本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
作为一名视觉神经科学家，我对我们如何看待周围的世界进行了大量的思考。因此，我发现围绕#这条裙子的科学和名人争议尤其有趣和令人兴奋。大多数科学权威人士的结论是这条裙子是黑色和蓝色的，他们提出了大脑错觉的解释，说明为什么有些人看到这条裙子是白色和金色的。然而，在彻底思考了这张照片，在许多不同的屏幕上观看它，并与我的一些实验室伙伴交谈后，我想提出我的观点。是的，这里存在一种影响我们大脑的错觉，但是，不，不是这种错觉导致不同的人看到的不同：这种差异是由一种普通的摄影效应引起的。
首先，错觉的解释（它是黑色和蓝色的，但看起来是白色和金色的）来自于我们科学家所说的“色彩恒常性”。这是我们在不同光源下识别同一物体的过程。我最喜欢的这个效果的例子来自戴尔·珀维斯实验室，如图中魔方所示。你看到顶部棕色的中央方块和正面橙色的中央方块了吗？事实上，它们的颜色完全相同，只是因为它们的背景不同：大脑对每个表面的光照进行计算，并根据这些光照属性计算每个方块的表面属性。这种错觉过程帮助你确定物体的颜色，而与光源无关。因此，我同意我的同事们的观点，即大脑可以在你的大脑中施展惊人的技巧，使物体在不同的光照条件下看起来非常不同，这并没有错。
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但这并不意味着这就是裙子发生的情况。这是一张效果不佳的图像，但也许如果我们更仔细地分析照片，着眼于确定光源的性质，它将有助于我们的判断。
到目前为止，我见过的对该图像的最佳分析是由照片编辑尼尔·哈里斯在罗杰·亚当斯在WIRED.COM上的帖子中完成的。WIRED团队进行了一项Photoshop分析，其中他们分析了图像不同部分的颜色，最重要的是，改变了图像的白平衡。他们表明，这条裙子看起来不同，这取决于白平衡。你也可以通过简单地眯起眼睛观看Tumblr上的原始图像来证明这一点……它从白色和金色的图像变成了黑色和蓝色的图像。
因此，这解释了为什么不同的人看到的不同：他们在不同的屏幕上观看，这些屏幕设置为不同的亮度（或白平衡）。这与你的大脑无关——这只是光传输的光学问题。这也意味着我们可能不需要调用大脑中的错觉过程，并且我们有可能通过照片分析来识别这条裙子的性质。
请注意，改变白平衡不是改变颜色。当您提高亮度时，为什么黑色蕾丝看起来是金色的，而不是绿色或红色？难道不应该是灰色的吗？鉴于每个人都在进行的各种猜测，我很惊讶没有人提到镜面反射。这些是任何物体最亮部分上的镜面反射。它们提供了照射在物体上的光源的最佳线索，因为它们实际上反映了来自光源的最纯净的光子样本。因此，通过分析镜面反射，我们可以看到照明是什么颜色。当我们看到照明是什么颜色时，我们就可以确定裙子的布料可能是什么颜色。当您想到大脑时，这很重要，因为正如您在珀维斯和洛托的魔方中看到的那样，我们如何看待光线决定了我们如何解释周围的世界，无论是在室外、商店内还是在您的智能手机屏幕上。当然，这是一个不完美的分析，因为镜面反射不是完美的镜子——它们也受到布料颜色本身的影响——但让我们看一下，看看我们能确定什么。
在这种情况下，让我们看看图片右上角裙子的外套部分。看到它有多亮了吗？那是镜面反射最强的地方，因此我们在那里获得了照射在物体上的光源的最强线索。如果你的眼睛一直盯着外套的闪亮部分，你会看到当照片的白色饱和度发生变化时，它的白色会发生变化，否则不会。
如果我们能够分析由阳光产生的镜面反射，那将是最好的。来自正午直射阳光的光线或多或少是完全已知的。因此，如果我们知道这条裙子沐浴在阳光下，我们就可以分析镜面反射。这将帮助我们确定布料的真实颜色，解释不同相机可能以不同方式运行，或我们的显示屏上的不同设置等。但原始照片不是在阳光下拍摄的，而是在购物中心内拍摄的，很可能是用智能手机相机拍摄的。手机中的相机很可能自行校正了颜色和亮度，对背景中的强光做出反应，而不是前景中的裙子。然而，即使在明亮的背景和色彩校正的情况下，镜面反射也不会改变。
那么我们在这里看到了什么？嗯，原始图像中的镜面反射是蓝色的。这表明光源要么是蓝色的，要么是布料吸收了非蓝色光子（来自购物中心的光线），而只反射了蓝色光子。由于它们不是，我们有可能看到的是蓝色光源下的白色和金色连衣裙。那么我们如何知道哪种效果在起作用呢？是错觉还是摄影效果？嗯，我们知道白平衡效果在起作用：WIRED的分析清楚地表明了这一点。因此，至少在某种程度上是摄影效果。但是，这里也存在错觉吗？
