DK科学:视觉

每当我们醒着的时候,我们的眼睛都在不停地收集有关世界的信息。当这些数据被大脑分析时,我们就得到了周围环境的详细图像。我们可以判断距离,在昏暗和明亮的光线下看东西,以及体验彩色视觉.我们要看东西,周围物体反射的光线必须在眼睛后部相遇。在那里,它们触发的电信号被发送到大脑进行解释。

眼睛的部分

眼睛位于颅骨的两个骨腔中。进入眼睛的光线先经过角膜、晶状体和玻璃体,然后到达视网膜,即眼睛后部的感光区域。视网膜产生的信号沿着视神经离开眼睛,到达大脑。每只眼睛周围都有六块微小的肌肉,它们使眼睛能够在眼窝内转动和旋转。

图像形成

来自物体的光线首先被角膜折射(弯曲),然后被晶状体折射(弯曲),晶状体可以根据物体与眼睛的距离改变形状。光线的折射确保它们在视网膜上相遇。在那里,图像是倒过来形成的,但大脑能理解这些信息,所以我们看到的是正确的向上的物体。

从眼睛到大脑

神经信号通过视神经离开眼睛,视神经在视交叉处汇合。在那里,每只视网膜内侧的纤维交叉在一起,这样大脑的每一侧就能接收到来自每只眼睛的信息。信号沿着视神经束传递到大脑后部的相关区域。大脑的这部分被称为视觉皮层,它形成被观看物体的三维图像。

瞳孔大小变化

狭隘的

在明亮的光线下或观看近距离物体时,我们眼睛的瞳孔会收缩(变窄)。这是由虹膜内的圆形肌肉收紧引起的,虹膜是瞳孔周围的彩色组织区域。瞳孔的收缩减少了进入眼睛的光线数量

扩张

在昏暗的光线下或当我们看远处的物体时,我们的瞳孔会放大。这是由于在瞳孔周围像轮辐一样排列的另一组虹膜肌肉收紧所致。瞳孔完全放大时,允许最大数量的光线进入眼睛。

彩色视觉

视网膜上有两种感光细胞:视杆细胞和视锥细胞。视锥细胞赋予我们颜色视觉。有三种不同类型的视锥细胞,每一种都对不同波长(颜色)范围内的光敏感。信号从视锥细胞发送到大脑。从信号的整体模式中,大脑可以计算出被观看场景中每个微小点的颜色。

视网膜是如何对光做出反应的

当光线到达视网膜时,会触发视杆细胞和视锥细胞中不同的吸光物质发生化学变化。这些变化触发了细胞中的电信号。杆状体和锥状体连接到一个连接神经细胞的系统。它们对信号进行一些初步处理,然后沿着视神经纤维将它们传输到大脑。

杆状体和锥体

在每个视网膜中,视杆细胞(灰色)与视锥细胞(橙色)的比例约为17比1。视锥细胞只在明亮的光线下工作,而视杆细胞对昏暗的光线有反应。与锥细胞不同,杆状细胞都是同一种类型。它们负责我们在半黑暗中体验到的黑白视觉。

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