认识面孔的两个层次：整体识别与局部识别

每个人都有一张独一无二的面孔，但面孔的复杂性并不妨碍我们判断对方是谁。倘若按照计算机视觉的角度思考，面孔也就是一种二维或者三维的数据集合，因此面孔上的“地理信息”可以化作一堆点阵或者是曲线。假设先不讨论面孔的颜色信息，每张面孔上各式各样的五官，就已经让判断面孔成为一道复杂的多元函数题。计算机视觉是把面孔作为一种数据进行分析，而我们人脑可以真正理解面孔的含义，所以计算机识别面孔的方法不能用来解释我们人脑的识别方法。也就是说，我们是通过一点点识别每一个部件然后加起来的方式去识别面孔吗？会不会是大脑将面孔的信息分开处理和存储，比如鼻子归“鼻子部门”分析，嘴巴归“嘴巴部门”分析，然后讲数据整合呢？

这个问题的答案会在之后的章节慢慢展开，但是答案很鲜明：大脑并不是利用局部分析再粗暴整合的方式识别面孔；大脑内也没有所谓的“鼻子区”“嘴巴区”之类的地方对面孔的每个特征点分析。科学家们认为面孔上的信息是多层次的、多阶层的。从最简单的角度来看，识别面孔过程中可以划分为两个层次，也就是整体识别或者是局部识别：分辨一张面孔以整体识别为主导，整体大于局部之和。

上图来源于同一位演员的四种表情照，相信没有几位读者可以把正确的眼睛与嘴唇对应起来。虽然说眼睛与嘴巴都能传递情绪信息，不过在这个例子里面局部信息的确不足以承担识别重任

面孔识别，尤其是身份识别的问题上大多数科学家已经有了共识：人在正常环境下都是主要利用整体信息，辅以局部信息，从而判断面孔的身份与情绪。所以，在理解面孔的过程中大脑会用整体而不是局部识别，是因为面孔并不简单是一张几何地图。面孔在大脑中被理解为多个层次信息，或者说面孔在大脑内会被按照处理层次分开。可能你会对整体识别这个观点难以理解：整体识别到底是什吗？我们为什么要利用整体识别这样一个听起来很奇怪的概念判断他人的面孔呢？相对而言局部信息是不是很重要？对于这些问题，我还是从举例子说起。前段时间我和一位朋友拜访一位刚结婚的老友的新房，我们对房子的感受很巧地呈现出了整体和局部识别。一进门的工夫，我们不约而同感到“装修很贵”。房子装修自然很豪华，按照主人夫妇的话就是“简欧风格”。之后我们都感觉出客厅的装修有点不协调，仔细一看是电视后面的灯实在太过奇怪，红色中又带点紫色，正是在街头小店常能看到的颜色。在很多视觉判断中，我们都要利用整体（整个房子是不是“简欧风格”）或者局部（屋顶的某处雕花是不是“巴洛克风格”）分析，自然面孔分析也不能免俗。

或者我再举个关于整体识别和概括的例子。我有一次在朋友圈发了一张动画片《飞出个未来》（Futurama）的截图，底下有朋友留言：“这是《辛普森一家》（The Simpsons）吗？”做出这样的判断是因为，这两部作品背后都是相同的主创人员，以至于画面和人物设计非常相似。虽然我的这位朋友没有认出任何一个熟悉的角色（他没有看过前者，只看过后者），但是因为他拥有对于《辛普森一家》的整体识别，当他看到熟悉的设计时，他做出了如此的判断。尽管在这个有趣的错误中，他的判断并不正确，但是我们可以从他的话语中发现对于面孔（人物设计）的整体识别以及抽象概括能力，正是这些能力让我们可以轻松识别面孔（不一定精确，但是富有逻辑性，所以准确）。(www.xing528.com)

