自然科普:為什麽我們總能把不是人的東西看成臉?
來源:科研圈
發布時間:2021-08-04
瀏覽次數:876

圖片來源:Cea. CC BY 2.0

原作 | Jennifer Ouellette

翻譯 | 管榕

編輯 | 魏瀟

來源 | 科研圈(ID: keyanquan)

人類擅長在無生命物體(ti) 中發現圖案,尤其是人臉。想想 1976 年,美國航空航天局發射的維京 1 號(Viking 1)軌道飛行器拍下的那張著名的 "火星上的臉",那其實隻是光和影的把戲。不僅(jin) 如此,人們(men) 總是在燒焦的吐司和許多其他(非常多的)日常食物中發現他們(men) 認為(wei) 是耶穌的臉。甚至有人創建了一個(ge) (現已不存在)推特賬戶,專(zhuan) 門用於(yu) 整理 "物中有麵"現象的圖片。

火星上的臉 圖片來源:Viking 1, NASA - Viking 1 Orbiter, image F035A72 (Viking CD-ROM Volume 10)

這種現象有個(ge) 更高大上的名字,叫做麵孔空想性錯視(facial pareidolia)。來自澳大利亞(ya) 悉尼大學(University of Sydney)的科學家們(men) 發現,我們(men) 不僅(jin) 能在日常物品中看到麵孔,我們(men) 的大腦甚至還能像加工真實麵孔那樣加工物品上的“臉”所表達的“情感”,而不是將它作為(wei) 錯誤信號而忽略。這種類似的機製也許是因為(wei) 我們(men) 需要快速判斷對方是敵是友而演變出來的。悉尼大學的團隊介紹了他們(men) 最近發表在《皇家學會(hui) 報告B》(Proceedings of the Royal Society B)的論文。

這項研究的第一作者、來自悉尼大學的 David Alais 告訴《衛報》(The Guardian):“我們(men) 是非常複雜的社會(hui) 性物種,臉部的識別(對我們(men) 來說)非常重要......你需要認識到這是誰,是家人、朋友還是敵人,他們(men) 的意圖和情緒又是什麽(me) ?人類的麵部識別速度快得驚人,大腦似乎在使用一種模板匹配程序完成這件事。因此,如果大腦看到一個(ge) 物體(ti) 似乎有兩(liang) 隻眼睛,一個(ge) 鼻子和一個(ge) 嘴巴,那麽(me) 它就會(hui) 覺得:‘我看到了一張臉。’這個(ge) 過程迅速並且沒那麽(me) 精確,有時也會(hui) 犯錯誤,所以長得像臉的物體(ti) 往往也會(hui) 觸發這種模板式的匹配。”

Alais 多年來一直對這個(ge) 問題和相關(guan) 話題感興(xing) 趣。例如,2016 年發表在《科學報告》(Scientific Reports)上的一篇論文中,他和其他同事在先前實驗的基礎上,通過快速展示人臉照片,表明了我們(men) 對人臉身份以及其吸引力的感知是偏向於(yu) 最近看過的臉。Alais 等人設計了一個(ge) 二選一任務,模仿在線約會(hui) 網站和應用程序(如 Tinder)的選擇界麵,用戶如果認為(wei) 潛在伴侶(lv) 的圖片有吸引力或沒有吸引力,就向左或向右滑動。研究團隊發現,圖片的許多屬性,包括臉部朝向、表情、吸引力以及感知到的身材苗條程度等,都一致地偏向於(yu) 最近的經驗。

隨後,2019 年,Alais 和他的同事們(men) 在《視覺雜誌》(Journal of Vision)上發表了一篇論文,將這種實驗方法擴展到我們(men) 對藝術作品的認知。他們(men) 發現,在博物館或畫廊中欣賞每一幅畫作時,人們(men) 不會(hui) 根據畫作自身的優(you) 點來評估它的藝術價(jia) 值。相反,人們(men) 對藝術的欣賞也很容易產(chan) 生 "對比效應",即出現同樣的序列依賴性偏差(serial-dependence bias)。我們(men) 在觀賞畫作時,如果剛剛看過一幅很棒的其他作品,那麽(me) 就會(hui) 覺得這副作品也變得更吸引人了;如果剛看過的作品不怎麽(me) 吸引你,那你會(hui) 覺得下一幅作品也沒什麽(me) 吸引力。

研究的下一步,是探索我們(men) 從(cong) 其他人的臉上提取社會(hui) 性信息的具體(ti) 大腦機製。Alais 認為(wei) ,麵孔空想性錯視的現象和這種大腦機製是相關(guan) 的。他說:“這些物體(ti) 的一個(ge) 引人注目的特點是,它們(men) 不僅(jin) 看起來像臉,甚至還可以傳(chuan) 達一種人格特質或社會(hui) 意義(yi) 。”例如一個(ge) 切開的甜椒似乎是在皺眉頭,或者一個(ge) 紙抽似乎在微笑。

