"眼見為實"。
在餐桌上，有些並非從事科學研究的人常常問我目前正在研究什麼，當我回答說，我正在思考哺乳動物視覺系統的某些問題即我們如何看東西時，他們往往會表現出令人有些窘迫的沉默。提問者往往迷惑不解，為什麼像看東西這麼簡單的事情還會有困難。當我們睜開眼睛時，畢竟不費吹灰之力就可以看到一個開闊清晰、充滿五顏六色物體的世界。一切都顯得輕鬆自如，因此還有什麼問題可言呢？當然，如果我現在潛心鑽研的是數學、化學甚至經濟學這些需要花費腦力的問題，也許還有值得談論的東西。然而，看……？
另外，很多人認為，既然他們的大腦工作得很好，於嘛還要自尋麻煩呢？他們認為，與腦有關的主要問題是當它出了毛病的時候我們如何去治療。只有少數有科學頭腦的人才會進一步追問：當我們看某個物體時，大腦究竟是如何工作的呢？
我們現有的視覺系統知識，有兩方面是相當令人吃驚的，第一方面，我們已經具備的知識量，無論用什麼標準衡量都是龐大的，學校設有齊全的視覺心理學（如：在什麼條件下電影屏幕上快速連續呈現的靜止圖像能夠產生平滑的運動）、視覺生理學（眼睛及相關腦區的結構和行為）和視覺分子及細胞生物學（神經細胞及其組成分子）課程。這些知識是眾多從事人類和動物研究的實驗家和理論家經過多年艱辛努力積累的結果。
另一個驚人之處是，儘管已經有了這些工作，但對如何看東西我們確實還沒有清楚的想法。對那些進修這些課程的學生，往往隱瞞了這一事實。當然，如果經過所有這些認真的研究和詳盡的討論之後，我們對視覺過程仍然缺乏清晰、科學的了解，那可能就是不應該的了。按照嚴格的科學（如：物理學、化學、分子生物學）標準，我們對於大腦如何產生生動的視覺意識甚至還缺少大體的了解，我們只是把它看成是理所當然的事情。我們知道該過程的某些零散的片段，但我們還缺乏詳盡的資料和想法來回答某些最簡單的問題：我們怎樣看顏色？當我回憶一張熟悉面孔的圖像時，發生了什麼事情？等等。
但是還有第三件令人奇怪的事情。你可能對自己如何看東西已經有了一個粗略的想法。你認為，每隻眼睛就像一部微型電視攝像機，利用角膜透鏡把外界景象聚焦到眼後一個特殊的視網膜屏幕上。每個視網膜有數以百萬計的"光感受器"，對進人眼睛的光子進行響應。然後，你把由雙眼進入大腦的圖像整合到一起，這樣，就可以看東西了。在沒有考慮這些問題之前，你也許對可能的發生過程有了某些想法。但是，也許讓你驚訝的是，即使科學家還不知道我們怎樣看東西，但卻容易說明，你把如何看東西想得太簡單了，在很多情況下或者說是完全錯了。
我們多數人想像的圖景是，在我們大腦的某處有一個小矮人，他試圖模仿大腦正在進行的活動，我們將其稱為"小矮人謬誤"（the Fallacy of the Homunculus。在拉丁文中homunculus的意思是小矮人）。很多人確實有這種感覺（在一定的時候，這個事實本身就需要解釋）。但我們的"驚人的假說"並不認為是如此。粗略他說，它認為"所有這些都是神經元完成的。"
有了這一假設，看的問題就賦予了全新的特性。簡而言之、大腦中必定存在某些結構或操作，它們的行為就好像以某種神秘的方式與"小矮人"的精神圖像相對應。但它們會是些什麼東西呢？為了研究這一難題，我們必須了解看所涉及的任務及頭腦內完成該任務的生物裝置。
你為什麼需要視覺系統呢？一種巧妙的回答就是它能使你或幫助你的親屬繁衍後代。但這一回答太籠統了，我們從這裡得不到多少東西。實際上，動物需要利用視覺系統去尋覓食物、躲避天敵和其他危險，交配、撫養後代（對某些物種）等等也離不開視覺系統。因此一個良好的視覺系統是無價之寶。
加利福尼亞州理工學院的神經生物學家約翰·奧爾曼（John Allman）認為，與爬行類相比，哺乳動物由於它們不停的活動和相對高而恆定的體溫，因此就需要保存更多的熱量。對於小的哺乳動物而言尤其如此，因為與體積相比，它們的表面積太大了，因而就有了軟毛（這是哺乳類獨一無二的屬性）和高度發育的新皮層。他相信，這一腦區的發育使早期的哺乳動物更聰明，它們可以找到充足的食物用以保持體溫。
