像而被确定的问题。墙纸立体视图的效果是依靠诱骗大脑接受一个貌似正确但实际错误的方法来解决匹配问题的。
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直到最近，每个人都认为大脑解决了日常生活中匹配的问题。大脑首先通过识别出每只眼睛中的物体，然后将相同物体的影像利用匹配的方式加以匹配。左眼中的柠檬与右眼中的柠檬匹配，左眼中的樱桃与右眼中的樱桃相匹配。在智能的指导下，立体视觉可以只把来自同种物体的点连在一起，从而避免错误匹配。一个典型的情景或许包含几百万个点，但包含的柠檬却少得多，也许只有一个。所以如果大脑对整个物体匹配的话，出错的机会就会变少。
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但自然并没有选择这种解决方法。第一个线索来自阿米斯的另一个古怪屋子。这一次，不知疲倦的阿米斯建了一座普通的长方形房间，但在每厘米地板、墙壁和天花板上都粘贴了树叶。用一只眼睛通过窥视孔来看这间屋子时，就好像是模糊的绿色海洋。但当用双眼来看时，它又恢复成正确的三维形状了。阿米斯构建了一个只能用神奇的中央独视眼来看而不能单用左眼或右眼看的世界。但如果大脑必须依赖于识别出每只眼中的物体并将之联系起来，它又如何将两只眼睛看到的情形匹配起来呢？左眼看到的是“叶子叶子叶子叶子叶子叶子叶子叶子”，右眼看到的也是“叶子叶子叶子叶子叶子叶子叶子叶子”。大脑面临着能想象到的最困难的匹配问题。尽管如此，它还是轻松地将双眼看到的物体匹配在一起，显现出中央独视眼的视觉。
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这个例子并非无懈可击。如果房间的边和角没有被叶子盖好怎么办？也许，每只眼睛都对房屋的形状有一个大概的认识，当大脑将两幅图像融汇在一起时，它就更加确信这种认识是准确的了。大脑无须识别物体即可解决匹配问题的证据来自心理学家贝拉·朱利斯（Bela Julesz）早些时候巧妙运用的计算机图像。在1956年逃离匈牙利来到美国之前，朱利斯是一名对空中侦察感兴趣的雷达工程师。空中侦察采用了一种巧妙的手法：立体视觉穿透伪装。伪装的物体表面覆盖着一些与周围背景环境相一致的标志物，使物体与背景的边界不那么明显。但只要物体不像烙饼那么平，当从两个观察点看时，双眼看到的标志物就会呈现出略微不同的位置，而背景标志则不会怎么移动，因为它们离得更远。空中侦察的手法是拍摄陆地的照片，然后让飞机飞一小会儿，再拍张照片。将两张照片并排放在一起，然后将它们输入一个对这两张照片的差异超级敏感的探测器：一个人。人实际上是在用一个立体图观看器来看图片的，就好像他是一个巨人，将他的两只眼睛放在当初飞机照相机上的两个位置一样，于是伪装的物体就在深度上呈现出来了。因为根据定义，一个伪装的物体用单眼几乎是看不到的，我们有另外一个例子来说明神奇中央独视眼能够看到任何一只真眼都看不到的东西。