人類眼睛的秘密 高達(dá)5.76億像素 占用65%腦力 這意味著什么

大自然中的競(jìng)爭(zhēng)，人類成功的原因之一，無(wú)疑要?dú)w功于我們的大腦。盡管人類大腦占據(jù)了身體重量的僅2.5%，但卻占用了身體大約25%的氧氣供應(yīng)。因此，大腦可以說(shuō)是人體最耗能的器官。然而，讓人感到驚訝的是，我們大腦中約65%的活動(dòng)用于處理眼睛所接收的信息。如果將大腦比喻為人體的中央處理器（CPU），那么眼睛就占用了這個(gè)CPU 65%的內(nèi)存。

一、為什么眼睛需要如此強(qiáng)大的內(nèi)存呢

眼睛是一項(xiàng)令人嘆為觀止的器官，可以毫不夸張地說(shuō)，它是人體僅次于大腦的第二大強(qiáng)大器官。這種強(qiáng)大體現(xiàn)在眼球的發(fā)育上，從出生時(shí)起，眼球的大小已經(jīng)發(fā)育完全。

為了支持這一強(qiáng)大的器官工作，人體中最強(qiáng)大的肌肉是那些用于移動(dòng)眼球的肌肉，這些肌肉的控制能力幾乎是其他肌肉的100倍。

我們常常說(shuō)眼睛疲勞需要休息，但事實(shí)上，眼睛從來(lái)沒(méi)有真正休息過(guò)，它在白天和晚上都在不停地工作，需要休息的只是眼球周圍的肌肉。

盡管眼睛的硬件令人驚嘆，但更令人印象深刻的是它的功能。眼睛的主要任務(wù)是成像，將周圍的信息以圖像的形式傳送到大腦，然后由大腦分析并協(xié)調(diào)身體的其他部分做出反應(yīng)。

二、眼睛的成像原理

眼睛的成像原理類似于凸透鏡的成像，但它實(shí)際上是一個(gè)高度復(fù)雜的系統(tǒng)。光線進(jìn)入眼睛后，會(huì)經(jīng)過(guò)一系列眼部結(jié)構(gòu)如角膜和晶狀體的折射和調(diào)整，最終在視網(wǎng)膜上形成圖像。

這些實(shí)際光線匯集形成的圖像稱為實(shí)像，其特點(diǎn)之一是圖像是倒立的，這意味著眼睛傳送給大腦的信息是倒置的。

然而，我們之所以沒(méi)有感覺(jué)到自己生活在一個(gè)倒立的世界中，是因?yàn)槲覀兊拇竽X適應(yīng)了這種倒置。實(shí)際上，如果我們將頭倒轉(zhuǎn)來(lái)看世界，大腦也可以適應(yīng)這種“顛倒”的視覺(jué)。

凸透鏡成像的另一個(gè)常見(jiàn)應(yīng)用是照相機(jī)，因此人們經(jīng)常將眼睛與相機(jī)進(jìn)行比較。盡管兩者在許多方面無(wú)法直接比較，但從像素的角度來(lái)看，我們可以進(jìn)行一些粗略的比較。

數(shù)碼圖像的分辨率通常用像素?cái)?shù)量來(lái)表示。某些現(xiàn)代手機(jī)可以拍攝分辨率為12032x9024像素的圖像，這意味著手機(jī)攝像頭具有超過(guò)1億像素的分辨率。

根據(jù)科學(xué)家羅杰·克拉克（Roger Clark）博士的說(shuō)法，人眼的數(shù)碼圖像分辨率約為5.76億像素。他的計(jì)算方法相對(duì)簡(jiǎn)單，根據(jù)人類的視覺(jué)能力，我們的眼睛在充足光線的條件下可以區(qū)分0.6角分的細(xì)微差異。因此，他提出了0.3角分的等效像素大小。

此外，每只人眼的水平視野角度在120°到180°之間，垂直視野角度約為60°，因此兩只眼睛一起最多可以拍攝分辨率為120x120x60x60的圖像。

需要注意的是，人眼的像素與數(shù)碼圖像的像素有著根本性的不同。人眼能夠分辨的細(xì)節(jié)受到我們視野中心區(qū)域的限制，而外圍區(qū)域主要用于感知運(yùn)動(dòng)物體。

因此，盡管人眼可能達(dá)到5.76億像素的數(shù)值，但這個(gè)數(shù)字并不反映實(shí)際的圖像質(zhì)量，而只是基于我們的視覺(jué)分辨率。

眼睛的像素概念雖然有趣，但更重要的是，眼睛的視覺(jué)分辨能力。人眼能夠分辨出0.6角分的微小間隔，而且可以識(shí)別大約500種不同的灰度陰影，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)某些計(jì)算機(jī)屏幕上能夠顯示的256種不同的灰度陰影。

此外，人類的雙眼視覺(jué)協(xié)同作用，使我們能夠感知深度。盡管眼睛的成像本質(zhì)上是2D的，但大腦通過(guò)整合兩只眼睛的視覺(jué)信息來(lái)創(chuàng)建深度感。

這種立體視覺(jué)使我們能夠感知物體的遠(yuǎn)近和距離，特別適用于近距離的視野。這一深度感是通過(guò)兩只眼睛同時(shí)傳輸圖像到大腦并比較它們之間的微小差異來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

當(dāng)圖像超出5米遠(yuǎn)時(shí)，我們的大腦開(kāi)始依賴相對(duì)尺寸和運(yùn)動(dòng)來(lái)確定深度，因?yàn)殡p眼視覺(jué)對(duì)于近距離物體的距離感知效果最好。

有趣的是，對(duì)于許多捕食者來(lái)說(shuō)，它們的眼睛通常位于頭部的前方，就像人類一樣，這種進(jìn)化有助于創(chuàng)造立體視覺(jué)。通過(guò)將兩只眼睛的圖像傳送到大腦，我們能夠推斷出物體的距離。

最后，盡管眼睛所收集的信息需要經(jīng)過(guò)大腦進(jìn)一步處理，但眼睛占據(jù)大腦內(nèi)存的比例是有道理的，因?yàn)樗�提供了我們感知世界的主要途徑�?/p>