圖片來源:blakespot, CC BY 2.0

對麵部的認知涉及的不僅(jin) 僅(jin) 是所有人臉的共同特征,如嘴巴、鼻子和眼睛的位置。我們(men) 的大腦可能在進化過程中適應了這些共同特征,但讀取社會(hui) 性信息需要確定某人是否快樂(le) 、憤怒或悲傷(shang) ,或者是否在關(guan) 注我們(men) 。根據去年發表在《心理科學》(Psychological Science)雜誌上的一篇論文,Alais 的小組設計了一個(ge) 感官適應實驗,並表明了我們(men) 確實用與(yu) 加工真實麵孔大致相同的方式來加工麵孔空想性錯視。

不過,這項最新研究的樣本量很小,隻有 17 名大學生。他們(men) 在實驗前完成了 8 張真實人臉和 8 張錯視圖像的練習(xi) (這些數據並沒有被記錄)。正式實驗則使用了 40 張真實人臉和 40 張錯視圖像,圖像的表情分為(wei) 從(cong) 憤怒到快樂(le) 的四個(ge) 不同級別:高度憤怒、輕度憤怒、輕度快樂(le) 和高度快樂(le) 。在實驗過程中,每張圖像被短暫地呈現在受試者麵前,他們(men) 需要在憤怒/快樂(le) 的評分表上對圖像中表達的情緒進行評分。

第一個(ge) 實驗測試了序列效應(serial effect)。受試者完成了一個(ge) 包含 320 次測試的試驗,其中每張圖像會(hui) 隨機顯示 8 次。其中一半的受試者先完成了真實麵孔的部分,然後再進行評測錯視圖像的部分。另一半的受試者則順序相反。第二個(ge) 實驗類似於(yu) 第一個(ge) 實驗,但真實麵孔和錯視圖像會(hui) 被隨機地分配到每次測試中。每個(ge) 受試者需要對一個(ge) 給定的圖像評 8 次分,然後再算出平均值作為(wei) 對該圖像情緒表達的平均估計。

Alais 告訴《衛報》:“我們(men) 發現,實際上這些錯視圖像的加工機製和我們(men) 平時加工真實臉部情感的機製是相同的。你在某種程度上無法完全關(guan) 閉臉部反應和情感反應,將其完全視為(wei) 一個(ge) 物體(ti) 。它可以同時是一個(ge) 物體(ti) 和一張臉。”

具體(ti) 來說,實驗結果顯示,受試者可以準確地對錯視圖像的麵部表情進行評分。受試者還表現出與(yu) Tinder 用戶或畫廊顧客一樣的序列依賴性偏差。也就是說,物體(ti) 中快樂(le) 或憤怒的錯視臉會(hui) 被認為(wei) 與(yu) 之前出現的表情更相似。而在第二個(ge) 實驗中,當真實麵孔和錯視圖像混合在一起時,若錯視圖像先於(yu) 真實人臉展示給受試者,這種序列依賴性更加明顯。Alais 等人總結道,這表明兩(liang) 者之間有一個(ge) 共同的潛在機製,意味著 “表情的處理並不與(yu) 人類的麵部特征緊密綁定”。

Alais 表示:“這種‘交錯’條件很重要,因為(wei) 它表明,一個(ge) 人無論看到的圖像是人還是物,這都涉及相同的麵部認知過程。這意味著,在雲(yun) 中看到人臉不僅(jin) 僅(jin) 是孩子的幻想;當物體(ti) 不管怎麽(me) 看都像一張臉時,這也不僅(jin) 僅(jin) 隻是一種演繹,因為(wei) 這些物體(ti) 真的在驅動大腦的麵部識別網絡。而看到皺眉或微笑正是表明大腦的麵部表情係統在工作。因為(wei) 對大腦來說,不管是真的還是假的,麵孔都是以相同的方式被加工的。”

圖片來源:Aaron Gustafson, CC BY-SA 2.0

原文鏈接:

https://arstechnica.com/science/2021/07/our-brains-read-expressions-of-illusory-faces-in-things-just-like-real-faces/

來源:“科研圈”


歡迎掃碼入群!

深圳科普將定期推出

公益、免費、優(you) 惠的活動和科普好物!




聽說,打賞我的人最後都找到了真愛。
做科普,我們是認真的!
掃描關注深i科普公眾號
加入科普活動群
  • 參加最新科普活動
  • 認識科普小朋友
  • 成為科學小記者