为什么争议如此大？

赵思家

估计今年学视觉神经科学（visual neuroscience）的小伙伴们会遇上这道题，因为这是标准的optical illusion（视觉错觉）的例子。但大多数网上的答案都是不全面的。

脸书（Facebook）上，本科一起学神经科学、现在在世界各地当科研狗或是医学僧的小伙伴们都假装苦恼、实则优越感爆棚地比较谁被问的次数最多。班长大人及时地发了一张图片，若有人再问，就把这张图扔过去即可。

图片地址：http：//xkcd.com/1492/

虽然这张图片不太好看，但据我们所知，这张图是最早出来的，一目了然地解释了基本原因。左右两边的火柴棍小人，穿的裙子的颜色是直接用照片中原本的颜色。通过这张图，就可以简单地解释，为什么无论你看成白金还是蓝“屎黄”都和色盲色弱没关系，对一个物体的颜色的感知，不仅仅只是“所见及所知”，也不是 “眼见为实”，而是通过与物体周围环境的分析（包括背景色、光线等）一起考虑糅合而成“我看到的颜色”。这只是一个“正常”的视觉错觉而已。准确说，是有史以来最夸张的一个。

我认为，要从认知神经科学的角度，来解释这次裙子引起的争论，需要抓住两个重要的点，或说回答两个主要问题：

一、为什么明明是蓝黑色的裙子，怎么从“这张照片”来看，很多人“觉得”是白金色？

因为很多人都有“白色物体在这种昏暗的光线下会看起来像蓝色”的经验。

首先，这条裙子本身是蓝黑色的。因为，此照一出，英国BBC第一件事儿就是去找这条裙子是哪儿买的，再次证明了，腐国媒体从来不会从正常人角度来讨论问题。 虽然一共有4种颜色（包括白黑、红黑、粉黑和蓝黑），但并没有白金款（我专门到卖这条裙子的牌子ROMAN的网店去看了一下，大多数号都没货了。）

那为什么“这张照片”里裙子会看起来像白金色？这差别也太大了吧。嗯，关键问题是白平衡没调好，导致了这张照片本身对颜色就出现了很严重的误差。但将每个颜色分割开来，实际上会发现，其实，还好。

图片来自：Wired. ttp：//www.wired.com/2015/02/science-one-agrees-color-dress/

请注意，这张图并没有用Ps调颜色，只是把原照片裙子上不同位置的颜色，一个个挑出来，当没有背景、没有花纹时，它的颜色是什么样的，并没有经过编辑。所以请不要将这张图片与其他用Ps调了色调的答案混为一谈。

但为什么会觉得“蓝色”的部分是“白色”呢？因为在不同的光线、阴影情况下还能识别物体颜色，大脑的视觉皮层（准确地说是在视觉皮层V4，所谓的色彩感知的中心）会对眼睛接受到的光线进行分析和校正。

物体为什么会呈现不同的颜色？牛顿发现白光是由红橙黄绿青蓝紫的颜色光线组成。即，对“白色”光的感知是由整个可见光的光谱形成的。当白色的自然光照到物体上，物体会反射某种颜色的光线，这种光线进入人的眼睛、落到视网膜上，通过人的三种视锥细胞，把物理光线的波长，转化为神经信号，这才是视觉的开始而已。

这些光线波长的信号，像是计算机里的10101010…的二进制一般，快速地传递到位于后脑勺的大脑视觉皮层 （嗯嗯，还记得，还珠格格里紫薇后脑勺碰了石头，然后盲了一段时间么？嗯嗯，在保护眼睛的同时，也要注意保护后脑勺哟），在那里，视觉皮层的不同区域又进行更细致的分工，进行对“形状”、“距离（深度）”、”色彩”等等的图像分析。

可以把整个流程当成一个快递公司的送货系统。光线便如一个一个包裹，从外面不同的位置，送入眼球，视网膜上的视锥细胞就是收快递的，然后打包，沿着固定路线送往配送中心（大脑视觉皮层），而在配送中心又分多层、每层又有不同的任务。

