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《科学画报》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

由中国科学社于1933年8月创刊,距今已有80年的历史。《科学画报》在80年的办刊历程中,形成了通俗生动、图文并茂地介绍最新科技知识,形式多样地普及科学技术的特点,对提高广大群众的科学水平,启发青年爱好科学、投身科学事业起了很大的作用,当今的不少著名学者、教授、科学家,青少年时代都曾受到它的熏陶和启发。

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似脸非脸,骗过你我

2019-07-09 22:20:00

  有时我们望向天空,会发觉云朵中藏着一张“脸”:两片弯弯的云朵像两只眼睛,另一片离得不远,恰好像嘴巴。这张“脸”还会缓缓飘动,变换表情,真是越看越像。

  这当然是一种错觉。天空中并没有真的出现一张脸,我们仅凭几片云,就脑补出整张脸的样子。这种现象叫作“脸部空想性错视”。

  生活中不乏这样的例子。看到被凿出3个圆窟窿的井盖、破了3个洞的地毯、拧了3个旋钮的闹钟,只要这3个圆刚好按照“上二下一”排列,我们都差点以为那是一张脸。其实定睛一看,它们跟真正的脸相去甚远,但为什么我们会情不自禁地把几个简单的线条、形状错认成一张脸呢?

  当我们看脸的时候,我们看到了什么

  要搞明白空想性错视是怎么回事,先要了解一下,当我们看到一张真脸时,大脑里发生了什么。

  眼睛看到图像之后,就会向大脑报告。图像信息首先到达的部位是枕叶。抵达枕叶的时候,大脑还没有认出这是一张脸,只是把光线明暗、边缘形状等信息集中了起来。在枕叶里,线条按照脸的框架组装在一起,形成了脸的轮廓。接下来,这张不完整的脸传递到颞叶。在颞叶里,信息像拼魔方一样,汇总成了完整的大图——一张脸,认脸的过程至此完成。不得不提的是,颞叶里立下汗马功劳的区域叫梭状回面孔区(以下简称面孔区)。

  宁可错认三千,绝不放过一个

  那么,面孔区只有在看到真脸时才发挥作用吗?当看到似脸非脸的图像时,它会不会不辨真假,但凡看着跟脸有几分相像,就行动起来了呢?

  为了验证这一点,科学家做了一个实验。他们给志愿者播放一组毫无规律且画质粗糙的画面,画面中偶尔会飞快地闪过一张模糊的人脸,大多数时候,画面上只是一堆杂乱无章的乱码。他们谎称画面中有很多人脸的照片,问志愿者能不能看出来。结果发现,当志愿者自认为看到脸的时候,面孔区确实是活跃的。

  所以,当你看到隐藏在云朵中的一张“脸”,大脑的反应跟看到一张真脸时是一样的。而我们之所以轻易地被似脸非脸的图形所蒙蔽,主要是因为面孔区过于警觉了。

  总是将无关紧要的图形错认成脸,难道不会对生活造成干扰吗?

  有时确实会,但这是人类进化出的保护自己的手段。宁可把不是脸的图像错认成脸,也不能面对真脸而不自知——要不然,敌人鬼鬼祟祟地来了都不知道呢!正因为面孔区的高度警觉,人类才能更安全地生存下去。

  我们生来就是脸部探测器吗

  即使幼小如婴儿,也已经表现出对脸的浓厚兴趣。科学家向小婴儿出示了两组照片,其中一组有很多人脸,另一组相对较少。结果发现,小婴儿明显更爱看脸多的那组照片,他们的注意力很容易就被一张张人脸照片吸引过去了。

  多年以来,人们一直认为,人生来就有面孔区,就具有高超的认脸能力。不过,最近一项关于小猴子的研究可能要推翻这一说法了。科学家找到了一群刚出生的小猴子,确保它们从来没有见过“脸”这种东西,扫描它们的脑区发现,这群小猴子是没有面孔区的!不仅如此,它们也没有对脸表示出特殊的兴趣和敏感。

  看来还真是“实践出真知”啊。我们只有看过了脸,才能学会认脸,才能保持对脸的敏感。

  链接:视觉系统的拼图游戏

  空想性错视的另一个原因,是视觉系统会“组块”。所谓组块,就是将碎片化的小图形拼凑成完整的大图,有点像拼图游戏。为了便于汇总信息,视觉系统常常要运用组块的手法。比如,你看到一张嘴和一双眼睛之后,就可以自然而然地拼凑出一张脸,哪怕并没有看到鼻子。

  组块不是乱组的,视觉系统是有原则的。这些原则被科学家归纳为格式塔原则。格式塔原则有好几条,这里只举两个例子——邻近原则和相似原则。

  邻近原则是指靠得太近的物体会被看成一个整体。比如在图A中,你看到的是2行马(每行4匹)还是4列马(每列2匹)?第一反应当然是2行马,因为左右两匹马的间距远远小于上下两匹马,根据邻近原则,挨得近的两匹马更容易被视作一个整体。而相似原则的意思是,具有相似属性(如颜色、大小等)的物体会被看成一个整体。比如在图B中,你会看到两列乐高玩具。等等!明明是4列啊!就因为它们两列是红色,另两列是蓝色,所以视觉系统就根据相似原则,自动将同种颜色的玩具视作一个整体了。

本文来自《科学画报》

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