眼睛是心灵的窗户。这就是为什么我们要求人们看着我们的眼睛说实话。或者为什么当有人给我们使眼色或心猿意马时我们会感到担忧。我们的语言充满了关于人们看向哪里的表达方式——特别是当他们碰巧看向我们这个方向时。
作为社会性灵长类动物，人类非常关注确定其他人类的目光方向。这对于评估他们的意图至关重要，并且对于建立联系和协商关系至关重要。恋人们长时间凝视彼此的眼睛，婴儿则专注地注视着父母的眼睛。即使是非常小的婴儿，也会观看简单的面部图像，时间比观看眼睛和其他特征被打乱的类似卡通面孔的时间更长。
在本文中，我们研究了一系列利用大脑处理眼睛和目光方式的错觉。事实证明，很容易欺骗我们，让我们认为某人正在看别处。
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幽灵般的目光
不知道一个人在看哪里会让我们感到不安。因此，与戴着深色太阳镜的人交谈可能会很尴尬。这也是为什么有人可能会戴深色太阳镜来显得“神秘”。
最近发现的一种视觉错觉利用了目光方向不确定性带来的不安效果。格拉斯哥大学的罗布·詹金斯在苏格兰创造了“幽灵般的目光”错觉，并在佛罗里达州那不勒斯举行的2008年年度最佳错觉大赛中荣获二等奖。在这个错觉中（左图和中间图），从远处看，双胞胎姐妹似乎在互相看着对方。但是当您靠近她们时，您会意识到姐妹们正直接看着您！
这种错觉是一种混合图像，它结合了同一位女性的两张照片。重叠的照片在两个重要方面有所不同：它们的空间细节（精细或粗糙）和目光方向（侧视或直视前方）。彼此对视的图像仅包含粗糙的特征，而直视前方的图像则由清晰的细节组成。当您靠近照片时，您能够看到所有精细的细节，因此姐妹们似乎直视前方。但是当您移开时，粗略的细节占据主导地位，姐妹们似乎在互相凝视。请访问http://illusioncontest.neuralcorrelate.com/2008/ghostly-gaze观看互动演示。
在另一个混合图像示例（右图）中，当您将页面保持在正常阅读距离时，一张幽灵般的脸庞似乎看向左侧。但是，退后几米，她就会看向右侧。
聚焦眼睛
大约50年前，俄罗斯心理学家阿尔弗雷德·L·亚布斯追踪了志愿者观看人脸照片时的眼球运动，发现大多数观察者主要对肖像中显示的眼睛感兴趣。但是，即使我们大多数人都密切关注面部眼睛周围的区域，但在弄清楚某人正在看哪里时，我们仍然不得不采取很多捷径。这些感官捷径使我们非常容易受到涉及目光的视觉错觉的影响。
爱因斯坦的另一个自我
幽灵般的目光错觉是基于奥德·奥利瓦和麻省理工学院的菲利普·G·希恩斯创建的混合图像技术。在一个令人震惊的例子中，混合图像的感知解释随观看距离而变化，从近处看是阿尔伯特·爱因斯坦，从几米外看则变成玛丽莲·梦露（左图）或哈利·波特（右图）。要查看奥利瓦实验室创建的更多混合图像，请访问混合图像画廊：http://cvcl.mit.edu/hybrid_gallery/gallery.html。
看到重影？
如果您复制肖像的一些特征，但不完全重叠它们会怎样？在Photoshop中创建眼睛和嘴巴（但没有其他面部特征）被复制的图像相对容易。结果简直令人难以置信：当大脑努力（但失败地）融合复制的特征时，照片显得不稳定和摇晃，观察者会体验到类似复视的感觉。
这种错觉的神经机制可能存在于我们视觉系统中专门用于面部感知的回路中。如果您在肖像中复制眼睛和嘴巴，大脑面部识别区域的神经元可能无法正确处理此视觉信息。这种失败可能会使面部变得不稳定且难以感知。
