36.5: 愿景
- Page ID
- 202676
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\dsum}{\displaystyle\sum\limits} \)
\( \newcommand{\dint}{\displaystyle\int\limits} \)
\( \newcommand{\dlim}{\displaystyle\lim\limits} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\(\newcommand{\longvect}{\overrightarrow}\)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)培养技能
- 解释电磁波与声波有何不同
- 追踪光线穿过眼睛的路径直至视神经点
- 解释强直活性，因为它体现在视网膜的感光器中
视觉是指检测来自外部环境的光线模式并将其解释为图像的能力。 动物受到感官信息的轰炸，大量的视觉信息可能会出现问题。 幸运的是，物种的视觉系统已经演变为可以应对最重要的刺激。 大约三分之一的人类大脑皮层专门用于分析和感知视觉信息，这一事实进一步证实了视觉对人类的重要性。
光
与听觉刺激一样，光在波浪中传播。 构成声音的压缩波必须在介质（气体、液体或固体）中传播。 相比之下，光是由电磁波组成的，不需要介质；光可以在真空中传播（图\(\PageIndex{1}\)）。 光的行为可以从波浪的行为以及光的基本单位（称为光子的电磁辐射包的电磁辐射）的行为来讨论。 看一眼电磁频谱就会发现，人类的可见光只是整个光谱的一小部分，其中包括我们无法将其视为光的辐射，因为它低于可见红光的频率而高于可见紫光的频率。
在讨论对光的感知时，某些变量很重要。 波长（与频率成反比）表现为色相。 可见光谱红色端的光具有较长的波长（并且频率较低），而紫色端的光具有较短的波长（并且频率更高）。 光的波长以纳米 (nm) 表示；一纳米等于十亿分之一米。 人类感知的光范围在大约 380 nm 和 740 nm 之间。 但是，其他一些动物可以探测到人体范围之外的波长。 例如，蜜蜂看到近紫外线以便在花朵上找到花蜜引导，而一些非禽类爬行动物则感知红外光（猎物发出的热量）。
波幅被视为发光强度或亮度。 光强的标准单位是坎德拉，它大致相当于一支普通蜡烛的发光强度。
光波在真空中每秒传播299,792千米（在空气和水等各种介质中速度稍慢一些），这些波浪以长（红色）、中波（绿色）和短（蓝色）波的形式到达眼睛。 所谓的 “白光” 是指被人眼视为白色的光。 这种效果是由光产生的，它同样刺激人眼中的颜色受体。 物体的表观颜色是物体反射的颜色（或多种）。 因此，红色物体在混合（白色）光中反射红色波长，并吸收所有其他波长的光。
眼部解剖学
眼睛的感光细胞位于眼后内表面的视网膜（如图所示\(\PageIndex{2}\)）中，将光转化为神经冲动。 但是光线不会不改变地冲击视网膜。 它穿过处理它的其他层，因此视网膜可以对其进行解释（图\(\PageIndex{2}\) b）。 角膜、眼睛正面的透明层和晶状体（角膜后面的透明凸面结构）都折射（弯曲）光线以将图像聚焦在视网膜上。 虹膜作为眼睛的彩色部分而引人注目，是一个位于晶状体和角膜之间的圆形肌肉环，用于调节进入眼睛的光量。 在高环境光条件下，虹膜会收缩，从而减小中心瞳孔的大小。 在弱光条件下，虹膜放松，瞳孔变大。
练习
以下关于人眼的陈述中哪一项是错误的？
- 棒检测颜色，而圆锥仅检测灰色阴影。
- 当光线进入视网膜时，它会经过神经节细胞和双极细胞，然后到达眼睛后部的感光器。
- 虹膜调节进入眼睛的光量。
- 角膜是眼睛正面的保护层。
- 回答
-
一个
