眼睛是心靈的窗戶。這就是為什麼我們要求人們看著我們的眼睛說實話。或者為什麼當有人對我們怒目而視或心猿意馬時，我們會感到擔憂。我們的語言中充滿了關於人們看向何處的表達——特別是當他們碰巧看向我們這個方向時。
作為社會靈長類動物，人類非常熱衷於確定其他人類的目光方向。這對於評估他們的意圖至關重要，並且對於建立聯絡和協商關係至關重要。戀人們長時間凝視彼此的眼睛，嬰兒則專注地注視著父母的眼睛。即使是非常小的嬰兒，也會比觀看眼睛和其他特徵被打亂的類似卡通面孔更長時間地觀看簡單的面部影像。
在本文中，我們研究了一系列利用大腦處理眼睛和目光方式的錯覺。事實證明，很容易欺騙我們，讓我們認為某人正在看向別處。
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幽靈般的目光
不知道一個人在看哪裡會讓我們感到不安。因此，與戴著深色太陽鏡的人交談可能會很尷尬。這也是為什麼有人可能會戴深色太陽鏡來顯得“神秘”。
最近發現的一種視覺錯覺利用了目光方向不確定性帶來的令人不安的效果。“幽靈般的目光”錯覺由蘇格蘭格拉斯哥大學的羅布·詹金斯建立，在 2008 年在佛羅里達州那不勒斯舉行的年度最佳錯覺大賽中榮獲二等獎。在這個錯覺中（左圖和中心圖），從遠處看，雙胞胎姐妹似乎在互相看著對方。但是當您靠近她們時，您會意識到姐妹們正在直視著您！
這種錯覺是一種混合影像，它結合了同一位女性的兩張照片。重疊的照片在兩個重要方面有所不同：它們的空間細節（精細或粗糙）和它們的目光方向（側視或直視前方）。彼此相看的影像僅包含粗糙的特徵，而直視前方的影像則由清晰的細節組成。當您靠近照片時，您能夠看到所有精細的細節，因此姐妹們似乎直視前方。但是當您移開時，粗略的細節佔據主導地位，姐妹們似乎在互相注視著對方的眼睛。請訪問 http://illusioncontest.neuralcorrelate.com/2008/ghostly-gaze 觀看互動演示。
在另一個混合影像示例中（右圖），當您將頁面保持在正常閱讀距離時，一張幽靈般的臉龐似乎看向左側。但是，退後幾米，她就會看向右側。
情境線索
情境線索，例如臉部和頭部的位置，也會影響感知的目光方向。在日本立命館大學心理學教授北岡明佳創造的這個錯覺中，左邊的女孩似乎直視著您，而右邊的女孩似乎看向她的左邊。實際上，兩個女孩的眼睛是相同的。英國化學家和自然哲學家威廉·海德·沃拉斯頓於 1824 年首次描述了這種錯覺，他還發現了元素鈀和銠。
愛因斯坦的另一個自我
幽靈般的目光錯覺基於奧德·奧利瓦和麻省理工學院的菲利普·G·斯奇恩斯建立的混合影像技術。在一個令人震驚的例子中，說明了混合影像的感知解釋如何隨觀看距離而變化，從近處看，阿爾伯特·愛因斯坦變成了瑪麗蓮·夢露（左圖）或哈利·波特（右圖），從幾米外看時。要檢視奧利瓦實驗室建立的更多混合影像，請訪問混合影像畫廊：http://cvcl.mit.edu/hybrid_gallery/gallery.html。
看到重影了嗎？
如果您複製肖像的一些特徵，但不完全重疊它們會怎樣？在 Photoshop 中建立眼睛和嘴巴（但沒有其他面部特徵）被複制的影像相對容易。結果簡直令人難以置信：當大腦努力（但失敗）融合複製的特徵時，照片顯得不穩定和搖晃，觀察者會體驗到類似於複視的東西。
這種錯覺的神經機制可能位於我們視覺系統中專門用於面部感知的迴路中。如果您在肖像中複製眼睛和嘴巴，大腦面部識別區域的神經元可能無法正確處理這種視覺資訊。這種失敗可能會使面部不穩定且難以感知。
虹膜錯覺
這個錯覺由蘇黎世大學視覺認知研究小組的視覺科學家 Jisien Yang 和 Adrian Schwaninger 提出，是 2008 年年度最佳錯覺大賽的前 10 名決賽入圍者之一。它表明，情境（例如眼瞼和臉部的形狀）會影響虹膜之間的明顯距離。考慮此處顯示的亞洲面孔對：右側面孔的左眼和左側面孔的右眼之間的距離似乎很短。在高加索面孔中，間隔看起來更寬。請注意下面每個面孔的眼睛和虹膜的重建圖：在沒有面孔和眼瞼形狀的情境下，很明顯虹膜是等距間隔的。訪問 http://illusioncontest.neuralcorrelate.com/2008/yangs-iris-illusion 瞭解更多詳情。
看著你呢，孩子
麻省理工學院的視覺研究員 Pawan Sinha 透過這個錯覺向我們展示，我們的大腦具有專門的機制來確定目光方向。在亨弗萊·鮑嘉的正常照片（左圖）中，這位演員似乎看向他的左邊，但在底片（右圖）中，他似乎看向相反的方向。然而，鮑嘉的臉看起來並沒有向後看；只有眼睛是相反的。為什麼？答案是，我們的大腦中有專門的模組，透過比較眼睛的黑色部分（虹膜和瞳孔）與白色部分來確定目光方向。當面部為負片時，白色和虹膜的位置似乎會互換。我們知道虹膜在負片中是淺色的而不是深色的，但這並不能改變我們對這種錯覺的感知。