面部专家为何认人先看耳朵

普通人认出一张脸,习惯先看眼睛、鼻子和嘴。但面部识别专家的答案有点出人意料:他们更愿意先看耳朵。

美国国家标准与技术研究院科学家通过实验研究告诉我们,受过训练的面部比对专家,常常只看一两个局部特征,就能判断两张照片是不是同一个人,平均准确率超过九成。最常用的是耳朵,额头也有很不错的表现,脖子和下巴反倒帮不上什么忙。

面部专家平时做的事,不是在人群里认出熟人,而是把监控截图、证件照、案发现场照片等不同来源的两张人脸放在一起,判断它们是不是同一个人。这个结论有时还会进入法庭,成为证词的一部分。业内有一套常见做法,叫形态学分析,也就是不看整张脸的整体印象,而是把眼睛、鼻子、嘴、耳朵、眉毛、额头、下颌等区域分开描述,逐个比对。但专家到底先看哪一块,什么时候又换到另一块,过去很少有人研究。

为了弄清楚这件事,科学家设计了一个实验:屏幕上并排出现两张不同人的脸,另外有一张被完全挡住的脸,专家需要判断被挡住的脸到底对应哪张脸。规则有点特别,他们可以一点一点揭开遮挡区域,每看一个部位就要扣一点积分。为了用最少的信息做判断,专家必须仔细考虑先看哪里。

结果很有意思。专家大多数时候真能只靠单个特征就判断身份,甚至不少专家只看到耳朵,或者耳朵加眼睛,就下了结论;也有部分人靠额头就能确定。耳朵是专家最常主动选看的部位,额头很少被优先选择,但一旦看过,判断往往很准。从准确率来说,耳朵和额头并列最高,颈部和下巴几乎提供不了帮助。

面部专家非常会随机应变。当两张目标脸的耳朵长得很像、分不出高低时,专家不会继续盯着耳朵,而是转去看两眼的间距、眉弓形状、额头轮廓等差别最大的地方。他们并不是死守一套规则,而是先按经验挑一个大概率管用的部位试,不行就马上换一个更能分辨的部位。这种灵活切换,以前没有被明确记录过。

那么,为什么耳朵这么受重视?人脸识别研究里,耳朵的结构足够丰富,耳轮、对耳轮、耳垂都有很多细节,而且耳朵不像表情肌那样整天活动,比较稳定。但这不等于在任何情况下耳朵永远最可靠,只是在限定条件下,它是专家的首选,而且命中率高。此外,眼睛周围的区域也常被专家当成高价值特征。

这项研究也有明显边界。它不能直接套到真实案件中,因为实验条件是人为设计的:人脸被划分为不同区域,可以逐步揭示。而真实办案面对的往往是模糊的监控画面、倾斜的角度、遮挡物,还有跨种族的比对。

尽管如此,这类数据还是非常有用。一方面,人脸鉴定培训可以把这些策略教给新手,告诉他们哪些特征更容易一击命中,什么情况下应该换思路;另一方面,机器学习算法也可以参考专家的判断方式,在整张脸匹配的基础上,给耳朵、额头这类判断性特征加一点权重,也许在低质量图像上会表现得更稳。

现在,机器识别人脸越来越依赖整体计算,这项研究反倒提醒了一点:人脸专家看的从来不是一整张脸,而是一个个可以命名、可以比较,甚至被普通人轻易放弃的特征。耳朵,只是其中一个入口。

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