你的眼睛为何配置如此贫穷?

人类的视觉从邃密度、色彩感、立体感上看, 至少在哺乳动物中似乎居于上流 。 然而, 从硬件设置装备摆设上看, 人眼就不克不及算高端了 。 好比我们的视锥细胞比例较低, 意味着我们的切确目力和色彩感知并不如我们觉得的那样好 。
人类其实是靠硬件巧妙地组合, 加上节制、反馈系统提高机能 。
人类的眼睛固然存在一些通用缺陷, 但瑕不掩瑜, 其精巧的机关和高效能, 经常被拿来与高端镜头和摄像机做比力 。 不外, 现实上人类眼睛的设置装备摆设堪称贫穷, 加倍不成能有传说中几亿甚至几百亿像素的精度 。

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起首是贫穷的感光细胞 。 我们都知道视锥细胞负责颜色和细节, 视杆细胞负责探知微弱光线 。 视觉够不敷邃密、色彩是否丰硕, 本家儿要与视锥数目有关 。 但在人类的单只眼睛中, 它们别离有6百万和1亿2500万个摆布 。 仅从数目上看, 您会思疑人类其实是一种色觉低下的夜步履物 。
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人类的解决方案是, 在接近视网膜中心成立了一个只有高密度视锥细胞存在的特别区域, 其直径约1.55毫米, 在视野中的规模大要是5度, 也就半斤八两于伸直手臂后两个大拇指那么宽 。
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这被称为中心凹(fovea), 也就是正常人 中间目力的地点 。 只有在这一小块区域, 人们才能真正看清晰工具的细节以及丰硕的色彩 。 在更外围的视野中, 视杆细胞占有着本家儿导地位, 固然也能看见工具, 但底子看不清 。 不外也不消担忧, 因为神经系统会自行脑补, 告诉您不要在意这些细节 。
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若是想看清稍大一点的工具, 就要辛劳眼球本身动一动, 在极短时候内用中间目力把方针扫描一遍 。 好在眼球跳视(saccade)的角速度高达每秒钟900度, 响应时候只有20到200毫秒, 定位更是异常精准, 因而您几乎不会察觉到画面其实是依次拼贴起来的 。
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整个视网膜的设置装备摆设都透露出一股贫穷的气息, 为了节流一点点资本化尽心血 。 可是这还不算完 。
在视网膜上有一层神经节细胞, 是它们的轴突形当作视觉神经纤维, 最终传递了视觉信息 。 神经节的编制严重不足, 平均一百多个感光细胞才能对应一个神经节, 其旌旗灯号质量可想而知 。
解决的法子仍是那个, 优先供给中心凹, 让这里的视锥细胞获得一对一传输的待遇 。 为了不影响独一无缺的目力区域, 在中心凹最焦点的区域里, 甚至不许可呈现血管, 这里的细胞只能依靠视网膜别的一侧的脉络膜(Choroid)来获取氧气和葡萄糖 。
至于其他处所, 非论是视网膜内侧的血管影响透光性, 仍是神经节密度太低影响旌旗灯号精度, 都算不上问题 。
当然, 贫穷也能激发细胞的潜力 。 在感光细胞和神经节之间, 还存在大量分歧类型的神经细胞 。 它们经由过程复杂的毗连体例, 以及各自分歧的旌旗灯号激发模式(感知野), 和神经节一路对原始的视觉旌旗灯号进行了批量预处置, 从某种水平上削减了带宽不足的带来的信息丢掉问题 。
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加倍超卓的是, 两只眼睛的神经纤维又各自分出一半, 左眼左半侧和右眼左半侧前去大脑左侧, 左眼右半侧和右眼右半侧前去大脑右侧, 也就是所谓的视交叉 。 现实上, 我们的左侧大脑负责右侧视野, 右侧大脑负责左侧视野, 刚好对换 。

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