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正妹的祕密-自拍角度剖析

活躍星系核_96
・2014/07/10 ・2259字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 516 ・六年級

文 / Jia-Bin Huang|伊利諾大學香檳分校電機工程學系博士候選人

大家都愛自拍,但為什麼有些人自拍出來的照片總是特別地好看?很明顯地自拍時相機與臉之間的相對角度佔了絕大部分的因素。打開網路搜尋,很快地就可以搜尋到非常多相關的擺姿勢技巧教學:

然而這些教學往往太過於抽象而不容易簡單地運用在日常生活中。我們心中不免疑惑,究竟要怎麼樣擺姿勢才是最好看的呢?不同於專家的意見,我們直接試著從資料中找出規律來。我們這裡選了三位網路正妹來做分析:

選擇這三位有兩個主要的原因:第一、她們在臉書上都擁有高人氣,表示大家都相當喜歡他們的狀態更新。第二、我們需要大量的資料進行分析以免得到不可靠的數據,三位正妹在臉書上千張公開自拍照片即成了有用的資料。

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資料處理

要分析正妹們自拍時如何擺POSE,我們得先從影像中估算臉與相機間的相對角度。大致上可以分為三個步驟:

  1. 首先用現成的軟體批次下載正妹們在facebook上公開的照片。
  2. 其次我們用Open CV中的人臉偵測軟體來自動地標示每張照片裡臉部的位置。
  3. 有了臉部的偵測,我們接著運用電腦視覺的技術來估算臉部3D的Pose。

在這裡我們使用空氣動力學中的俯仰(Pitch)、 扭轉(Yaw) 和橫擺(Roll)來表示物體(正妹)與觀測者(相機)間的相對角度。下圖我們借用飛機來解釋。

Credit: theboredengineers.com
Credit: theboredengineers.com

簡單來說,在人臉的情況下,Pitch指的是鼻尖指向相機下方或是上方。Yaw則是表示左臉或是右臉。Roll用來表示臉傾斜的角度。

Pitch、Yaw and Roll的一維邊際分布 (Marginal Distributions)

有了照片中估算的角度,我們可以用Kernel Density Estimation的方法來估計三位正妹各自的Pitch、Yaw and Roll一維的機率分布為何。結果請見下圖左側。 

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Julie
Julie Chang (張齊郡)
張香香
張香香
Mika (黃杏蕙)
Mika 黃杏蕙

從這些數據我們可以學到甚麼東西呢?

首先,我們可以看到三位正妹在俯仰Pitch (藍線)度的選擇上相當一致,絕大部分的自拍照都選擇將臉朝下約莫15 度左右的姿勢。這和一般人對於自拍的認知相符合,臉朝下自拍往往可以有瘦臉的效果。經由影像分析我們得到15度左右也許是最佳的結果。

第二,我們觀察到扭轉Yaw (綠線)角度上選擇有蠻大的差異。比如說,Julie Chang (張齊郡)習慣性地會將她的右臉面向相機,而張香香則是較喜歡露出她的左臉。然而,不論是傾向左臉或右臉,橫擺的角度大小通常為20度左右。也許在這樣的角度底下,可以讓自拍照片臉部特徵更加立體。至於個人左右臉哪個比較具吸引力,可能需要自己看鏡子練習一下才能得知了。

第三,三位正妹照相時橫擺Roll (紅線)的角度似乎沒有太大的變化,絕大部分的照片都在0度左右。不過還是可以從比較中還是可以觀察出些許不同。比如說Julie Chang (張齊郡)較偏愛在自拍中選擇較大的橫擺角度。

Pitch-Yaw 二維Distributions

雖然上面的一維機率分布較為簡單直覺,但是往往會過於簡化而忽略了資料中各維度相互的影響。我們在上圖右側畫出二維的分布。從中我們發現,Pitch-Yaw-Roll角度之間並不是相互獨立(Independent)或是無關(Uncorrelated)的。這驅使我們去更進一步了解正妹們究竟是如何擺姿勢。 我們用了Mean-Shift 演算法從一堆相片之中,找出機率分布中的mode。以下是Mean-Shift做分類的結果。

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Julie_Cluster
Julie Chang (張齊郡)
張香香
張香香
Mika 黃杏蕙
Mika 黃杏蕙

從資料中找出代表性的姿勢

有了從Mean-shift得到的Clustering,我們可以利用影像「平均」來視覺化我們找到具有代表性的自拍姿勢。下面我們對這三位正妹各選了12張代表性的自拍姿勢。

張齊郡(Julie Chang)
Julie Chang(張齊郡)
張香香
張香香
Mika 黃杏蕙
Mika 黃杏蕙

人臉姿勢的資料還可以做些甚麼呢?這裡有個簡單的應用。我們使用估計出來的角度做排序,就可以產生下面沿著不同POSE而改變的影像,也許可以方便大家觀賞正妹的照片,點選照片可連結到GIF檔圖集。

Julie Chang (張齊郡)
Julie Chang (張齊郡)
張香香
張香香
Mika 黃杏蕙
Mika 黃杏蕙

當然,從三位正妹的自拍照片我們很難去做明確的結論,希望同樣的技術可以運用在大量自拍高手的照片上,相信屆時我們將能從中發掘每種臉型最適合的自拍姿勢為何。

原文:What is the best pose for a selfie? [June 23, 2014]

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia
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小鼠研究指「間歇性禁食」可延年益壽——重點不在總熱量,延長用餐間隔才是重點!

