歌德告诉我们：眼见并不为实。现代科学研究发现，粗糙模式下的图像更能刺激人大脑里的‘杏仁体’结构，而杏仁体正是大脑里的情感中心。这就是为什么印象派绘画较之同样景象的真实照片更能打动人。
众所周知，人们在观赏世界第一名画——达芬奇的《蒙娜丽莎》时，常常会被画中人物的微笑所迷惑。
初看上去，人们会领略一份安谧的微笑；仔细观察，又会感到笑容消逝；凝神端详，笑容重现，继而又退去……为什么这幅画会产生这样的神奇效果？500年来，人们一直对《蒙娜丽莎》神秘的微笑莫衷一是。不同的观者在不同的时间去看，感受似乎都不同。通常在一幅画中，光线的变化不像在雕塑中能产生那样大的差别。但在蒙娜丽莎的脸上，微暗的阴影时隐时现，为她的双眼与唇部披上了一层面纱。
而人的笑容主要表现在眼角和嘴角上，达•芬奇却偏把这些部位画得若隐若现，没有明确的界线，因此才会有这令人捉摸不定的“神秘的微笑”。
美国哈佛医学院的神经生物学家玛格丽特•利文斯通在美国《科学》杂志上，对此作出了解释。她认为，与其说蒙娜丽莎的神秘微笑与画家的绘画技巧有关，倒不如说它是观察者眼球运动的结果。利文斯通是研究视成像的专家，她的合作者是1981年诺贝尔生理与医学奖得主哈勃教授。
近年来她一直潜心于“视觉生理学与绘画关系”的研究，并且多有发现，2006年出版了专著《Vision and art: the biology of seeing》。
正是这两种神经器官的联袂工作，交替活动，让人既能看到色彩缤纷的美景，也能感受灰暗朦胧的夜色；既能全神贯注地注视物体的精细结构，也能通过匆匆一瞥，了解环境的大体轮廓。而人的眼球在大脑反馈的指令下，不断地运动，使视网膜上的图像不断地更迭变化，派生出许许多多奇妙的神经感受。
利文斯通认为，人类的眼睛有两个不同部位接收影像：中心部分（即视网膜上的小窝）负责分辨颜色、细致印记；环绕小窝的外围部分则留意黑白﹑动作和阴影。当人们看着一张脸时，眼睛多数集中注视对方的双眼。假如人们的中心视觉放在蒙娜丽莎的双眼上，较不准确的外围视觉便会落在她的嘴巴上。由于外围视觉并不注重细微之处，无形中突出了颧骨部位的阴影。如此一来，笑容的弧度便显得更加大了。
不过，当眼睛直视蒙娜丽莎的嘴巴时，中央视觉便不会看到阴影。利文斯通说：“如果看着她的嘴巴，便永远无法捕捉她的笑容。”蒙娜丽莎的笑容若隐若现，就是观者的眼球不断运动的结果。
利文斯通赞叹道：“达•芬奇是一位天才，他从真实的生活中捕捉到一些不易为人们注意的东西，让我们这些人困惑了500年。”但是，利文斯通也无法解释为什么其他画家迄今都无法复制出原作的这种效果。她认为，若想完美地复制这幅画，就必须在画蒙娜丽莎的嘴时将视线移开。如何能做到这一点？恐怕就是另外一个谜了。
让我们再来感受一次视觉带来的欺骗！图3是印象派大师莫奈的《蒙特戈依街道1878年6月30日，巴黎》。
如果观者全神贯注地关注画面（当然只能局限于一部分），见到一堆纷乱的色彩条纹和粗糙的笔触，会觉得杂乱无章。但如果我们只是粗粗一瞥，就会产生奇妙的感觉，整个画面散发出一种热烈而奔放的气氛。许许多多原来分散独立的蓝色、红色条块都自然地连成了一面面法国的三色国旗。特别奇妙的是，观者的视觉会把某一种物体的颜色移到相邻的另一个物体上（如把一片红色条纹，安到了原来的蓝条上），这在视觉生理学上称为幻觉连接。
倘若我们的眼光不断地在画面上游离，就可以感觉到这些彩旗在微风中摆动。
还有一种有趣的视觉现象——浦肯雅现象，也会影响到我们对画作的观赏。浦肯雅(1787—1869)捷克生理学家，在神经科学上多有建树。1825年他观察到一种现象：日光下明度相等的红花和蓝花，在黄昏的时候蓝花要比红花显得亮一些，这种环境亮度降低时颜色的明亮度发生的变化就称为浦肯雅现象。
大诗人歌德在他的《论颜色的科学》里有这样一段话：“深颜色的东西看起来要比同样大小的鲜明颜色的东西小。假如把画在黑色背景上的白圆点跟画在白色背景上的同样大小的黑圆点放在一起看，会觉得黑圆点要比白圆点小1/5。假如把黑圆点适当地放大，那么两种圆点看起来就仿佛相等了。一弯新月看起来仿佛是比月面的阴暗部分（有时候它可以看得出的)有更大直径的圆的一部分。穿深色衣服的人，要比他穿鲜明颜色衣服的时候显得瘦些。
从门框后面看一只灯，可以看到正对那灯的门框旁边仿佛缺了一些。放在烛光前面的一支尺，在正对烛光的地方显出一个凹痕。日出和日落的时候，地平线上都仿佛有一个凹陷似的。”歌德的话传递了这样的信息：眼见并不为实。这是为什么呢？原来视网膜上的感光细胞接收到光信号后，要通过视觉神经把信号传送给视中枢，由大脑的视皮层区分析判断才能产生视觉。
视神经科学里还有许多道理，有些与绘画的关系还很密切呢!在视神经科学里，一个图像的粗糙或精细程度可以用空间频率来描述：在高空间频率的区域，图像细部清晰，整体模糊；而在低空间频率的区域，图像细节模糊，整体的特征凸现。有意思的是人的视觉会通过自动调节来获取合适频率的图像，一般是先扫描得到外界的整体大概情况，然而有选择地关注某个局部，获取高空间频率的图像。
粗糙模式下的图像更能刺激人大脑里的‘杏仁体’结构，而杏仁体正是大脑里的情感中心。所以哈佛大学的卡瓦纳教授说：“印象派绘画作品由于斑驳的笔触和色彩，而与大脑的情感中心关系更加密切，因而忽略细节的印象派绘画较之同样景象的照片更能打动人。”
马赫带效应是1868年由奥地利物理学家马赫发现的一种明度对比现象，即是指人们在明暗交界处感到亮处更亮，暗处更暗的现象。事实上，画家早在几百年之前就凭着自己的感觉在尝试这样的画法了。我国古代的画家用谈墨在宣纸上渲染一下，中央留出一个圆表示月亮。尽管圆圈里的宣纸与谈墨阴影外的纸同样白，但内圆表示的月亮看起来更加明亮。