为什么眼睛能看到的图像内，只能同时吸收和思考处理一部分信息？ 第1页

谢邀， @刘柯 。你邀请我这么多终于碰上个我能答的了。先来占个坑，过几天回家仔细回答。 大概理解题主什么意思，当看一本的书的时候，确实接收到了整本书的信息，但是人脑只能处理其中的一部分。根本原因就是一个，我们的大脑还不够强大，强大到有能力同时处理那么多信息。生理上的原因大概有两个，第一个就是一楼提到的，外周视觉系统中，视网膜上只有中央凹那个地方的视锥细胞分布密度比较大，可以达到很大的分辨率来进行阅读和理解，这方面我不准备多说，这是一个很底层的原因。第二个是，中枢视觉系统中，处理视觉信息的时候有注意（Attention）的参与。

如果大家不太理解什么是注意，请做一个小实验，页面的上方，大家可以盯住“首页”两个字，然后试图去看清“发现”两个字，你会发现，”发现“，以及旁边的”话题“会更清晰一点，这是因为我们把注意放在了这上面，小范围的提高了目标区域的分辨率。与此同时，左边的”提问“二字我是看不清了……这个小实验的目的是为了说明，注意是可以脱离中央凹的存在的。在外周区域，也可以通过把注意放在上面来获得很高的分辨率。（估计有人会做不出来……别着急喷我……因为我是在15寸笔记本上敲答案的……27寸显示器的土豪们请放我一马……看清实验目的就好……）

人类的视觉感受系统无时无刻不在接受着大量的信息，但是这些信息大部分都是无用信息，这对我们的信息加工容量提出挑战，我们需要时刻集中于任务相关信息，忽略或者抑制任务无关信息，这种选择性加工的过程就是视觉注意。注意一般认为分为Bottom-up 和Top-down两种，第一种注意是底层的一些东西会引起你的注意，比如说，我现在正在敲回答，突然右下角出现了一个腾讯的广告……我的注意会被自动吸引过去，这是远古时期以来进化而来的机制……防止我们在专心做事时候被野兽偷袭吃掉……（自己脑补的）。 Top-down是自顶向下的一种注意，一般认为是由意识控制，我们可以选择将我们的注意力放在什么位置，比如说上文提到的小实验，我们用到的就是这种Top-down 的注意。这种注意力可以可以放在特定的空间位置上，也可以放在一些特征上，如物体的形状，物体的颜色。我看书的时候一般注意不到……哪里多了一个黑点……这种注意是从高级的脑区向下传递的，我们看书，写字，敲答案的时候，都用到这种注意。（目测有人要跟我提眼动，我个人没学那么多，不过感觉是一套系统里面的）。 注意的机制现在还不清楚，现在还存在很多的假说，但是有一些效应是已经被证实的。比如说，注意放在一个区域的时候，这个区域对应的视觉皮层的细胞的感受野会变小，以提高更高的分辨率【1】。

答主是做认知神经方向的本科生，注意假说模型懂得不多，抛砖引玉，希望有人能更清楚的来解释下。在这稍微提一下注意的假说，影响力比较大的是Itti和Koch根据前人结果整合而成的一个模型，该模型从输入图像提取颜色，方向，亮度等特征，形成各个特征维的特征图（知觉系统对各个特征进行独立编码，形成特征图），然后通过特征图之间的整合得到显著图，由显著图引导视觉关注焦点的定位和转移。该模型使用固定尺寸的圆形区域覆盖关注区域。当遇到较大的物体时候，一个圆形无法完全覆盖，即对同一个物体的关注焦点需要转移多次。而对于较小物体，圆形区域可能覆盖不相关的背景图像，使得关注区域包含很多冗余信息，根据前人提出过的变焦透镜模型，可变尺寸注意模型，它实现了以目标中心为焦点圆心，焦点半径随目标大小改变的圆形区域注意模型，这一定程度上可以解决这个问题。【2】

觉得扯得有点远了，注意的模型大概就是这样。人脑还是很厉害的。

好像到这就差不多答完了，看起来好像解决了题主的问题。但是我还想往深挖一下，眼睛看到的图像，不能同时吸收和思考的根本原因在哪里？

我稍微想了下，我想说两个点。其实这两个点是答案的两个方面。第一是大脑存在极限，第二个是节能。

根本原因我想是因为我们的大脑需要保持一个合适的大小。我记得有一期环球科学谈的就是大脑的极限，写的很好，我不太记得是第几期了，欢迎大家在评论区补充。

如果我们能够同时吸收和思考处理眼睛看到的图像，我想我们的视觉区一定会非常的大……我们的脑子也会变得很大，这样会带来很多严重的后果，比如说，由于神经元之间传导速度是固定的，这会使得我们的反应变慢，拥有强大大脑的人可能会因为慢了0.1秒而被脑子小的野兽吃掉，大脑变大也会让能量消耗变多，我们需要更多的食物来喂养大脑。而多出来的这个功能，却并不能在很多时候给我们带来很多的好处，我们变成人类之后能够打败那些在生理上比我们强大的动物，是靠着手里拿的工具以及人类的智慧完成的。

写完了，最后来总结下，这篇答案主要说了以下几点：

1. 我们没法同时吸收和思考处理信息是因为我们大脑不够强大（生理结构的限制）来处理所有信息……

2. 我们的大脑有注意这个机制来筛选有用的信息，简单的介绍下注意的两种形式。

3. 为什么大脑没有进化出更强大的生理结构来吸收和思考处理信息。

大概就像说这些，好像头一次写了这么多，还请多多指教。谢谢各位。

参考文献：

【1】Anton-Erxleben K, Carrasco M. Attentional enhancement of spatial resolution: linking behavioural and neurophysiological evidence[J]. Nature Reviews Neuroscience, 2013, 14(3): 188-200.

【2】复杂目标视觉注意模型研究 从这篇文章背景部分摘了一点

2015.1.28 10:26 第一版 2015.2.7 23:00 更新

2015.7.6 进行少许润色和补充

比如说我们在看某本书的时候，人的眼睛扫描和接收到的是一整本书。

你自己试一下就知道这完全不对了，譬如说，你盯着我这个答案这行字看，这个问题的话题标签也在你的视野内，请你告诉我，你看到了几个话题？

人的视觉分辨率是中心区域最高（

），周围下降的，也就是说当你看某本书的时候，事实上只有你眼睛聚焦的部分才是看得清楚文字的，而周围的部分，你根本就看不清楚，谈何处理呢？