人眼的光學系統介紹 
   
 
眼睛的聚焦能力主要來自角膜，但為了對不同距離的物體聚焦，眼睛經常需要改變其屈光力，這是靠改變晶狀體的兩表面，主要是改變前表面的曲率來實現的，這個過程稱為調節。當眼的調節放松時，如果眼軸的長度和屈光系統的屈光力能使眼的后焦點落在視網膜上的話，便為正視眼。同樣在調節放松時，如果屈光系統的后焦點落在視網膜之后的稱為遠視眼，相反落在視網膜之前的稱為近視眼。若包含視軸的各個切面的屈光狀態不同，則稱為散光。一般可用配眼鏡的方法加以矯正。

眼內的虹膜像照相機的光圈一樣，調節進入眼睛的光量。虹膜中央的小圓孔稱為瞳孔。除了光量引起瞳孔大小變化，眼的調焦過程也會影響瞳孔的大小，當視距變近時，瞳孔會稍微縮小。對所見物的心理情緒反應，也能引起瞳孔的變化。一般人眼在白天的瞳孔大小為2，3毫米，在黑暗的環境，可以達到6，7毫米，但隨著年齡的增長，眼睛的*大瞳孔直徑會下降到5毫米左右。

　　由三組眼外肌支配的眼球運動，除了用以改變視線外，還對于正常的視知覺起著重要的作用。眼球運動可以分為共扼運動、分離運動、穩態運動三大類：共軛運動即雙眼同時以相同方式運動，其中又可分為掃視運動和平穩追隨運動，前者是從一個注視點移向另一個注視點時的雙眼運動，后者則是當眼睛追蹤一個運動物體時所發生的運動；分離運動是指在交替注視較遠或較近的物體時，使得兩眼視軸的夾角發生相應的變化的運動；穩態注視過程中的運動，包括震顫、微掃視及慢漂移。如果用某種特殊的光學系統使刺激像“穩定”在視網膜上完全不動時，則在幾秒鐘內，刺激像的輪廓和顏色便會消褪，所以這些微小的眼運動對于視知覺是至關緊要的。

　　人眼的視網膜上有兩種光感受器：視桿細胞和視錐細胞。視桿細胞的非常靈敏，在很暗的光照下還能工作，但不能區別顏色，在較暗的環境亮度下主要是視桿細胞的活動，稱暗視覺，；視錐細胞不夠靈敏，只有在較強的光照下才能工作，能區別顏色。在明亮的環境中主要是視錐細胞的活動，稱明視覺；在中等亮度范圍，兩種感光細胞均參與視覺稱間視覺。當從亮處突然進入暗處時，視覺系統對光的敏感度是隨時間逐漸升高的，這個過程稱為暗適應。反之則稱為明適應。明適應的進程要快得多，通常在幾秒內敏感度就逐漸恒定。光感受器對光的敏感性還與光線的入射方向有關。正入射時敏感性*高，隨入射角增加迅速下降。

　　視覺系統的空間分辨能力常用視敏度來表示，其定義為眼能夠分辨的*小細節所對應的視角(以分為單位)的倒數。一般用蘭多爾特環或斯內勒字符來檢查人眼的視敏度。正常人眼的視敏度約對應視角1'～30"。從生理解剖角度，視敏度可以解釋為是由視錐細胞在視網膜上的鑲嵌排列的精細程度所決定；而從光學角度，則可以認為是受到眼光學系統的衍射極限的限制。研究結果表明兩者都與以上實際值相符。

　　物體的顏色固然取決于照明光的光譜組分、材料對光的反射、透射或吸收特性，但對眼睛而言，它是一種感覺，即色覺。對于人眼主觀感覺到的顏色，可以用色調、飽和度和亮度這三個基本屬性來描述。色調就是顏色的名稱，如紅、綠、藍、黃等等；飽和度是指一種顏色的有色和無色組分的相對量，即通常所指的顏色的深淺；亮度是指顏色的無色組分在灰度等級(介于黑白之間)上的相對位置，用來表示顏色是明亮的還是陰暗的。楊-亥姆霍茲的三色理論認為，視網膜中有三種光譜敏感峰分別在紅、綠、藍區域的感光細胞，這三種細胞發出信號，經過神經系統的分析處理，引起不同的顏色感覺。赫林的拮抗色理論則認為顏色中有三對單一的感覺反應：紅-綠、黃-藍、黑-白。紅-綠或黃-藍對組合中，沒有一種顏色能與補色在同一感受器中同時活動，但是黑-白對能發送組合信號，產生各種中間色調的灰色。這個理論與許多色覺經驗相符合，特別對于負后像的解釋簡單而令人信服。這兩種色覺理論在歷史上有過長期爭論，現在可以這樣認為：色覺過程至少是一個二級過程，在感受器那**與楊-亥姆霍茲學說一致，而在視神經那**又與赫林學說一致。在色覺的心理學方面，顏色恒常性是一個*值得注意的現象。顏色的恒常性是指不管照明光的光譜組分如何變化，人們通常能像在白光下一樣來分辨物體的顏色。對此目前還沒有完滿的解釋。

　　立體視覺就是視覺系統對三維空間的知覺，也就是辨別物體的距離、物體間的前后位置、方向等的能力。在只有單眼信息的情況下，就視覺系統本身而言，造成立體視覺的線索主要是調節及單眼運動視差。調節是為了使觀視的物體在視網膜上清晰地成像，因此必然帶來關于物體距離的信息。單眼運動視差主要是由觀察者移動身體以使空間物體的相對位置發生變化，從而產生對物體間前后位置的判斷。因為靠視網膜只能得到外部世界的二維圖像，雙眼視覺才是立體視覺的主要基礎。雙眼視差信息是深度知覺*重要的線索，在一定范圍內主觀的深度知覺隨視差量的增大而增強。由于幾何的原因，視差隨物體所處距離的增大而下降，因此對于遠距離物體不可能有**的深度知覺。

眼睛與照相機類似,由兩大部分組成:A 光學成像系統   B 感光認知系統

人眼的構造    人眼成像:空氣-角膜,水狀液-晶狀體,晶狀體-玻璃三個界面的折射成像

單球面折射系統
Ⅰ.在視網膜上成倒立的像,感覺正立是神經系統的校正
Ⅱ.瞳孔2—8mm,可變光闌,調節入射光強弱
Ⅲ.睫狀肌改變晶狀體曲率---調焦
桿狀細胞(弱光)和錐狀細胞(強光)
視網膜中心—黃斑(0.25mm*敏感區)
視神經出口區域無感受器—盲點,由于眼球不斷轉動,盲點幾乎無影響

人眼的調解
遠點—眼睛完全松弛狀態下看清楚的*遠點,正常眼的
遠點在無窮遠
近點—睫狀肌*大收縮(焦距*短)看清的*近距離.
一般,人眼*舒適的明視距離為20---30cm.
近視眼—眼球過長,當睫狀肌完全松弛時,無窮遠物體成
像在視網膜的前方,遠點在有限遠—凹透鏡矯正
遠視眼—眼球過短,無限遠物體成像在視網膜的后方,近
點一般比正常眼要遠—凸透鏡矯正
散光—角膜的缺陷可能造成眼睛在一個平面(例如鉛直平面)內的折射比另一平面(例如水平面)內大,導致眼睛所看到的物像失真—柱面鏡矯正