虹膜错觉
苏黎世大学视觉认知研究小组的视觉科学家Jisien Yang和Adrian Schwaninger提出的这个错觉，是2008年年度最佳错觉大赛的前10名决赛入围者之一。它表明，诸如眼睑和面部形状之类的背景会影响虹膜之间的表观距离。考虑一下此处显示的亚洲面孔对：右侧面孔的左眼和左侧面孔的右眼之间的距离似乎很短。在高加索人面孔中，分隔看起来更宽。请注意每个面孔下方的眼睛和虹膜重建：在没有面部和眼睑形状的背景下，很明显虹膜之间的间距是相等的。访问http://illusioncontest.neuralcorrelate.com/2008/yangs-iris-illusion了解更多详情。
看着你呢，孩子
麻省理工学院的视觉研究员帕万·辛哈通过这个错觉向我们展示，我们的大脑具有专门的机制来确定目光方向。在亨弗莱·鲍嘉的正常照片（左图）中，这位演员似乎在看向他的左侧，但在底片照片（右图）中，他似乎在看向相反的方向。然而，鲍嘉的脸并没有向后看；只有眼睛是相反的。为什么？答案是，我们大脑中有专门的模块，通过比较眼睛的黑暗部分（虹膜和瞳孔）与白色部分来确定目光方向。当面部是底片时，白色和虹膜似乎交换了位置。我们知道虹膜在底片中是浅色而不是深色，但这并不会改变我们对这种错觉的感知。
跟着我的手指
绘制这些第一次世界大战招兵海报的艺术家了解一些关于眼球追踪的知识。无论您如何看待山姆大叔（右图）或英国陆军元帅基奇纳勋爵（左图），眼睛和手指似乎都直接指向您。今天，您可以在艺术博物馆中体验到相同的现象，肖像画中画的眼睛有时似乎会跟随您在房间里走动。
这种眼球追踪不仅是B级恐怖电影的陈词滥调，而且也是一种强大的错觉，它继续激发视觉科学研究。2004年，荷兰乌得勒支大学的视觉心理学家扬·科恩德林克、安德烈亚·范·多恩和阿斯特丽德·卡珀斯与俄亥俄州立大学的詹姆斯·托德得出结论，与普遍的看法相反，这种引人注目的错觉并不需要画家具备特殊的艺术才能。令人惊讶的是，所需要的只是被描绘的人直视前方，视觉系统就会处理其余的事情。
这个看似简单的解释是，当我们观察真实的人脸或三维物理世界中的任何其他事物时，指定近点和远点的视觉信息会随着我们的视角而变化。但是，当我们观察墙上悬挂的二维绘画或照片或上面的海报时，定义近点和远点的视觉信息不会因我们的视角而改变。然而，大脑会将此信息解释为它与3D物体有关。这种解释正是造成肖像画的眼睛在跟随您的怪异感觉的原因。
背景线索
背景线索，例如面部和头部的位置，也会影响感知的目光方向。在日本立命馆大学心理学教授北冈明佳创造的这个错觉中，左边的女孩似乎直视着您，而右边的女孩似乎在看向她的左侧。实际上，两个女孩的眼睛是相同的。这种错觉最早由英国化学家和博物学家威廉·海德·沃拉斯顿于1824年描述，他还发现了元素钯和铑。
动物“眼睛”
对眼睛的迷恋不仅仅是人类的特性。许多种类的鱼、昆虫甚至鸟类都在它们的翅膀、茎甚至头部后方炫耀着虚假的（可以说是一种错觉的）眼睛。这些引人注目的图案不一定模仿真实的眼睛，但它们可以起到劝阻、迷惑或惊吓潜在捕食者的作用。欣赏一下这些带有眼斑的动物（从左上角顺时针方向）：带有四个假眼的皇帝蛾、头部后方有“眼睛”的北方侏儒猫头鹰、带有假眼以将注意力从头部移开的蝴蝶鱼、一种名为眼斑叩头虫的昆虫和香料灌木燕尾毛虫。