这是狗眼中的世界。
对比来看的话,我们人类眼中的世界是最舒服的,如果有机会让你选择重新定义你的眼睛,可能不会有任何人会提出跟其它生物交换眼睛的想法。但是在这一切的背后,你有没有考虑过“为什么”?
为什么我们看到的世界是完全正常的图像?为什么我们看到的颜色是五彩斑斓的?又为什么,我们的眼睛如此脆弱……
眼睛成像的原理是什么?
在探讨眼睛的精密结构之前,你需要了解一个简单的物理实验——小孔成像实验。
当光线照进一个一面带有小孔的“暗箱”后,你会发现,在“暗箱”中小孔后面的挡板上,会呈现出外界物体的倒影。这种神奇的现象,也就是我们所说的小孔成像了。这种物理现象不仅说明了光线沿直线传播的特征,而且也在一定程度上解释了相机和眼睛成像的原理。
但是在这里,可能有人会感到好奇,小孔成像最后呈现的是物体的倒影,但我们眼睛最后看到的却是正常的物体,这又是怎么回事呢?
事实上,跟小孔成像一样,物体经过瞳孔投射在视网膜之后,的确也是倒立的像。而刚出生的婴儿,他们所看到的一切也都是倒立的。然而在经过短时间的成长和适应之后,通常这个时间不会很长,大概只需要一周左右的时间,大脑神经便会自动对呈现在视网膜上的图像进行调整,等他完全适应了这一过程,倒立的像也就正立了。
人类眼睛有多强大?
看到正立的图像并不稀奇,因为自然界其它大部分生物,看到的同样也是正立的图像,并且看到正立图像最大的功臣也并非眼睛,而是我们的大脑和视觉神经。那这是否也就意味着,我们的眼睛并没有想象中强大呢?
答案必然是否定的。
首先我们还是从图像上来讨论这个问题,无论是在电脑上还是在手机上,我们所接触到的所有图像,都是有像素的,像素越高,也就意味着这个图像越清晰。而像素越低,则意味着图像越不清晰、越模糊。
而提到像素,我们也就不得不重新提一下,某米此前推出的1亿像素手机,从太空用1亿像素拍摄到的地球,很多局部画面都是非常清晰的,就像下面这张图片一样。对比手机来看的话,1亿像素的确算得上是手机像素里的天花板了。
但是你可能不知道的是,如果是用我们的眼睛来进行对比的话,某米手机在1亿像素的基础之上,就算再加2个亿都是无法超越的。
这里我们可以通过简单的计算,来得到人眼看到的图像像素。从理论上来说,在自然光的条件下,我们的人眼有能力将两条间隔0.01度的细线分辨出来。而如果我们将这两条细线比作像素的话,那么1像素就是人眼看到的0.005°,假设人眼的横向和纵向视野都是120°,那么通过简单计算我们就能够得到,人眼的横向和纵向像素都是24000像素。总像素就是24000*24000,也就等于5.76亿像素!
因此单从像素来看的话,说人眼远超手机,绝对是没有任何夸大其词的成分的。当然,对于我们的眼睛来说,仅从像素上来定义它的强大,其实是远远不够的。为什么这么说呢?
在聊眼睛这个话题的时候,我们无论如何都无法绕开一部生物学著作,达尔文的《物种起源》。在《物种起源》第六章《理论的难题》中,达尔文这样写道:
眼睛有调节焦距、允许不同采光量和纠正球面像差和色差的无与伦比的设计。我坦白地承认,认为眼睛是通过自然选择而形成的假说似乎是荒谬可笑的。
我们不能否认达尔文所写的这段话,存在些许夸张的成分,但是我们也不得不承认,他的话是很有道理的。
单从调节焦距这点来看的话,很多人应该都深有体会,相机在拍照过程中,从远景切换到近景,改变焦距可能需要花费几秒钟的时间,但是人眼在0.2秒之内,便能够将视线从很远的地方移到几厘米近的地方。不仅调节焦距所需的时间更短,而且焦距调节范围也远比相机更大。
当然,除了调节焦距以外,我们人类的眼睛在区分颜色以及其它很多方面,都拥有着其它大部分动物无可匹敌的能力。在这里,我们也就不一一举例了。因为在接下来的节目中,我们还有更重要的一点需要让大家明确。
那就是,我们人类的眼睛,在强大之余,也是存在一定缺陷的。并且这样的缺陷,甚至堪称是人类进化过程中最大的缺陷!这究竟又是怎么回事呢?
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