台灣科技媒體中心_96
・2021/10/24 ・2679字 ・閱讀時間約 5 分鐘

2021 年 10 月 18 日,國際期刊《自然醫學》(Nature Medicine)公開的一篇研究論文,探討飲食模式和改善生理健康之間的關係。研究將小鼠總共分為五組:(1)自由取食、(2)限制 30% 的熱量攝取,但沒有禁食期、(3)限制 30% 的熱量攝取,半天內給食三次,另外半天禁食、(4)限制 30% 的熱量攝取,每天只給食一次,其他 21 小時禁食、(5)熱量攝取總量不變,但每天禁食 21 小時。

研究運用液相層析質譜儀(Liquid chromatography–mass spectrometry),以及轉錄組分析(Transcriptional profiling)等方法,發現僅「禁食」而沒有減少攝取的總熱量,就足以得到在限制熱量的飲食模式時出現的大部分代謝與核酸轉錄的特徵,以及延長壽命、防止衰弱等健康上的好處。

該研究歸納出以下三大結論:

  1. 過往研究限制熱量攝取的好處時,無法分辨原因是「總卡路里攝取下降」還是「有規律的長時間禁食」。這篇研究協助釐清熱量限制帶來好處的原因,發現單純禁食而並不減少總熱量攝入,就足以達到有助代謝和延緩老化這些健康效果。
  2. 研究是在特定的條件下所觀察到的現象,不同性別及不同品系的小鼠,禁食的效果就不同,無法廣泛推論於不同物種或不同飲食文化的個體。
  3. 禁食很可能是限制卡路里攝取時,可改善健康和長壽所必需的關鍵。如果可以證明適用於人類,未來可能幫助人們在不需要減少卡路里攝取總量的情況下,也能延緩老化、促進健康。
圖/Pixabay

大爆吃再間歇性禁食更健康?仍有待證實

臺大醫學院腦與心智科學研究所教授王培育指出,適當的飲食限制對於促進代謝、預防疾病及延長壽命的益處已是廣為人知。然而在早期用酵母菌、線蟲及果蠅作為實驗對象的研究中,受限於實驗模式,大多是以稀釋食物中的營養成份且自由飲食的方式來觀察飲食限制的好處 [1][2][3]

而在哺乳類中,小鼠或猴子實驗則是以每日一到二次或數日一次的方式,餵食正常食量的 40-80% [4][5],因此,一直以來飲食限制所帶來的好處被認為是降低日常飲食中卡路里的總量所導致。但是這些傳統的觀點在近年來的研究中已是備受挑戰,例如每日限制時間或食物量的餵食或禁食(於幾個小時內自由飲食或吃完定量的食物),也可明顯的達成健康長壽的好處 [6]

所以,重要的究竟是卡路里減量,還是禁食?本篇研究利用特定品系的小鼠,以系統性的方法實驗數種飲食的模式並且分析多種代謝及生理指標。結果顯示適當的禁食,可能是影響健康指標的關鍵,然而這是否意味著大吃大喝但間歇性的禁食是比少量及少餐更好的選擇呢?有待日後有更多的研究證據來說明。

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規律禁食/進食,比總熱量攝取更重要

王培育也指出,這份研究僅使用了兩種品系的公、母小鼠進行研究,便可觀察到飲食限制對於不同性別及兩種品系小鼠的生理反應造成許多的差異,顯示本研究是在特定的條件下所觀察到的現象,無法廣泛推論於不同物種或不同飲食文化的個體。

這份研究提供一個重要的概念,適當的禁食可以達成傳統的飲食限制(禁食加上卡路里減量)對身體健康的好處,因此營養均衡、不必在卡路里上斤斤計較,一樣可能擁有健康長壽。

王培育指出,這份研究詳盡的比較了長期限制總熱量攝取與間歇性禁食,對代謝、老化以及壽命的影響,結果也顯示了有規律的間歇性禁食也許就足以帶給我們健康上的各種好處。這告訴我們,吃什麼、吃多少固然重要,何時吃以及飲食是否規律也許更重要。這結果與上月一篇發表在期刊《自然》(Nature)上的果蠅間歇性禁食實驗結果不謀而合 [7]

這份研究提供一個重要的概念,適當的禁食可以達成傳統的飲食限制(禁食加上卡路里減量)對身體健康的好處。圖/Pixabay

「禁食」才是有助代謝的關鍵

國立中興大學食品暨應用生物科技學系特聘教授蔣恩沛指出,過去許多研究都發現「限時進餐」或「限制進餐量」具有代謝益處,並延長小鼠的壽命。然而這些發現並無法釐清,哪些是純粹因為減少熱量攝入引起的好處,而哪些是因實驗要控制卡路里而無形中施加了禁食所致。

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本研究在小鼠實驗中發現,限制卡路里的飲食方式,促成葡萄糖代謝、虛弱和壽命的各項改善,其實需透過「禁食」來達成。研究推翻了長期以來認為卡路里限制飲食對哺乳動物有益僅是由於減少總熱量攝取的觀點,並強調當中的「禁食行為」才是有助代謝(例如提升胰島素敏感性)和延緩老化這些保護作用的重要原因。

研究結果揭示了我們何時以及吃多少食物,如何調節代謝健康和壽命,並證明每天延長禁食,而不僅僅是減少熱量攝入,可能是熱量限制飲食對改進代謝和延緩老化的原因。過去已有研究表明,延長兩餐間隔對健康有益,本研究結果與過去研究也有相當的一致性。

蔣恩沛表示,人類老化過程中所伴隨的退化過程和疾病,有許多變因,除了攝食量、飲食方式、種類,還有基因、環境因素,甚至腸道菌相,均可能扮演角色,遠比實驗動物複雜。然而可以確定的是,限制熱量攝取可提供代謝上的益處,並可能減緩衰老、延長壽命。

圖/Pexels

本文編譯自科學期刊文章,完整文章來源:

參考資料:

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台灣科技媒體中心_96
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