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别遮五官,多给点时间,白百何与王珞丹肯定能分清楚
佚名 2015-12-12 16:10:26

这其实是一个很有意思的问题。提问者其实限定了内容,也就是遮住五官与这个人是谁的关系。那么拓展的情绪识别之类的我暂且不提,以后没准搁到别的地方去。

既然题主想问五官,那么身材啊发型并不是很相关。在此我稍微补充下发型与身份识别的关系。其实在研究角度,发型本身往往是被控制或者说被排除的内容。因为发型多变,去做一个发型就能让头发翻天覆地,但是五官不做整形变化难度比较大(化妆研究的更少,基本做实验使用图片是不化妆的)。另一个角度呢,和身材一样,因为发型的显著性如果距离比较远时候,发型肯定是会对我们识别有影响的;甚至不少面孔失认症者就依靠发型这样外在信息来判断他人的身份(此处应有文献)。在这里我再稍稍补充一句,发型本身有其形状特性,同时它对于面孔的遮掩也会影响我们对于面孔的识别。举几个例子:有一些脸大的人就会用头发遮掩面部从而起到‘瘦脸’效果(理论上头巾或者兜帽应该有相似结果嘛)。前段时间在学术会议上我就看到了相关的研究(Liu & Chen, 2015 APCV),研究表明当我们用外物遮掩面孔轮廓时候(头发啊、头巾什么的都行),对称而且将面孔可见空间缩小的遮掩可以有效提高他人眼中这张面孔的美丽程度。

回到正题上,五官的遮掩会不会影响我们对于面孔身份的识别呢?会影响,而且影响会很大。我们举几个示例。

这个男子喜欢把自己的眼睛遮住,当时的人(morons)完全认不出来了。

相似的,威尼斯的面具似乎能让一张脸完全分不清楚。

一些医务工作者采取了另一种思路,把嘴遮起来;医闹也分不清楚了只能无差别攻击。

也有些 CS 游戏爱好者戴上了这样帽子,反正也看不出来是谁了。

看了这么多张图,可能更让人一头雾水:一张 A4 纸大小的脸庞,似乎这种各样的遮掩方式都能导致我们难以识别一张面孔。这一张脸就这么难识别么?那么我们先从面孔入手吧。

科学家对于面孔研究还是花了很多力气的,他们的区分方法也不尽相同。比如有科学家用面孔的空间分辨率进行划分(从高到低),得出了以下的图片(Gosselin & Schyns, 2001):

也有科学家从另一个位面把面孔分成两个维度:局部特征(大体就是细节信息,一个眼睛具体什么样子啊什么的),以及整体(这个比较复杂,类似于整体信息, 包含但不限于眼睛到底在脸的哪儿,它和眉毛啊鼻子的空间关系)。要是你不信这个,你肯定听到过这样的话:“这个人五官独立看都还不错,但是合在一起就怪怪的。” 我们按照科学家术语可以这样解读,这位不幸的朋友五官的 first order 特征都还好,但是 second order 角度就很差了。

我们在进行面孔身份识别的时候,整体信息( holistic)的识别比较快;但是特征的信息( feature based)的决定权也是很重要的。一般而言,若无特别研究兴趣,科学家往往会把这两个方面信息合并起来研究。比如 Rhodes 谈论的面孔特征地图就没有特意强调这两者差异。

回到主题,既然要研究五官怎么参与面孔识别,我们就要去分析我们在识别这个人是谁的时候到底看了哪些地方。但是这样眼动的研究受限于实验设计本身:(1)哪怕我们记录了注视点(或者 ROI)但是余光扫过的内容怎么检测?余光也能提供不少信息(Posner,1980)(2)给你足够长时间,白百合和王珞丹肯定分的清楚。总而言之,实验设计不太好弄,数据的解释也不太方便。

这个时候,大神 Schyns 灵机一动啊!既然一张完整的面孔不好控制,干脆遮上一部分。这就回到了我们的主题,五官遮掩。他于是采用了 bubbled face 技术。

这个技术比较复杂,我不冗述,简而言之就是以某种方式遮盖一部分面孔的特征,再通过被试的识别结果来反向推导哪些面部特征极大程度上影响了我们面孔的识别。在论文中(Gosselin & Schyns, 2001)他们示例了几个实验,探讨了这个技术可以用在情绪和身份方面。那么我暂且从这个论文的示例,用不太科学方法解读下。

PS. 很明显我也清楚不少面部特征有着主导作用,但是这些实验往往条件特殊,不能一概而论地推导甚至得出草率结论。其次,我们只谈静态图片,事实上在生活中没有这么特殊的情况。

在分辨情绪(EX 那个)和分辨性别(Gender)角度,他们发现嘴部和眼睛挺重要。而右侧的两张图其实是用数学方法分析图片本身差异。可见我们人并不是按照差异本身来分析,而是利用了一些重要的区域进行分析。那么在身份方面呢?

对比下上面几张图,我们可以发现,图上的信息基本上是要识别一张’面孔是谁‘的最少信息。相较情绪,身份更难处理,也需要更多的信息。这也于上面那堆图比较吻合:既然整张脸各层次的信息都被需要,那么各种遮掩方式都能够达到效果。举个例子,捂住嘴就不太好识别是谁(口罩),但是捂着嘴再偷笑也能被人察觉。

总而言之的,五官对于身份影响很大。但是最重要还是眼睛还有五官之间的相互关系还有面部整体的轮廓信息。要说最不重要可能就是耳朵了,毕竟老是被遮着,意义的确差了一点吧。当然,发型也不是决定因素。

为了节省时间,我只放最重要的文献:

Gosselin, F., & Schyns, P. G. (2001). Bubbles: a technique to reveal the use of information in recognition tasks. Vision research, 41(17), 2261-2271.

客官,这篇文章有意思吗?

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