镜片的主要功能是将光线聚焦在视网膜和中央凹上。 镜头是动态的，当眼睛停留在视野中的近处和远处物体上时，可以聚焦和重新聚焦光线。 镜头由肌肉操作，这些肌肉会将其拉平或使其变厚，从而改变穿过镜头的光的焦距，使其清晰地聚焦在视网膜上。 随着年龄的增长，镜片会失去灵活性，产生一种称为老花眼的远视。 老花眼之所以发生，是因为图像聚焦在视网膜后面。 老花眼是一种缺陷，类似于另一种称为远视的远视，这种缺陷是由眼球太短引起的。 对于这两个缺陷，远处的图像都很清晰，但附近的图像模糊。 当眼球拉长并且图像焦点落在视网膜前方时，就会发生近视（近视）。 在这种情况下，远处的图像模糊，但附近的图像清晰。
视网膜中有两种类型的感光器：棒状和视锥体，以其总体外观命名，如图所示\(\PageIndex{3}\)。 棒具有很强的光敏性，位于视网膜的外缘。 它们可以检测昏暗的光线，主要用于周边和夜间视觉。 视锥的光敏性很弱，位于视网膜中心附近。 它们对强光有反应，它们的主要作用是白天的色觉。
中央凹是眼睛中后部负责急性视力的区域。 中央凹具有高密度的锥体。 当你将目光带到一个物体上，在明亮的光线下专心检查它时，眼睛的方向会使物体的图像落在中央凹上。 但是，当在昏暗的光线下观察夜空中的星星或其他物体时，周边视觉可以更好地观察物体，因为在弱光下效果更好的是视网膜边缘的棒，而不是中心的视锥体。 在人类中，锥体的数量远远超过中央凹中的棒。
摘要
视觉是唯一的照片响应感。 可见光在波浪中传播，在电磁辐射光谱中只占很小的一部分。 光波因其频率（波长 = 色相）和振幅（强度 = 亮度）而异。
在脊椎动物视网膜中，有两种类型的光受体（感光器）：视锥体和棒状光感受器。 锥体是色觉的来源，有三种形式存在——L、M 和 S，它们对不同的波长有不同的敏感性。 视网膜与昏暗的消色差受体（棒）一起位于视网膜中。 视锥体存在于视网膜中央凹中，而视网膜的外围区域则存在于视网膜的外围区域。
视觉信号从眼睛传播到构成视神经的视网膜神经节细胞的轴突上。 神经节细胞有几个版本。 一些神经节细胞轴突携带有关形态、运动、深度和亮度的信息，而其他轴突则携带有关颜色和精细细节的信息。 视觉信息被发送到中脑中的上级 coliculi，在那里协调眼球运动和整合听觉信息。 视觉信息也被发送到下丘脑的超肌核（SCN），后者在昼夜节律周期中起着作用。
词汇表
- 坎德拉
- (cd) 发光强度（亮度）的计量单位
- 生理节奏的
- 描述了一个长度约为一天的时间周期
- 锥体
- 视网膜中央凹中的弱光敏性、色度、锥形神经元，可检测强光并用于白天色觉
- 角膜
- 眼睛正面的透明层有助于聚焦光波
- 中央凹凹处
- 视网膜中心具有高密度感光器的区域，该区域负责急性视力
- 远视
- （也是远视）视觉缺陷，即图像焦点落在视网膜后面，从而使远处的图像清晰，但特写图像模糊
- 虹膜
- 眼前有色素的圆形肌肉，可调节进入眼睛的光量
- 镜片
- 角膜后面的透明凸面结构，有助于将光波聚焦在视网膜上
- 近视
- （也是近视）视觉缺陷，即图像焦点落在视网膜前方，从而使远处的图像模糊，但近距离图像清晰
- 老花眼
- 视觉缺陷，即图像焦点落在视网膜后面，从而使远处的图像清晰，但近距离图像模糊；由镜头基于年龄的变化引起
- 学生
- 但是开口很小，灯光会进入
- 视网膜
- 眼后内表面的一层感光细胞和支持细胞
- 视紫素
- 脊椎动物中的主要光色素
- 杆
- 位于视网膜外缘的强光敏性、消色差、圆柱形神经元，可检测昏暗的光线，用于周边和夜间视觉
- superior coliculus
- 中脑顶部的配对结构，用于管理眼球运动和听觉整合
- suprachiasmatic 核
- 下丘脑中在昼夜节律周期中起作用的细胞群
- 补品活动
- 在神经元中，休息时有轻微的持续活动
- 视力
- 视觉