遮盖多少影响面孔识别？

判断一张完整的面孔对大多数人来说是轻松简单的。基本上看一眼我们就能判断对方是谁，什么情绪。但是实际生活中，我们的面孔并不是完整呈现的。比如说不合适的角度会遮盖面孔，头发或者墨镜等饰物也可能遮掩面孔。甚至我们有时候会用手有意遮盖面孔。在害怕的时候我们会遮住眼睛，在难过的时候我们会用手包裹整张脸，有时候笑得太过开心我们也会用手遮掩住口鼻。在这些情况下，随着遮盖区域的增大，留给他人判读的余地越来越少，以至于让人分辨不清。所以说，在古代化装舞会的面具，或者说侠客佐罗的眼罩，只是遮盖了一部分面孔，甚至说只是遮盖了眼睛区域，就让面孔信息难以被加工。前面几节我们谈到了我们判断面孔还是得依靠整体信息，这样被严重遮盖的面孔自然不足以被整体信息所识别。

同样是遮盖，侠客佐罗的眼罩让人分不清他的真实身份，而我托着腮帮子并不会让同事找不见我；同样是遮盖似乎位置不同效果也不同。所以新的问题出现了：遮盖到多少才会影响整体识别呢，我们需要多少信息完成面孔的认知呢？在流感暴发的时候，大家不免都需要戴口罩，不过很多时候我们对熟悉人的识别并没有受到太多的影响。在一些场合，在墨镜的遮掩下能分清楚对方是谁的情况也是存在的。那么在这种情况下，局部够用吗？或者说，我们要识别一张面孔至少需要多少信息呢？这个问题与上文中整体局部相比并不一样；之前提到的研究总是将总体和局部分隔开来探讨：比如Liu（刘）、Harris（哈里斯），还有Kanwisher教授研究过倘若肖像画上的五官故意被打乱，甚至被替换，残余的面孔局部信息对识别基本是不够用的。但是我们现在思考的问题在于遮盖，或者说面孔并没有被挂起来（倒置效应），也没有被移花接木（合成面孔效应），更没有被“乾坤大挪移”（局部）；相反，这个问题是在考虑整体环境不改变的情况下，多少局部信息足够支持面孔识别。虽然共享了“局部”这个名词，但实际差之千里。虽说遮盖一张脸很简单，但是研究遮盖的影响可是难倒了不少学者，因为普通的遮盖方法并不是很好用。大家想一想，如果像打马赛克一样对面孔遮盖住一部分，总是难免会武断。正是由于每一个科学家都要自己做出几张图片，很多情况下图片的制作会影响最终的结果。

那怎么办呢？解决这个问题需要几个关键点：第一，面孔还得是那个面孔，一切操作都是在遮盖面孔部分，也就是说面孔本身没有变化，变化的应该是那个“遮盖”；第二，遮盖点的选择要有适应性，像文学作品中的佐罗一样只遮住眼睛周边是不行的，相反遮盖的地方需要有变化。能做到这个的有两个方法：第一是在照片上随机分布噪点，但是这个方法有着局限性，就是遮盖还是比较均匀，好比一套面纱，所以不能够完美解答问题；第二个就是Schyns ；（许恩斯）和Gosselin（戈林斯）两位教授在2001年提出来的“气泡脸”（bubbled face）方法。说到对面孔的遮盖，两位教授还把这样一个看似干扰面孔识别的“障碍”变成了理解面孔加工的“云梯”。

在他们提出这个技术之前，科学家很苦恼如何分析面孔部分对于识别的影响，简单地如同上图的切割似乎不妥。要是保留整张面孔，那么科学家们就要去分析人在识别面孔时到底看了哪些地方。但是这样利用眼动数据的研究往往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。（2）给你足够长时间，每片树叶都能分清楚。总而言之，实验设计不太好弄，数据的解释也不太方便。Schyns教授和研究生灵机一动，干脆把一些地方遮起来不就好办了吗。原理其实很简单，两位科学家觉得面孔上每个细小区域并不是同等程度上为识别提供了信息。那么他们就在脸上放置了不少细小而透明的小气泡，在透明气泡之外的部分是无法看见的。这样一步一步减少可以看见的空间，就可以用排除法找到到底哪些面孔区域是识别的关键区。比如说，眼睛如果是情绪识别的关键区域，只要眼睛看不见，情绪肯定不好识别。结果其实也很有趣，他们指出分辨情绪需要的面孔区域最少，其次是性别，而识别身份几乎需要整张面孔。难怪佐罗蒙了眼睛大家识别不出来，不过他的笑容丝毫不受阻碍。(www.xing528.com)

两位科学家的思路颇有奥卡姆剃刀（奥卡姆剃刀定律，又称“奥康的剃刀”，它是由14世纪逻辑学家、圣方济各会修士奥卡姆的威廉提出。这个原理称为“如无必要，勿增实体”，即“简单有效原理”）的风骨：既然我们要研究面孔哪些部分对于面孔识别有影响，那么我们就开始随机地遮掩面孔。比如说我想研究下识别笑容相关的面孔区域，那么我就开始遮盖面孔，如果一张气泡脸能够被识别，那么我们记录下来这张图片中有哪些位置是可以被看见的。反复多次实验之后，总是被记录下来的部分自然是识别所必须的部分。

虽然他们两位的论文本意不是想要探究识别的信息需要多少，而是纯粹介绍这样好用的科研手法；但是结果也说明了不少有趣的信息。第一点，就是识别身份的时候，几乎面孔上所有信息都被动用，唯独头发不是那么重要。研究的结果指出，判断身份还是依靠五官。也就是说，眼睛、鼻子，还有嘴，加上互相的结构关系（总体信息）奠定了身份识别。第二点，那就是我们人识别判断面孔不完全是依靠两张面孔的差异，更多是利用面孔而不是图片与图片的绝对差异。

从这个角度来说，我们判断面孔的身份的确不是简单得如同比较两张图片的信息，而是分析它背后的含义。