当装有光线信息的包裹送到配送中心门口时，包裹们会首先进入V1，先拆开包裹，然后看每个物体原本是来自哪里的，然后分门别类地送往下一层。在下一层又会分析，每个包裹是什么颜色的，然后再下一层又看，这一堆包裹是个什么形状，那一堆是什么花纹;一层层下去，完成最基本的视觉信息的识别，在你的大脑中画出了看到的图像，然后还需要根据图像中物体和背景的关系，来进一步分析，哪里有阴影、物体之间的位置关系等等。最后把分门别类好的视觉信号发到大脑的不同区域，去做更复杂的任务，譬如说，阅读、识别人脸、看电视等等。

回到这条裙子上，在不同光线下，物体所反射的光线是不一样的，所以眼球“看”到的不一样。但大脑通过分析周围环境来分析所看到的光线，这样，一个物体在强光之下可能更偏白， 到阴暗之处就变成深色，你也知道它本身应该是怎样的颜色。譬如说，穿着红色裙子，走进昏暗的房间，会看起来像是深蓝色，但你不会吓一大跳。而是知道，它还是红色的。这是因为大脑在过去的十几年几十年里，学习到了：啊，在这样的光线下，这样的颜色实际上是红色！

换句话说，对于所看之物，我们每时每刻都在“脑补”。

倒不是因为“眼见不为实”，而是“脑见不为实”。因为人的眼睛“看”到的颜色，和我们”想”的颜色是不一样的。

视觉错觉不仅仅只有这样的色彩错觉，还有其他各种各样的。因为，视觉不仅只是颜色，还有边缘、深度 等等。而我们对大脑如何分析“深度”的理解，换句话说就是关于视觉深度的神经科学知识，早已经被艺术家应用它来制作各种酷炫的立体错觉了：3D画，相信很多人都在街头看到过。

二、为什么大脑不能避免这种错觉？

大脑不能避免这种错觉，而且这种错觉对我们来说很重要。实际上，神经科学家对人看到是白金还是蓝黑都不感兴趣，一方面，视觉错觉在本科都能教很多了，另一方面，要是拿出学究的态度来看这条裙子的照片，大家会有这样的错觉很有可能连和神经科学都没什么关系，只是因为这张照片照得太差，然后人们通过不同的屏幕、看屏幕时的光线不同，而导致错觉的 （这只是一小部分的可能原因。有很多人用同样屏幕同样环境也有明显不同的判断。这就又回到人与人之间的区别了）。

让神经科学家觉得有趣的是 （并不是心理学家），为什么会有人一会儿觉得是白金、一会儿觉得是蓝黑？

上百万人在“蓝黑”和“白金”这两对完全不相似的颜色中摇摆不定，这应该是有史以来最极端的一个案例了。这才是真正最有争议、让科学家现在也觉得不太确定的点，同时也才是最有趣的根本原因。

在认知科学中，对人类的大脑研究，我们常用心理物理学实验 （Psychophysics） 来研究，简单来说就是通过这类会让大脑产生错觉或是很容易犯错的情况，来了解大脑认知的“弱点”，进而层层剖析、猜测，然后再用其他实验测试这个猜测是否靠谱。

大脑需要错觉。而且，你已经无数次地应用了错觉，因为，每次大脑遇见新的感知信号的时候，错觉就会出现，并带来“疑惑”这种感觉。疑惑时，大脑会尝试不同的预测，然后推送到前台，让你去check是不是对的。当你得到正确答复后，大脑就会学习到这一点。

因为每个人经历不同、以前所见所想皆为不同，所以每个大脑给白金和蓝黑两种猜测打分的数值都有些不同，恰巧在这个情况下，对于大多数人来说白金分值明显比蓝黑高，可能以前曾经历过“白色在这种光线下看起来会像蓝色”的情况，譬如说，照白色的物体时白平衡、曝光都没调好，导致白色物体在照片里呈现这种蓝色。而有些人，像我，可能两边打分差不多，大脑先推送了白金，过了一会儿，再看，觉得有点怪怪的，又想是不是蓝黑呢。

就是通过不断地猜测“是A还是B”，大脑才能够不断学习新知识、应对新情况。而这次，只是不小心，让你觉察到了。

这样解释很肤浅、同时也漏洞百出，一方面因为学习是一个非常复杂也是我们了解不多的大脑功能，另一方面，大多数读者也不需要为此而去深入理解其神经科学的机理。更重要的是，我们对大脑功能的了解还任重而道远。现在说的一切科学，都只是“看起来很科学”罢了。

希望借这次的裙子事件能提醒大家，“不要相信自己的眼睛”。对于我来说，这就是神经科学的魅力所在。