這裡并排展示着兩張看起來沒什麼不同的臉。但是且慢，它們的陰影為什麼是反的？
答案其實很簡單：右側臉并不是凸起的，而是凹陷的模型。
圖檔來自：David Mack，fineartamerica.com
認真觀察一下不同角度的模型，很好，現在你已經清楚地知道凹陷臉的存在了。再看看中間正對着你的模型，你看到凹陷的臉了嗎？
對很多人而言，答案恐怕還是否定的。這兩張臉，怎麼看起來還是全都凸起的樣子？
看不到的凹臉
這種現象有個十分耿直的名字：凹臉錯覺（hollow-face Illusion），這種著名視錯覺被人們發現已經有200多年了，但至今它依然是研究者非常關注的對象。這是因為，凹臉錯覺的效果真的十分霸道。
視網膜接收的原始信号是二維投影，而視覺系統有很多方法可以還原出三維世界的深度資訊。但是這些視覺系統的“杠把子”技術——“雙眼視差”和“運動視差”在凹臉錯覺面前全部失效。一些視錯覺裝置可能稍微改變視角就會露陷，但在凹臉面具面前，我們即使左右移動，錯覺效應也一直存在。即使把凹臉模型旋轉起來，人們往往也隻會在極端的角度看到凹陷的臉，而在其他角度，凹進去的一面看起來會像是反向移動的凸臉。
錄制者：The Royal Institution
研究者發現，除非我們走進到一米之内，我們才能看清凹臉的真面目。改變光源？沒用的。即使從我們認為的光源反方向打光，錯覺依然存在。
人們通常會預設光源是從上向下打的，如果反向打光會讓人産生一些物體凹凸變化的感覺，但是這一招對凹臉面具卻沒什麼用。上圖中從左至右的物體分别是：水果包裝材料（實際是凹陷的），突出的人臉模型和凹陷的人臉模型。在光線變化之後，容易感覺包裝材料凹凸變化，但凹陷的人臉面具看起來始終像是凸起的。錄制者：Weipeng Liu
大腦又想偷懶了
我們看到什麼樣的東西不僅取決于視網膜接收到的原始信号，大腦中的既往經驗也影響着視覺感覺的過程，凹臉錯覺就是這樣一個例子。
有觀點認為，“把所見的物體看成凸起的”是一種普遍的傾向，這可以部分解釋凹臉錯覺出現的原因，不過這還遠不是問題的全部答案。
在一定距離之外觀察，其他物體也可以産生類似的錯覺，不過凹陷的臉還是特别的，它産生的錯覺尤其強烈。實驗發現，相比造型随意的凹陷物體，凹陷的人臉模型産生了明顯更強的錯覺，觀察者必須靠得更近才能消除錯覺的影響[1]。如果在3D人臉模型中逐漸加入噪點使其失真，也會讓凹臉錯覺随之減弱[2]。将人臉模型倒置同樣會減弱把凹陷看成凸起的傾向[3]。這些結果都說明，“熟悉程度”影響着人們的視覺感覺。
加入噪點可使凹臉錯覺的作用逐漸減弱。圖檔來自：Hill, H., & Johnston, A
人對視覺資訊有兩套基本的加工方式，自上而下加工（top-down process）和自下而上加工(bottom-up process)。
我們可以這樣了解：大腦中有個類似于“登記處”的場所，存儲着各種我們見過的事物。當遇到我們熟悉的事物，大腦會在“登記處”搜尋，當發現比對的模闆，大腦便不再費心糾結于眼前這個事物的細節，而是直接向下級知覺系統通報：“這個是人臉，下一題”，這就是“自上而下”的加工。
身為人類，我們對“臉”的敏感度拔群，以至于你根本無法忽略那些有點像人臉的東西……
而當面對新的事物時，大腦無法對照既有的模闆進行識别，便不得不仔細加工眼前的事物，再将細節組合，進而構成對新事物的知覺。這就是自下而上的加工，過程更加費時費力。最後，大腦會将新事物存儲到登記處，以便下次可以進行省時省力的自下而上加工。
而凹臉錯覺的出現就可以看成是大腦“偷懶”的過程。因為大腦輕易不想使用費時費力的自下而上加工，于是每次都會登記處搜尋一番，找到完全比對的自然好，但如果找不到完全比對的，也會忽略一些事物和模闆的細節差異，硬安到模闆上去，進而省去自下而上的加工。即使光影資訊沖突，大腦依然通過經驗讓我們感覺到了凸出的人臉，這樣它就可以省去加工凹臉認知資源了。而為了可以這樣幹，我們大腦甚至讓我們認為凹陷的臉反向運動了起來，以掩蓋“它其實不是正常人臉”的秘密。
感覺不到凹臉錯覺，這是病嗎？
凹臉錯覺的作用很強，但人們發現，一些人并不會被這種錯覺迷惑——例如精神分裂患者。
這其實也與上面提到的兩種認知加工方式有關。精神分裂不僅是心理疾病，患者的胼胝體（用于連結大腦左右半球）也會出現異常，導緻左右腦并不能良好地進行交流[4]。而自上而下加工又是進階的整體加工，需要大腦的各部分互相交流進行。是以精神分裂患者的認知加工不得不更多依賴“自下而上”的模式，這樣一來，就不具備凹臉錯覺産生所需的要素了[5]。
那麼，如果一個人看不到凹臉錯覺，是不是說明ta患上了精神分裂症？确實有人提出過這樣的思路，不過這個小測試還不能作為普遍的診斷或者康複名額。有研究發現，大概30%精神分裂症患者和一般人有顯著的差異；而且在患者人群中，患病持續時間，患病的年齡，以及重症程度均和辨識凹臉錯覺的表現無相關關系[6]。
番外篇：眼神鎖定你！
經常出現在網絡上的那隻總是會盯着人看的小恐龍紙模，它其實也可以看成凹臉錯覺的展現。
錄制者：brusspup
這種紙模的頭部其實是凹陷的，而我們容易将它看成更為熟悉的凸起狀。如果恐龍的臉是正常的，當我們向左挪動幾步，我們應當會看到更多恐龍右臉的部分，左臉則會被擋住。但因為恐龍其實是凹陷下去的，是以當我們向左挪動時，我們實際看到了恐龍更多的左臉，而右臉反而被擋住了。在這個沖突之下，大腦給出的解釋是：恐龍的臉肯定是跟着你動了，且比你動的幅度還要大。
于是，人們就擺脫不開這個煩人的小家夥的注視了。
轉到極端角度，凹陷的臉終于露餡了。錄制者：brusspup
參考文獻
[1]http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1068/p231335
[2]http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1068/p5523
[3]https://link.springer.com/article/10.3758/BF03212186
[4]Beaumont, J. G., & Dimond, S. J. (1973). Brain disconnection and schizophrenia. The British Journal of Psychiatry.
[5]Dima, D., Roiser, J. P., Dietrich, D. E., Bonnemann, C., Lanfermann, H., Emrich, H. M., & Dillo, W. (2009). Understanding why patients with schizophrenia do not perceive the hollow-mask illusion using dynamic causal modelling. Neuroimage, 46(4), 1180-1186.
[6]Wichowicz, H. M., Ciszewski, S., uk, K., & Rybak-Korneluk, A. (2016). Hollow mask illusion–is it really a test for schizophrenia?. Psychiatr. Pol, 50(4), 741-745.
作者｜Dalles_Chen
編輯｜窗敲雨
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