儘管哺乳動物智力比較發達，但作為一類動物它們並沒有特別的視覺系統。這可能是因為它們是從小型夜行動物進化而來的，而這些動物的視覺遠不及嗅覺和聽覺那麼重要。而靈長類（猴、猿和人）則是例外。它們大多數具有高度進化的視覺，但和人類相似，其嗅覺也許是較差的。
恐龍滅絕以後，這些早期的哺乳動物很快發展起來，並取代了恐龍留下的生態真空。哺乳動物較為聰明的大腦幫助它們有效地完成這些任務，並最後導致在所有的哺乳動物中最為聰明的人類的突現。
哺乳動物的眼睛有什麼用途呢？進入我們眼內的光子僅能告訴我們視野①中某個部分的亮度和某些波長信息，但是你想要知道的是那裡有什麼東西，它正在做什麼和可能去做什麼。換句話說，你需要看物體、物體的運動和它們的"含義"。即它們通常做什麼，有何用處，在過去你在何種環境中見過它們或類似的東西等。
為了生存和繁衍後代，你需要的並不僅僅是這些信息。用計算機的術語來說，你必須做到"實時"，即在這些信息過時之前，足夠迅速地採取行動。如果計算明天的天氣預報要花費一周的時間，就算高度準確這也是沒有多大意義的。所以，儘快地提取生動的信息是再重要不過的了。當動物試圖捕殺其他動物時，無論對於捕食者或被捕食者，這都是特別重要的。
因此，眼和大腦必須分析進入眼睛的光信息，以便獲得所有這些重要的信息。它怎樣完成這一任務呢？在更詳細地描述看所涉及的東西之前，首先讓我給出如下三條基本的評論。
1．你很容易被你的視覺系統所欺騙。
2．我們眼睛提供的視覺信息可能是模稜兩可的。
3．看是一個建構過程。
儘管三者並不相關，我們還是依次敘述。
你很容易被你的視覺系統所欺騙。比如，許多人相信，他們可以同樣清楚地看任何東西。正如同我通過窗戶觀察花園時，我的印象是面前的灌木和右方的樹木一樣清楚，如果我的眼睛在短時間保持不動，就很容易發現這種感覺是錯誤的。只有接近注視中心，我才能看到物體的細節，偏離注視中心視力就越來越模糊，而到了視野的最外圍，我連辨別物體都有困難，在日常生活中，這一限制之所以顯得不明顯，就是由於我們很容易不斷地移動眼睛，使我們產生了各處物體同樣清晰的錯覺。
拿起一個有顏色的物體，比如藍色的筆或紅色的撲克牌，井把它放在頭的側後完全不能看見的地方。然後，慢慢向前移動它，使它剛好進入視野的邊緣，注意，你的眼睛千萬不能動！這時，如果你晃動該物體，在你看清楚它是什麼之前，就已經感到那裡有東西在動。在你能確定那筆是什麼顏色之前，你能區別它是水平的還是垂直的。一直到你把它移到非常接近注視中心之前，即便你可以看見它的形狀和顏色，但仍不能看清物體的細節。我的筆上有一個"extra fine point"標誌。它印得非常小，但我戴上眼鏡並把它放在一英尺處，就可以很清楚地讀出它。但是，如果將手指放在筆的旁邊，且注視點不是在筆上而是在指尖處，我就讀不出筆上寫些什麼東西，儘管它們離注視中心已經很近。我的視銳度隨著離開注視中心的距離而迅速下降。
為了用簡單和直接的方法演示視覺系統如何欺騙我們，讓我們看一下圖1，這時，你立刻就會看到一條由背景包圍的水平紋理條帶。背景的左側是黑色，然後從左向右逐漸變白，水平條帶本身，左側看起來明顯地比右側亮，但事實上，在整個水平條帶的寬度範圍，其紋理的亮度都是均勻的。如果你用手擋住背景，你會很容易看到這一點。
我們的視覺系統還可以以更加巧妙的方式欺騙我們。圖2是著名的卡尼莎（Kanizsa）三角，因工作於的里雅斯特（Trieste）的義大利心理學家蓋塔諾·卡尼莎（GaetanoKanizsa）而得名。你將會看到一個大的白色正三角形呈現在三個黑色圓盤①之前。而且這一白色三角形也許顯得比圖形的其餘部分更亮一些。
這種錯覺白色三角形的輪廓常被稱為"錯覺輪廓"，因為那裡並不存在真實的輪廓線。當你用手擋住圖形的大部分而只露出很短一段"輪廓"時，你就會發現，原來具有可見輪廓的紙面現在看來是均勻的亮度，沒有任何輪廓。
我的第二個一般評論是，我們眼睛提供給我們的任何一種視覺信息通常都是模稜兩可的。它本身提供的信息不足以使我們對現實