奥秘#14　看见视觉限制

你的视觉中，高分辨率部分所占比例非常小，如同你抬起手臂时所见拇指指甲的大小。剩下的视觉信号输入分辨率低，基本上没有颜色，尽管你极少意识到这点。

我们的视觉分辨率，并不是处处一样。在通常情况下，我们所以为的视觉能力——所看到外在世界的清晰度，真的只是视觉最中心的部分，而这里是分辨率最高的地方。借由高分辨率的中心部分和低分辨率的周围区域，加上眼睛和头部的移动【奥秘#15】，我们建构出了一幅浑然一体、处处清晰的视觉图景。不过，我们所看见的图景之中，有多少是填补上去的？这里所说的视觉分辨率，又是什么？

视觉分辨率由视网膜上感光细胞的密度所决定。这一层感光细胞，在眼睛后构成视网膜（当然，还包括好几层用来处理和聚集视觉信号并将其传递至大脑的细胞）。如果这些细胞均匀分布于视网膜上，那么我们就能透过眼睛，以相同的分辨率观察外在世界，无论是视野边缘，还是正前方。不过，它们并非均匀分布。这些细胞大部分聚集于视网膜的中心处——这一小块区域叫作中央凹。所以，视觉分辨率最高的地方是你的视野中心。这块区域极小，如果你抬头看向夜空，那夜空中的一轮圆月，便相当于视网膜上的中心凹。周围视觉离中心凹越远，分辨率则越低。

周围视觉的颜色信息，也会减少。感光细胞，或称光感受器，根据它们转化成神经信号的光的种类不同，会分成不同种类。基本上，所有能区分光的颜色的光感受器，都位于中心凹。在这个区域之外，你依然能认出颜色，但会越来越困难。另一种细胞——它对光更敏感，但只能识别光的亮度——则更多地分布于中心凹的周围区域。

练习

图2-1是你在检查视力时会遇到的视力检查表的一种变体，由斯图尔特·安斯提斯（Stuart Anstis）所创。把它放在你面前，眼睛聚焦于中心的圆点。图中间的字母最小，图边缘的字母最大。它们从小到大变化的速率，正好能弥补你的眼睛从中心凹到周围区域分辨率下降的速率。

这意味着，当你看着图中的中心圆点时，辨认中间的小字母和辨认边缘的大字母，对你来说一样容易。

这张图没有体现的是，越靠近视野边缘，我们对颜色的感知力越差。你可以请你的朋友来帮你做一个实验。让她拿着一张彩色卡片，从你脸的旁边移开，而你需要保持头部不动，眼睛向前看。你会发现，你能看到她正将彩色卡片从你的视野边缘移开，但无法辨认卡片的颜色。

图2-1：当你注视图中央时，所有的字母将在眼睛里呈现相同的分辨率[1]

因为周围视觉依然能感知亮度，所以你能从卡片亮度推测出颜色的话，那么这种颜色的卡片是不合适的。暗黄色或宝蓝色是理想的选择。

自从做了这项实验，我曾一度在大街上走路时，玩类似的游戏。当车辆从我后方驶来时，我会目视前方，然后看什么时候能看到车辆出现在我视野中，以及在多久之后我能辨认出颜色。让人吃惊的是，我看到车辆出现在我周围视觉里的时间，比我能分辨出颜色的时间，要早很多。提醒一句，如果你也想尝试类似的实验，请务必保证安全，即便是以科学的名义。

——马特·韦布

原理

当你在看安斯提斯的视力检查表（见图2-1）时，所有的字母都同等清晰。这是因为在你的视网膜上，有相同数量的光感受器接收来自字母的光。中心字母的光落在你的视网膜中心，此处光感受器最为密集。周围字母的光落在你的视网膜周围，此处光感受器分布更为稀疏。不过，因为周围字母更大，所以它们能覆盖到相同数量的光感受器。

在视网膜上，感光细胞的分布如图2-2所示。图上有两条不同的曲线，分别代表视网膜上的两类光感受器，视杆细胞和视锥细胞（各以其形状命名）。你会发现，这两种细胞都在眼睛中心区域分布最为密集，然后以不同的速率朝着周围区域减少。你在阅读本书时，光线应该是充足的。所以，你会用到视锥细胞来阅读书中的视力检查表。视锥细胞的数量，朝周围区域减少得很快，而这一速率决定着视觉的分辨率。

图2-2：不同光感受器在视网膜上的分布[2]

视锥细胞在普通的自然光环境下表现最好，而且对颜色有反应。对颜色没有反应的视杆细胞，相对而言更多地分布于中心凹之外的区域，这便是该区域越来越分辨不出颜色的缘故。视杆细胞还对光线极为敏感，所以，它们在白天几乎不管用。不过，在视锥细胞较少的区域，视杆细胞便可派上用场。这便是为什么在先前的实验中，你能看见你的朋友正在移动彩色卡片，却分不清卡片究竟是黄色，还是蓝色，或是其他颜色。

当光线不足时，便到了对光线敏感的视杆细胞出场的时候。在昏暗的环境下，视锥细胞会停止工作（大约5分钟后），视杆细胞则变得活跃（大约半小时之后，敏感度最高）。不过，值得注意的是，视杆细胞在临近中心凹外侧的地方最为密集。这意味着，如果你需要识别非常微弱的光，最好的方式是以稍微偏离中心点的方式去看它。你可以用这种方法来观察夜空里的星星，以稍微偏离中心点的角度来看，你会看到稍微多一点的星星。

若不是彩色卡片实验，在一般情况下，你不会发现你所看见的图景并非全部是高分辨率的。这是因为你的眼睛会朝你想看的地方去看——随着你眼睛的移动，高分辨率的区域也随之移动。这一过程，即是主动视觉【奥秘#15】，它比整个都是高分辨率的视觉图景，要有效率得多。

当然，在你转移注意到某个物体上之前，你的视觉系统就已经通过你的周围视觉，在前意识里觉察到它了。运动或光的突然改变，会被周围视觉非常好地注意到，这类情况意味着我们需要对某个事物或事情做出紧急反应，更多内容请参见吸引注意【奥秘#37】一节。毫不意外，我们被设计成这样——甚至当它们还位于眼睛高分辨率区域之外时，我们的注意便将其捕获。

[1] Reprinted from Vision Research，volume 14，Anstis，S.，“A chart demonstrating variations in acuity with retinal position，”p.591，copyright(1974)，with permission from Elsevier.

[2] 若想要通过图表了解具体细节，而不只是了解一般性特征，请参见：Østerberg，G.A.(1935).Topography of the layer of rods and cones in the human retina.Acta Ophthalmologica，13(Supplement 6)，1–97.