人眼形成视觉的原理「人眼形成视觉的原理」

不知道大家很没有认真地思考过什么是视觉?

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其实小编的理解很简单:人眼看到了某一件物品并感知到了它的存在,这就是视觉。

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在本系列第一篇文章中,有人提出过:光是由不同波长的电磁波混合在一起组成的概念,并且只要光波的波长在380—780纳米之间,人类的眼睛就能感知到它,这是形成视觉的简易过程。

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但俗话说眼见为实,人眼实际看见的是“实”吗?我们通过几张图片来了解一下自己的“eyes”。比如这张图片,当你看见它的那一瞬间,是不是觉得图中的这些线条是弯曲的?

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其实通过细微观察,只看其中的一条,你会发现它是笔直的。只不过线条之间的黑白块让你产生了视觉上的“错觉”。

第二张图片中,你会不会发现中间位置存在一个菱形?但其实它是一个矩形。

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目光紧盯第三幅图片,并停留3秒,你会感觉到图中的椭圆形在滚动。但如果你只看其中一列椭圆形,它其实并没有移动。

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在接下来的这张图中,只看其中的某一个黄线交叉点,其他点看上去是黑色的感觉。但单单只看一条黄线的话,上面的节点却都是黄色。

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这4张图片所出现的同类现象可称为“视错觉”。造成这种错觉的原因有两点:第一点是因为当你在看图片的时候,眼球有轻微的扰动;第二点是因为你的注视点和周边区域会有一定的差异。

而这一切都要追溯到人类用来感知光的器官——眼睛。人的眼睛与照相机的成像原理是一样的:外界某一个物体它发出来的光,通过照相机的镜头在底片上形成了物体的倒像。

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照相机成像示意图

同样一个物体,它发出的光通过眼球落到视网膜上,并形成了物体的倒像。

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人眼成像原理图

下面这张图是“人眼相机”的镜头结构构造。

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晶状体结构类比于相机的镜头,光线通过晶状体映射在眼球后部的视网膜上(而视网膜上有很多感光细胞),此时视神经会将这个信号传递给大脑,人就会感知到物体的光。

视网膜里有两种细胞,分别是视杆细胞和视锥细胞。视杆细胞(含一亿个)主要负责昏暗光线下的视物,而视锥细胞(含700万个)则负责处理色彩和细节。

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每个视锥细胞都含有一种感光色素(感红色素、感绿色素、感蓝色素),这样它们就能够感知相应的颜色。通过对红、绿、蓝三种颜色进行调和,人眼就能感知任何一种彩色变化。

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