我们对于面孔的识别正如上文提到的一样，源于面孔本身的形状。形状往最细节处说可以被认为是色块和条纹的组成。举一个极端的例子，有的人在聊天时喜欢的表情符号或者颜文字。它们的作者只用了寥寥几笔便勾勒出表情中最关键的部分，比如说笑脸或者竖眉这样栩栩如生的表情了。但是事实上，我们的表情识别并不是简单地把面孔上的每一条条纹色块加在一起，而是使用了一种整体识别的方法（holistic processing）。视觉科学家把每一张面孔分成两个维度：局部特征（大体就是细节信息，一只眼睛具体是什么样子，鼻子是什么形状），以及整体（这个比较复杂，是“真正的”整体信息：包含但不限于眼睛到底在脸的哪个位置，它和眉毛、鼻子的空间关系）。这么讲你可能还是一头雾水，举个例子就好理解了。你肯定听过这样的话：“这个人五官单独看都还不错，但是合在一起就怪怪的。”通过脑成像研究，科学家们已经发现专门针对面孔识别的脑部区域更喜欢整体识别（比如梭状回面孔区）；而被动员参与面孔识别的区域（并不是专职识别面孔的区域，功能更低层次的区域）会利用局部识别方法帮助我们看清楚面孔。两者互相“帮助”，我们就能多层次地看清楚面孔了。

在科学家眼中，整体识别其实又叫作“专家”识别，只有当我们对一个事物真正熟悉了解之后才能做到。对于大多数人而言，判断面孔的能力会随着年龄增长而变得炉火纯青。这样一个例子可以帮你理解这个概念：如果让我对你介绍极限这个数学概念，我可能支支吾吾来回说半天才能解释清楚，或者过度解说“局部”的信息（比如某几个我认为比较难的点）；但是如果是一位有经验的数学教授和你解释同样的问题，他就能从整体方面跟你解释，不光能让你明白什么是极限，还能让你明白极限这个概念产生的前因后果，到底在什么地方可以用，怎么用。例子中的数学教授作为专家，拿捏和判断更加整体化，并不是填鸭一般将每个地方都提到，却让人觉得“条理通顺”；而我作为一个粗略学习过的学生，在数学方面只能抓住细枝末节（局部特征），讲解慢，抓不住重点，想必你听起来没学到太多东西，只能说每个概念都听到过一遍。“专家”利用整体识别就好比教授给你梳理脉络一样，在他那里数学就是一盘大棋，并不为具体棋子所困。

哪怕不是通过简单相加，我们的视觉处理系统效率也并不是很高，对一张面孔的精确、完整识别需要进行几百毫秒。但是，在真实生活中，我们能够通过短短一瞥判断出对方是谁，什么表情。整体判断提高了识别速度，而之后的局部识别可以进一步提高判断正确性。高速的判断往往依赖于整体识别，虽然局部判断可以增加精确度，却需要更长时间。很多时候我们在做粗略或者快速判断的时候，整体信息会占据主导地位，我们把部分信息合为一体进行了判断。在识别面孔的时候，大脑不是简单地一一识别五官等信息，也不是把每一点信息直接加在一起，而是把所有信息融合成一个新的信息来看待，可以说是在统领全局，但不拘泥于某一个小范围：比如眼睛的形状自然会被分析，却在此着墨过多。话说回来，有些时候我们也会依赖于局部信息，比如区分同卵双胞胎时得要抠出很多细节才行。不过只有拥有整体识别能力，才能最有效地统领这些局部信息的识别，并行处理肯定比一个接一个地串行处理要快一些不是吗？

20世纪心理学界有一个流派叫作格式塔心理学，这一个学派核心观点正是“整体大于部分之和”。有趣的是，面孔识别也是如此，虽然面孔在我们眼中就是线条和色块的组合，但是它们加在一起并不是一个大色块，而是一张意义非凡的面孔。简单来说，我们判断理解一张面孔的时候倾向于从整体角度，而不是细节角度分析它。对于这一论述，最好的例子非“面孔倒置效应”莫属。