我认为是存在的。今天早上我接受了MTV.com的布伦娜·埃里奇的采访，并告诉她我认为观看者之间的差异一定是摄影效果，而不是错觉。这是真的。但在调查这个问题时，我的助手马克斯·多夫曼在连衣裙制造商网站上的放大工具中看到了一些有趣的东西。尽管不存在光源问题，但放大连衣裙的白色透明矩形使其看起来是白色和金色的。这意味着，当黑色面料被蓝色面料包围时，当白色透明薄膜放置在前面时，金色蕾丝的错觉可能会发生。从神经科学的角度来看，这意味着我们的大脑确实在应用金色，即使实际上不存在金色，这是一种色彩恒常性效应。所以就是这样：既有光平衡效应（如WIRED的演示所示），可以解释为什么不同的人在不同的屏幕上看到不同的东西，也有错觉的色彩恒常性效应，这有助于解释为什么当灰色被蓝色包围时，我们看到的是金色而不是灰色。
无论如何，我不认为人们对这条裙子的看法彼此不同是一个有趣的脑部过程。相反，这只是人们在电子显示屏（手机、平板电脑、笔记本电脑等）上观看图像时的普通差异。所以现在我们知道泰勒·斯威夫特和艾伦·德杰尼勒斯将他们的手机屏幕设置为与贾斯汀·比伯和朱丽安·摩尔不同的亮度级别。不客气。
更新：一些读者评论说，我对这条裙子的解释可能不对，因为不止一个人可以在同一时间——在同一屏幕上——看到相同的图像有不同的看法。我最初对此感到困惑，因为我在上面确实解决了这个问题……但在第二次阅读时，我发现我在讨论感知中的个体差异时过于轻率，这导致了困惑。所以这里有一个更新来澄清。我提出了四点：1）裙子颜色的变化是一种与科学家所说的“色彩恒常性”相关的错觉；2）摄影效果也在这张特定的图像中起作用；3）人与人之间的差异可能是标准（criterion）的函数（这是观察者在观看裙子时所相信的他们所看到的东西——可以将其理解为“你看到你想看到的”——标准也包括你先前看到世界的经验，这也会影响你如何看待）；以及 4）观看条件在人们看到不同事物的原因中的作用。
1）色彩恒常性在上面已经描述过——大脑将物体表面颜色反射率解释为在具有不同波长分布的不同光源下保持不变的能力——但现在应该更清楚的是，这条裙子实际上更像是色彩恒常性失败的一个例子。也就是说，如果色彩恒常性对每个人在任何时候都有效，我们都会看到一条黑色和蓝色的裙子，因为这就是物理上显示的东西。问题（正如帕斯卡尔·瓦利希在Slate上发表的精彩文章中最好地描述的那样）是，大脑必须根据它认为的光的颜色来猜测表面属性。
在褪色的光照条件下，这条裙子看起来是白色和金色的，而不是蓝色和黑色的，因为我们的色彩恒常性系统会采用黑色蕾丝（由于光照条件而变灰），并用金色填充它。发生这种情况是因为裙子的灰色皇家蓝色布料（在这些光照条件下现在是浅蓝色）可以被解释为白色，上面有蓝色光源照射，并且由于金色加上浅蓝色是灰色，因此大脑假设灰色蕾丝也沐浴在蓝色光线下，因此一定是金色的。然而，另一种看待这个问题的方式是，这是一条蓝色和黑色的裙子，透过白色的眩光看到。因此，一些假设这条裙子是蓝色和黑色的人会这样看待它，而不是白色和金色。
2）存在奇怪的摄影效果。在我上面对WIRED.COM照片分析的讨论中，您可以看到在高白平衡图像中，白色布料上没有蓝色，但蕾丝仍然是金色的；这里的金色不可能是由于色彩对比效应造成的，因为没有蓝色使灰色看起来像金色。实际上，Photoshop分析显示像素确实是金色的。这表明蓝色和黑色的裙子可能沐浴在昏暗的金色光线下，如果您调高白平衡以更清楚地看到裙子（从而冲淡色彩对比），您会看到白色和金色。这些摄影非线性也加剧了混淆，并使得保持实际为蓝色和黑色的裙子的正确色彩恒常性变得困难。
3）人们对这条裙子的看法不同的问题是辩论的核心，而不是蓝色和黑色的裙子看起来像白色和金色（这至少对视觉神经科学家来说是一个容易理解的错觉）的问题。好吧，存在一种错觉，但为什么人们会以不同的方式看待它呢？在这里，我说我们进入这个过程的标准肯定在起作用。如果您是泰勒·斯威夫特的粉丝，您可能会受到她的影响。或者，如果您被朱丽安·摩尔在《依然爱丽丝》中的表演所吸引，那么您可能会受到她对这条裙子的看法的影响。或者您可能认为光源是蓝色的（也许您在下午在晴朗的蓝天下从外面看着这条裙子），或者相反是金色的（因为您正站在一个有人工照明的封闭式购物中心里）。无论您之前的信念是什么，这些都称为“标准（criterion）”，它们对您如何解释感知中的模糊数据具有重要而强大的影响。正是我在上面的原始声明中未能强调这一点，尽管它们很可能解释了为什么在同一设备上同时观看同一张裙子图像的两个人会有两种不同的解释。这种可能性的另一种选择是，地球上混杂着两个完全不同的人群：一个倾向于黑色和蓝色，另一个倾向于白色和金色。但这太荒谬了，不值得认真对待。
4）不同的观看条件是我提出的另一个差异来源，我强调这一点是因为我认为这是一个其他权威人士错过的可能性，并且我认为应该讨论。即，如果您查看WIRED.COM的分析，您会看到非常不同的裙子，这取决于白平衡（或者如果您眯起眼睛）。因此，对于人们在不同的手机或平板电脑上看到的不同事物的一种可能的解释是，设置和观看条件不同。
我希望这能澄清这种错觉中有几种可能的模糊来源，所有这些来源都可以单独解释这些效应。