专栏名称: 看脸的世界

🎃Dr. Who 到底长什么样🎃

看脸的世界 · 知乎专栏 · · 2016-10-29 11:45

正文

这是与学术有关的短文。也是给大家万圣节的一个小礼物。希望大家看得开心。

作为一个严肃的科学工作者，成为真正科学家的第一步就是成为一个Doctor。

- Which Doctor?

- The Doctor.

作为最为成功的科幻电视剧，英国国剧Dr. Who激励了无数年轻人成为Doctor（也有不少成为了Master）。但是有一个问题让人着迷：胡博士他到底长什么样子。

熟悉Dr. Who的朋友很清楚，作为一位time lord，Dr. Who不光有两个心脏（甚至两个别的器官），他还有另一个惊世技能：通过重生延续生命。在每次重生之后，博士会有不一样的外形（演员），又不一样的爱好（女伴），以及不一样的性格（衣服）。如果我们把 War Doctor （John Hurt）算进来的话，胡博士已经拥有13个化身。不过博士真正的形象应该是什么样子呢？这可能需要认知神经科学家的助力。

我们其实不擅长分辨陌生人的面孔。神秘博士就是一个特例中的特例：在日常生活中，我们的面孔也会随着表情，年纪，光照，发型，甚至身体状况而变化；神秘博士的面孔变化正是这一种夸张。所以说，通过神秘博士这一点切入，科学家们可以更好地对普罗大众科普认知神经科学的知识。

Mike Burton教授在面孔研究上功勋卓越。他发现我们对于熟悉的人以及不熟悉的人的面孔身份识别有很大差异：我们其实不擅长分辨不熟悉的人的面孔。他也研究了同一张面孔在不同摄影环境下的形象改变：有时候同一个人被不同摄影师拍摄的照片可能看起来不像一个人（回头我会专门写一篇为什么证件照不好看的文章；Jenkins et al., 2011）。

这是一个人么？你能多快判断出来？

其实，根据现有的研究（Ewbank & Andrews，2008），识别一张熟悉的面孔应该是使用整体识别的，因为在我们脑海之中存在这对于这张面孔的整体信息（也就是object-centered representations），也就是说改变一些光照环境，甚至该换角度并不会影响我们对于一张面孔的识别。但是在我们识别陌生人的时候，由于我们的处理方法是更依靠局部信息（也就是veiw-centered representations），我们的识别很容易被照片本身所干扰。这也就能解释为什么其实根据目击证人来判断犯罪分子有时候不准确的原因（Jenkins & Burtons，2008b）。也说明了为什么有时候我们分辨不清楚陌生人（Bruce et al., 1999）。

你觉得上图那个人在这底下十张面孔中么？其实是三号，你找到了么？

那我们怎么对一个熟悉的人形成准确的表征呢？毕竟每一熟悉的朋友都是从陌生开始认识的。在这一点上Jenkins与Burton的观点和我本人的科研视角很接近：我们通过不断的观察朋友，讲他的面孔特征不断地记忆在脑中，进行平均之后，得到一个准确清晰，同时抽象的表征（Burton et al., 2005）。他们之后的研究也展现了这种平均的强大之处（Jenkins & Burtons, 2008a ）。当然我自己的研究也和他们在同一条战线上。简单来说，我们认识和记忆一个人的面孔在一定程度上是针对面孔信息进行抽象，平均，提取出共性，并且形成稳定表征的过程。

我们对于美国前总统公-克林顿的面孔的记忆就经过了这样的评价过程。看多了，就自然而然熟悉咯。反过来，如果要找到一个人准确的相貌，多次平均倒也是个好主意。

所以说，如果我们要真的搞清楚神秘博士的真正相貌，我们真的得要用平均手段。这不，Burton教授的实验室就干了这一件「大快所有人心的大好事」。他们收集了所有13位博士化身的相貌进行了评价得出了博士的样子。链接在此：神秘博士的面孔平均。

每一位博士的样子差异都很大，但是假设他是同一个人的话，我们可以理解为一个人在不同环境下变化的放大结果。虽然看起来差异很大，但是毕竟是同一个博士。

为什么我们能这样寻找神秘博士的样子呢？他们实验室的博士后Robertson表示，神秘博士是我们生活中面孔变化的极端形式。其实在正常人身上，不同时间，不同地方，不同光照，甚至不同的面孔朝向都会稍稍改变我们面孔的样子（Jenkins et al., 2011）。而神秘博士不过是一个极端的表现罢了（艺术果然高于生活！）。

因此，当神秘博士的面孔被平均后，我们就能管中窥豹，一睹这位时间领主的真正长相！

所以搞清楚神秘博士的面孔，和他一起时空旅行是不够的！还需要利用认知神经科学的手段。所以要了解博士，你得先成为博士哟！

希望您对认知神经科学以及视知觉和面孔识别能有兴趣！

有兴趣的读者不妨读读我新发售的书《看脸》。你可以在这读到更多有趣的，关于面孔识别的内容。知乎专栏有介绍。

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参考文献

Bruce, V., Henderson, Z., Greenwood, K., Hancock, P., Burton, A.M. & Miller, P. (1999). Verification of face identities from images captured on video. Journal of Experimental Psychology: Applied, 5, 339-360.

Burton, A. M., Jenkins, R., Hancock, P. J., & White, D. (2005). Robust representations for face recognition: The power of averages. Cognitive psychology, 51(3), 256-284.

Ewbank, M. P., & Andrews, T. J. (2008). Differential sensitivity for viewpoint between familiar and unfamiliar faces in human visual cortex. Neuroimage, 40(4), 1857-1870.

Jenkins, R., & Burton, A. M. (2008). 100% accuracy in automatic face recognition. Science, 319(5862), 435-435.

Jenkins, R., & Burton, A. M. (2008). Limitations in facial identification: The evidence. Justice of the Peace, 172, 4-6.

Jenkins, R., White, D., Van Montfort, X., & Burton, A. M. (2011). Variability in photos of the same face. Cognition, 121(3), 313-323.

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