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人類的眼睛有多奇妙又有多可怕

生活 更新时间:2024-12-26 13:24:03
綜述

人擁有五感,味覺、嗅覺、觸覺、聽覺和視覺。

味幫助我們品嘗到各色美食,這種酸甜苦辣鹹也加深了我們對人生的理解;嗅從一方面來說與味如影随形,如果品嘗美食的時候沒有感受到香味撲鼻,對于味蕾的沖擊估計都要消減一半。

是觸覺讓我們體會到各種事物的真實性,柔軟的、尖刺的、粗糙的,這種感覺通過傳遞神經直接傳遞到大腦,讓我們加深了對世界的認知;聽覺應該是與人交流不可缺少的東西,除卻間接地寫信、發郵件以外,直面的交流永遠無法避免傾聽。

人類的眼睛有多奇妙又有多可怕(人類眼睛的秘密)1

最後一個感官,應該說在很多藝術家的眼中,是最直擊靈魂的一環,也是五感中感受最直觀的一種感官,視覺。

如果五感是為我們建立這個世界的最真實模樣,那麼眼睛這是便是這個世界的框架師,另外的四感其實都是建立在此的基礎上,讓我們能夠更加全面的認識這個世界,所以起着至關重要的作用。

但是你知道嗎,我們每天都要使用上十幾個小時的眼睛,其實遠比我們以為的強大得多。

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眼睛的工作

學過生物的同學應該知道,眼睛能夠成像是利用了一個簡單的物理原理:小孔成像。因為光線是通過直線傳播的,所以實物真正反饋到視網膜的物象其實是一個倒像,隻不過大腦早在我們沒有注意的情況下就将圖像進行了處理,而相機也是利用這個原理。

當然,這個處理過程也需要一段适應的時間,對于部分新生兒來說,他們在出生的時候甚至還會出現倒像的過程,也是他們大腦沒有适應的一種表現,一般來說幾個月之後視覺就會回歸正常。

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由此可見,我們一個習以為常的動作背後,其實是大腦在默默的付出。而根據統計,視覺還是一個極其複雜的工程,它幾乎占據了百分之65的CPU,那麼我們的眼睛究竟都做了些什麼呢?

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眼睛的像素

眼睛是心靈的窗戶,它在我們出生的時候基本就發育完全了,也被認為是除了大腦之外,人體最強大的器官,為什麼這麼說呢?為了能夠靈活地跟随視野,眼周分布了許多強大的肌肉,共同幫助眼睛的靈活轉動,這些肌肉的靈巧程度幾乎是其他肌肉的百倍以上。

當然,這并不算什麼,對于一台相機來說,它的鏡頭甚至不需要轉動,因為它最重要的功能隻是成像,所以相應的,人類主要關心它的像素功能和變焦等等,那麼人眼能夠達到怎樣的地步呢?

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一位名叫羅傑·克拉克的科學家曾經對此做過計算,在視線良好的情況下,人眼能夠區分0.6角分的間隔,而人的水平視角大約為一百二十度到一百八十度之間,垂直視角大約在六十度,如此以來,人眼的每個像素單位為0.3角分,人眼圖像的像素數量即為5.76億。

這是一個什麼概念呢?目前市面上的普通專業相機的像素也不過幾千萬,所謂的最高像素的相機Pan-STARRS雖然達到了十四億,但其領域卻已經延展到了天文,由此可見。

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不過這種關于人眼像素的說法,其實也有待商讨,因為這隻是理論值,在實際運作中,我們能夠深刻的感受到,眼前的畫面其實隻有我們聚焦的那一小片區域是非常清晰的,大概在距眼中心二十度左右,圖像就開始模糊了。

根據進化論來看,這是集中注意力的一種方式,聚焦點主要是為了觀察獵物的,而周圍視野僅僅起到輔助作用。如果根據視錐細胞的角度來計算的話,人眼的像素大概隻有六百萬左右。

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焦距和色彩

眼睛有調節焦距、允許不同采光量和糾正球面像差和色差的無與倫比的設計。我坦白地承認,認為眼睛是通過自然選擇而形成的假說似乎是荒謬可笑的。

這是達爾文在物種起源中寫的一段話,眼睛精妙絕倫的設計,甚至讓他有些懷疑自己的進化論,而這種想法并不是空穴來風,從調焦來看,人眼幾乎已經到達了一種登峰造極的程度。

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在拍照的時候,調焦應該是每個攝影師的必經之路,相對于攝影師,在一些博主的視頻中,我們或許體會得更加直觀。

尤其是美妝或者展示類的博主,他們往往需要相機在人臉與産品之間的頻繁跳動,我們就經常會看到因為太過關注于人臉的捕捉,導緻在希望聚焦産品的時候,經常出現虛焦的情況。

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而人眼則不一樣,它能夠在0.2秒之内結束調焦的過程,并且能夠從容準确的進行對焦,其範圍也廣得多。除此之外,人眼對于色彩的敏感程度也是不容小觑。

對于一些動物來說,色彩并不是一種必要的功能,所以它們能分辨的色彩往往沒有那麼豐富,相比之下,倒不如嗅覺來的實在,而人卻不同,色彩對于人類的意義并不僅僅在于好看的層面,還在一些情緒的表達。

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比如紅色和黃色具有非常明顯的警示效果,許多警示牌都是采用的這種顔色;白色能夠傳達一種甯靜的情緒,所以大部分的醫院無論是從床單還是牆壁,主體都是采用的白色。

在醫生進行手術的時候,他們可能要長時間面對醒目的紅色,如果這時候突然轉換視線,還會産生綠色的殘影,這是一種補色殘像的自然現象,很容易幹擾醫生的專注力,為了解決這種問題,手術醫生的手術服才會是藍色或者綠色。

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根據調查顯示,人眼能夠識别的色彩數量高達一千萬種,僅僅是灰度,人眼就能夠識别約五百種,而計算機的RGB顔色模型的識别數竟然還隻是人眼的一半。

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小結

人眼的神奇之處還有很多,比如人眼與相機的呈現原理雖然相同,但是因為雙眼配合結構的原因,它往往能夠比照片多呈現一個維度。

不過人眼也并不是盡善盡美,很多動物的特殊功能,也是讓我們望而卻步,例如一些夜行動物的夜視能力和紅外線探視功能等,這也不得不讓我們感受着大自然的神奇,實在是令人歎為觀止。

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