高达5.76亿像素,占用大脑65%的“内存”!人类眼睛有多强大?

来源:hao123百家号     时间:2022-03-29 20:45:55

综述

眼睛是我们身上最为重要的器官之一,是我们认识并了解世界的最主要渠道。

很多人不知道的是:人眼只有摄入图像的功能,真正把这些图像合成为视觉信息的是我们的大脑。

大脑每天要耗费许多的能量和氧气,而这些耗能的65%则都用在了处理视觉图像上。由此可见,眼睛是一个功能大,耗能高的器官。

如此巨大的功耗自然也就赋予了眼睛强大的性能,今天就让我们一起了解一下眼睛背后的秘密。

眼睛的结构

眼睛是很多动物都具备的视觉器官,人类的眼睛相较于其他动物是比较发达的:我们的眼睛整体上来看是一个圆球状,比较规则,处于眼睛最前端的是我们的角膜,角膜在平常能对眼睛起到一定的保护作用,同时也是眼睛收集外界信息的最主要的一个方式。

角膜之下便是我们的葡萄膜,葡萄膜中就有着我们十分熟悉的虹膜。

这些物质对于信息处理有着相当重要的作用,可以根据不同的环境有不一样的反应。

而眼睛的最内部就是视网膜,视网膜整体透明,可以在眼中进行物质的代谢以及信息的传递,在视网膜中活跃着许多可以与我们的大脑进行信息交互的细胞。眼睛的这些构成,对于信息成像来说都是不可或缺的。

眼睛的结构很精细,虽然这个器官的体积不大,但却蕴含着许多细胞。

其背后的物理原理也对影像行业起着十分重大的作用,人类所制造出的摄影机在某种程度上就是仿照了眼睛的结构:可以调节进光量的瞳孔,被人类仿造成了光圈;能够处理远近物体成像的角膜瓣,被我们制造成了焦段。

在于当前社会,摄像技术得到了很大程度的发展,我们日常生活中所使用的照相设备的像素也一天比一天高。但是这些机械设备始终还是比不过我们的人眼,因为我们的眼睛中所蕴含的可视像素达到了5.76亿,任何机械设备都远远没有达到这样的程度。

人眼的“像素”

我们生活中所见到的图像,本质上都是由一个又一个的小点所构成的这些点也被我们称之为像素。一般来说,一张图片上的像素总数越高,那么这张图片的清晰度也就越高。这种有关图片清晰度划分的标准也被人称之为分辨率。

在科学技术得到一定的发展之后,人类也对人眼的分辨率进行了一些探索:著名的科学家罗杰克拉克率先开展了研究,并且给出了一个确切的数据:人眼的可视像素大约在5.76亿左右。那么这个数据是如何得出的呢?

罗杰克拉克的视觉甄别方法其实很简单,经过研究之后,他得出了人眼在一般环境之下,可以区分0.6角分的间隔,角分是一个我们日常生活中并不常见的角度单位,一度角大约等于60度的角分,而人类的水平视角在120度到180度之间,垂直视角则在60度左右。

有了这些数据,我们就可以对人的可视角分进行运算。取最低值0.3角分,再使用120度和60度分别对其进行除法运算,最后乘以2,就可以得出一个确切的数字:5.76亿。

这样看来,这个数据的得出是有着一定的科学依据的,不过虽然我们的眼睛有着如此高超的像素能力,我们日常生活中用眼睛直接摄入的图像却远远达不到这个标准,这又是为什么呢?

眼睛的信息甄别

我们的眼睛是有着一定的信息甄别能力的,一般来说,眼睛只会全力加工我们视野之中最中心位置的图像,而周围的图像则会被我们的眼睛进行模糊化的处理。

这种处理对我们的日常生活有着十分重大的积极意义:眼睛摄入图像是一个十分耗能的过程,如果不加以控制的话,我们大脑一时间所承载的信息就会过多,从而导致计算时出现误差。

所以为了避免这种情况,我们的眼睛会对可视图像周围的静止物体进行自主模糊化处理,除非这些物体突然运动,否则我们的眼睛是不会选择多花费能量对其进行更为细致的观察的。

但这并不意味着我们人类的眼睛有缺陷,事实上这正是一种进化的结果,由于对静止物体和运动物体之间的反应落差,人类在面对危险时的反应会更为强烈,这样的技能可以一定程度上保护个体的安全。眼睛发展到今天的一切,都可以被称之为历史的必然选择。

眼睛与大脑的配合

正如前文所说,眼睛与大脑是要相互配合的,因为我们的人也只有设置图像的功能,并没有将这些图像处理的功能。

拥有这样能力的器官,只有我们的大脑,我们的大脑在面对眼睛发送回来的影像之后,会对这些信息进行加工。将二维图像三维立体化,使得我们对这个世界有着更好的感知能力。

同时大脑还可以根据我们所接受的信息刺激我们的身体做出适当的反应。由于我们每天所摄入的视觉信息实在过多,我们的大脑所承载的画面分析压力也相当大,整个大脑65%的能耗都用在了处理视觉信息上。

结语

我们现有的视觉系统是我们的祖先在千百万年的演化之中一步一步得成的,对我们的生活有着极为重大的意义。正常人的生活是离不开眼睛的,所以在日常的生活中,我们也应该时刻注意对眼睛进行保护。

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