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第一节
我的眼睛可以拍照

古人认为:天之精华本于日月,人之精华藏于眼目。七尺之躯不如一尺之面,一尺之面不如一寸之眼。眼睛是“心灵之窗”,人的七情六欲都藏于心而露于目。《黄帝内经》有云:五脏六腑之精气,皆上注于目而为之精。简单来讲就是我们的双眼能反映出人体各个脏腑的精气盛衰,五脏六腑的元精濡养了双眼,使其可以视天地万物。

世界很大,我想去看看

“世界很大,我想去看看。”相信很多人都有过这样的感叹。在现在的日常生活中,我们对“看”的需求很大,比如看电脑、看电视、看手机、做家务、开车等,都需要我们的双眼发挥它们至关重要的作用。

因此,眼睛让我们看到了这个绚丽缤纷的世界,不同风景尽收眼底,人间所有的真、善、美和假、恶、丑暴露于我们面前。眼睛是大自然赋予人类最美好、最有意义的礼物,让我们用双眼来明辨是非、读懂人心。

眼睛是一种可以感知光线变化的器官,它们能够接受外部的光线刺激,从而将光学冲动传导到大脑的视觉中枢,引起视觉感受,我们就是这样通过眼睛获得外部世界的信息。

在正常情况下,从外界获得的信息中,90%是由眼睛来完成的。眼睛不仅具有视觉功能,还具有传递和感知功能,眼睛对人体的重要性不言而喻。如果出现了视力下降,会对正常的生活、学习或者工作造成极大的影响。不同生物的眼睛,由于结构不同,作用也不尽相同。最简单的眼球结构可以感知身边环境的明暗变化,而复杂一点的眼球结构,则可以提供视觉功能。

自然界生物的眼睛都长一样吗

通常,生物界中有两类眼睛,一类是复眼,另一类是相机眼。

许多昆虫(如果蝇、蝗虫、蜻蜓、蜜蜂等)和节肢类动物(如螃蟹、皮皮虾、某些水陆两栖类生物等)具有复眼。复眼由许多个小眼组成,小眼并不是一个完整的单眼,而是一个结构比单眼简单的器官。它是一个细小的独立感光组织,能够分辨明暗以及颜色,能看清几乎360度范围内的物体。每个小眼传送独立的信号给昆虫或者节肢动物的大脑,使它们能迅速识别图像。小眼的数目、大小、形状在不同昆虫或者节肢动物中差异很大。例如蝴蝶、蛾类的复眼是由28 000个独立成像的小眼组成的,而苍蝇的复眼仅有4 000多个小眼。

小眼的体积大小,不但在不同种类的昆虫中是不同的,而且在同一个复眼中不同部位也可以是不同的,比如雄性牛虻,复眼背面的小眼体积较大;有些毛蚊前后部的小眼体积大小也不同,可划分为两个区域。这些结构的变化都与不同生物的生活习性息息相关。

而人类的眼睛,则是典型的相机眼。人眼经过长期的生物学进化,成为了一种对光非常敏感,并且具有多种用途的器官。它通过一个单镜将外部的图像聚焦到眼底对光十分敏感的视网膜上,然后将图像信号通过神经冲动传入大脑,从而产生视觉。人类的眼睛不仅能够看清物体,同时还能分辨物体的形状、大小、颜色、明暗、动静、远近距离等。如果在眼球固定不动的情况下,一个人类眼睛能看到的范围大概是120度,双眼一起能看到的范围则大概是180度;在眼球转动的情况下,一个人类眼睛能看到的范围大概是156度,双眼一起能看到的范围大概是188度,这个范围可是一个超广角照相机的参数,相当于一个1毫米的镜头。

由于人类是双眼灵长类动物,所以在双眼视觉范围交叉的部分拥有很大区域的立体视觉。3D电影的本质上是靠两个摄像机模拟人类双眼的位置关系进行拍摄,再利用偏振片眼镜将两个摄像机的拍摄内容分别给左右两个眼睛看到,所以我们可以观看3D电影。大范围的立体视觉是人类双眼独有的特点,自然界中其他动物的立体视觉范围都没有人眼那么大,这也是人类能够进化到现在的重要原因之一。人眼能够看到周围场景,并且根据不同场景做出动态调整,而再精良的照相机捕捉的也仅仅是单一的静止图像,这一特点解释了人类的眼睛相对于照相机的许多优势。例如,当我们在看不同亮度或者不同距离的物体时,我们的双眼可以进行一定程度的视觉补偿;当我们环顾四周时,我们的双眼可以获得更广阔的视野范围;并且,最重要的是我们真正看到的,是我们的大脑根据眼睛提供的信息输入重建后的内容,而不是我们眼睛接收到的实际光线。

许多新产品的研发设计都参考眼球的结构

学者们对自然界各类生物的眼睛进行了长期细致的观察和研究,当他们设计照相机等人造光学系统时,就可以参考不同生物的眼睛来进行设计,由此研发出高性能的人造光学系统。比如,大家可能听过的“视网膜屏”这个概念,它是苹果(Apple)公司2010年在iPhone4上市时候创造的一个营销话术,具体是指分辨率能够达到人眼识别极限的高分辨率屏幕,将960×640的像素压缩到3.5英寸(1英寸= 2.54厘米)的显示屏内,可以达到326像素密度(ppi)。 31sHbAulJNj5X5Uz44MG8sqcHNIYeco95/6ajhB7XKSR2yL+IxVo9rL0zg5Jdyl4

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