本文發表於《大眾科學》之前的部落格平臺，反映作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點。
幾年前，著名藝術家和作家詹姆斯·格尼站在畫架前，準備在波基普西畫一家熟食店。 環顧四周，無數細節讓他頓感 overwhelmed。 行人往來，昆蟲飛舞，商店和街道招牌林立，每棵樹都約有 20 萬片葉子。“我怎麼能在幾個小時內把這一切都畫到 9x12 英寸的畫板上呢？” 他心想，儘管他之前已經無數次遇到過這種難題。
這項任務是視覺上的：將你的眼睛和大腦編譯的三維場景轉化為平面圖像，讓您和其他觀看者重新體驗類似的東西。 你的眼睛會欺騙你。 你的大腦也會欺騙你。 格尼知道，作為一名藝術家，你必須反過來欺騙它們——否則你創作出來的東西看起來會和你所看到的完全不一樣。
雖然所有優秀的視覺藝術家都需要理解感知，但格尼比大多數人更認真地對待這項研究。 他寫了一個部落格，格尼之旅，其中包括許多關於視覺及其運作方式的文章。（他也曾為《大眾科學》的文章配圖。 要觀看他繪製逼真的恐龍場景的影片，請參閱《恐龍死亡陷阱》插圖。）“繪畫是一個人對世界主觀視覺體驗的記錄，”格尼告訴我。 他解釋說，藝術家想要傳達這種體驗。 但在很大程度上，這樣做通常意味著不相信自己的眼睛。
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當粉紅色呈現藍灰色時
我們的眼睛不可信賴的方式之一與顏色有關。 我們的視覺系統以不明顯的方式操縱色調和色相。 在科學家稱之為色彩恆常性的現象中，無論物體是在明亮的光線下、陰影中、彎曲的還是被有色光照射，我們都將物體的色相感知為恆定的。 因此，即使在陰影中或以區域性改變其陰影的方式凹陷，校車看起來仍然是黃色的。 以陽光下身穿黑色衣服的人拿著陰影中的白色紙張為例，無論這些物體在客觀上有多亮或多暗，我們都將他的外套視為黑色，紙張視為白色。 在我們不知不覺中，我們會調整光線。
但是，如果藝術家沒有意識到這些潛意識的調整，它們可能會誤導藝術家。 在拿紙的人的例子中，初學者很可能按照他有意識的大腦所見進行繪畫，因此外套以非常暗的色調呈現，紙張則非常白。 然而，一位瞭解色彩恆常性的藝術家會知道，“陰影中的白色通常可能比陽光下的黑色更暗，”格尼說。 為了親眼看看這一點，請看棋盤。 標記為 1 和 2 的方格實際上是相同的色調。 我們的眼睛會針對陰影進行調整，因此我們看到的方格（我們認為是被照亮的方格 1）比看起來在陰影中的方格（方格 2）暗得多。 正如這種錯覺所表明的那樣，這種調整幾乎不可能被推翻。 “顏色並非作為客觀現實而存在，”格尼說。 “顏色是在大腦中發生的事情。”
他說，畫家需要意識到這種主觀性，因為它會影響他們的繪畫方式。 這是另一個引人注目的例子。 假設一位藝術家想畫一個站在黃昏或火焰照亮的室內蒼白皮膚的人物。 看著這個人，他的皮膚會呈現粉紅色，因為我們知道白種人的皮膚是粉紅色的。 但是，格尼說，在藍色的光線下，它根本不是粉紅色的。 它是藍灰色的。 因此，畫家必須在該環境中混合灰色和藍色，才能使皮膚看起來是粉紅色的。 要想看看我們的眼睛在圖片中如何大幅度地調整色彩投射，請看上面的彩色立方體。 雖然紅色圖片中標記的方格看起來是藍色（或對某些人來說是綠色或“青色”），而綠色圖片中的方格看起來是紅色，但格尼實際上使用了完全相同的顏色混合來渲染兩者。 在這裡，一位熟練的藝術家在兩種情況下使用相同的油漆混合物，以產生看起來截然不同的兩種顏色。 格尼說，你需要知道色彩背景如何影響感知，“才能在主觀色彩環境中獲得你想要的顏色。”
模糊的好處
我們的眼睛和大腦也一直在給我們一種錯誤的焦點感。 當我們向外看一個場景時，我們只構建了其中一小部分的清晰影像——我們目光中心或附近的 spot。 這裡的感光細胞，稱為視錐細胞，負責所有高解析度視覺。 相比之下，外圍物體看起來模糊，因為那裡的感光器，稱為視杆細胞，並沒有針對視覺細節進行調整。 然而，隨著我們的目光自然地轉移，我們的大腦會將各種焦點組合起來，從而構建出大片視覺區域的詳細心理影像。
新手藝術家以這種心理影像為指導，傾向於以高畫質晰度繪製或繪畫整個畫布。 但是，由於我們實際看到的東西並非都在焦點上，因此格尼說，柔化繪畫背景中的邊緣實際上會使它看起來更真實。 它賦予影像更大的深度。 這種真實感和即時感是格尼的目標。 “我想更好地瞭解我的眼睛和大腦是如何工作的，以便我可以建立我的觀察記錄，”他說。
在決定用精確度繪畫什麼時，格尼還會考慮到人們喜歡看什麼。 格尼一直想知道觀眾在他的畫作中花費最多時間看哪裡。 他將他的幾幅畫作帶給了 Greg Edwards，他是舊金山眼動追蹤公司 Eyetools, 的創始人。 Edwards 追蹤了 15 位觀眾觀看格尼藝術作品時的眼球運動，以發現他們的眼睛最落在哪些部分。 上面，格尼的一幅畫作附有一幅相同的畫作，上面疊加了眼動追蹤熱圖。 紅色表示幾乎 100% 的人注視的區域，其次是橙色和黃色的百分比遞減。 藍色和較深的顏色標記幾乎沒有人看的地方。 結果與人們會被面孔以及一般而言的人像所吸引的觀點相吻合。 瞭解什麼能引起人們的興趣有助於告訴格尼，他應該花最多時間在精細細節上渲染什麼。 這種眼動追蹤工作證明了一些藝術家對繪畫面孔付出的非凡關注是合理的。 據報道，一些著名藝術家，如美國肖像畫家約翰·辛格·薩金特，為了修復照明、表情或目光方向等問題，反覆重繪面容。
眼動追蹤的基本原理是，注意力是視覺中心。 你看不到你沒有關注的東西，無論是感知上還是概念上。 當格尼坐下來畫那家熟食店時，他不可能畫出他面前的一切東西。 他必須選擇用精確度繪畫什麼，簡化什麼，以反映他認為最能代表場景以及對他來說最突出的東西。 但儘管看到的太多，他也看得太少：在吸收了一個半小時的景象後，他突然注意到一些電話線。 好像它們剛剛突然出現在場景中一樣。 “但我沒有把它們畫進去，”他回憶道。 “場景已經夠繁忙了，而且該吃午飯了。”