中国科学院西安光学精密机械研究所发布《眼睛》

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眼睛是人类感观中最重要的器官,大脑中大约有80%的知识和记忆都是通过眼睛获取的。读书认字、看图赏画、看人物、欣赏美景等都要用到眼睛。眼睛能辨别不同的颜色、不同的光线,再将这些视觉、形象转变成神经信号,传送给大脑。

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眼睛像个能自动对焦、变焦、自动改变光圈的照相机。

眼睛通过视网膜上的锥状血细胞和杆状细胞实现感光。对光感应最灵敏处称为黄斑(1×0.8),中央有中心凹(0.3×0.2),此处仅有锥状细胞。节点与中心凹的连线称视轴。在视神经入口处两种感光细胞都没有,称盲斑。

眼睛的调节-眼睛具有很大的自动调节范围

下表是正常眼在不同年龄时的调节能力:正常眼观察物体最舒服的距离称明视距离,为250mm。

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正常眼和非正常眼

正常眼的远点在无穷远,像方焦点在视网膜上。年龄大时将会失去正常。

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眼睛的适应

眼睛的适应指对各种光亮环境的适应能力。眼睛所能感受的光亮度变化范围是很大的,可达10^12:1。人眼能感受到的最低照度值称为绝对暗阈值,约为10^-9勒克斯。它相当于蜡烛在30公里远处所产生的照度。

适应有暗适应和亮适应两种,前者发生在自亮处到暗处时,过程较慢,极限为60分钟;后者发生在自暗处到亮处时,过程较快,只需要几分钟。

眼睛的分辨本领

眼睛能分辨开两个很靠近的点的能力称为眼睛的分辨率。刚能分辨开的二个点对眼睛物方节点的张角称为眼睛的极限分辨角。一般取眼睛的极限分辨角为1分。

根据物理光学理论入瞳为D的理想光学系统的极限分辨角为5.gif

眼睛的最灵敏波长为555纳米,当入瞳单位取mm,极限分辨角取秒时,6.gif

眼睛的分辨本领相关因素:

·   物体的亮度和对比度而异。当对比度一定时,亮度越大则分辨率越高;当对比度不同时,对比度越大则分辨率越高。

·   照明光的光谱成分:单色光的分辨率要比白光为高,并以555纳米的黄光为最高。

·   网膜上的成像位置:成像于黄斑处时分辨率最高。

眼睛的立体视觉

眼睛观察物体时,能辨别物体距离,区分相对远近。

单眼体视:对于较近的物体,利用眼睛的调节发生变化而产生的感觉来估计距离,范围不大于5米。对于较远的熟悉物体,是利用它对眼睛的张角大小来估计远近的;对于不熟悉的物体,以与邻近的熟悉物比较来确定其相对远近。

双眼体视:物体成像于双眼中心凹的同侧对应点时产生单像,否则产生双像。

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8.gif内的点都是成双像的。

眼睛估计距离是利用眼睛的调节,当视线转向被观察物时肌肉用力,最小能觉察7分。而辨别相对远近是利用两眼视线的夹角,即立体视差角。

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