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人類眼睛的秘密:人眼畫素高達5.76億,這到底意味著什麼?

這是狗眼中的世界。

人類眼睛的秘密:人眼畫素高達5.76億,這到底意味著什麼?

對比來看的話,我們人類眼中的世界是最舒服的,如果有機會讓你選擇重新定義你的眼睛,可能不會有任何人會提出跟其它生物交換眼睛的想法。但是在這一切的背後,你有沒有考慮過“為什麼”?

為什麼我們看到的世界是完全正常的影象?為什麼我們看到的顏色是五彩斑斕的?又為什麼,我們的眼睛如此脆弱……

人類眼睛的秘密:人眼畫素高達5.76億,這到底意味著什麼?

眼睛成像的原理是什麼?

在探討眼睛的精密結構之前,你需要了解一個簡單的物理實驗——小孔成像實驗。

當光線照進一個一面帶有小孔的“暗箱”後,你會發現,在“暗箱”中小孔後面的擋板上,會呈現出外界物體的倒影。這種神奇的現象,也就是我們所說的小孔成像了。這種物理現象不僅說明了光線沿直線傳播的特徵,而且也在一定程度上解釋了相機和眼睛成像的原理。

人類眼睛的秘密:人眼畫素高達5.76億,這到底意味著什麼?

但是在這裡,可能有人會感到好奇,小孔成像最後呈現的是物體的倒影,但我們眼睛最後看到的卻是正常的物體,這又是怎麼回事呢?

事實上,跟小孔成像一樣,物體經過瞳孔投射在視網膜之後,的確也是倒立的像。而剛出生的嬰兒,他們所看到的一切也都是倒立的。然而在經過短時間的成長和適應之後,通常這個時間不會很長,大概只需要一週左右的時間,大腦神經便會自動對呈現在視網膜上的影象進行調整,等他完全適應了這一過程,倒立的像也就正立了。

人類眼睛的秘密:人眼畫素高達5.76億,這到底意味著什麼?

人類眼睛有多強大?

看到正立的影象並不稀奇,因為自然界其它大部分生物,看到的同樣也是正立的影象,並且看到正立影象最大的功臣也並非眼睛,而是我們的大腦和視覺神經。那這是否也就意味著,我們的眼睛並沒有想象中強大呢?

人類眼睛的秘密:人眼畫素高達5.76億,這到底意味著什麼?

答案必然是否定的。

首先我們還是從影象上來討論這個問題,無論是在電腦上還是在手機上,我們所接觸到的所有影象,都是有畫素的,畫素越高,也就意味著這個影象越清晰。而畫素越低,則意味著影象越不清晰、越模糊。

而提到畫素,我們也就不得不重新提一下,某米此前推出的1億畫素手機,從太空用1億畫素拍攝到的地球,很多區域性畫面都是非常清晰的,就像下面這張圖片一樣。對比手機來看的話,1億畫素的確算得上是手機畫素裡的天花板了。

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但是你可能不知道的是,如果是用我們的眼睛來進行對比的話,某米手機在1億畫素的基礎之上,就算再加2個億都是無法超越的。

這裡我們可以透過簡單的計算,來得到人眼看到的影象畫素。從理論上來說,在自然光的條件下,我們的人眼有能力將兩條間隔0.01度的細線分辨出來。而如果我們將這兩條細線比作畫素的話,那麼1畫素就是人眼看到的0.005°,假設人眼的橫向和縱向視野都是120°,那麼透過簡單計算我們就能夠得到,人眼的橫向和縱向畫素都是24000畫素。總畫素就是24000*24000,也就等於5.76億畫素!

因此單從畫素來看的話,說人眼遠超手機,絕對是沒有任何誇大其詞的成分的。當然,對於我們的眼睛來說,僅從畫素上來定義它的強大,其實是遠遠不夠的。為什麼這麼說呢?

人類眼睛的秘密:人眼畫素高達5.76億,這到底意味著什麼?

在聊眼睛這個話題的時候,我們無論如何都無法繞開一部生物學著作,達爾文的《物種起源》。在《物種起源》第六章《理論的難題》中,達爾文這樣寫道:

眼睛有調節焦距、允許不同採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,認為眼睛是透過自然選擇而形成的假說似乎是荒謬可笑的。

我們不能否認達爾文所寫的這段話,存在些許誇張的成分,但是我們也不得不承認,他的話是很有道理的。

單從調節焦距這點來看的話,很多人應該都深有體會,相機在拍照過程中,從遠景切換到近景,改變焦距可能需要花費幾秒鐘的時間,但是人眼在0.2秒之內,便能夠將視線從很遠的地方移到幾釐米近的地方。不僅調節焦距所需的時間更短,而且焦距調節範圍也遠比相機更大。

人類眼睛的秘密:人眼畫素高達5.76億,這到底意味著什麼?

當然,除了調節焦距以外,我們人類的眼睛在區分顏色以及其它很多方面,都擁有著其它大部分動物無可匹敵的能力。在這裡,我們也就不一一舉例了。因為在接下來的節目中,我們還有更重要的一點需要讓大家明確。

那就是,我們人類的眼睛,在強大之餘,也是存在一定缺陷的。並且這樣的缺陷,甚至堪稱是人類進化過程中最大的缺陷!這究竟又是怎麼回事呢?

分類: 歷史
時間: 2021-11-10

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