來源:hao123百家號(hào) 時(shí)間:2022-04-26 11:43:54
綜述
在我們的印象中,人之所以區(qū)別于其它自然界生物的最大不同就是我們擁有智慧,而這主要是因?yàn)槲覀兊拇竽X有著更高的腦容量,它也因此成為了人類最重要的身體器官,是文明發(fā)展到今天最大的功臣。
因?yàn)樾枰?jīng)常被使用,所以大腦消耗的能量是最多的,那么我們身體的哪些功能花的腦力是最多的呢?
你也許想不到,答案竟然是我們的眼睛,超過65%以上的腦部能量都用在了看這件事情上,聽起來是不是有些不可思議?
人眼的像素
兩只小小的眼睛,為什么會(huì)這么耗能呢?其實(shí)這樣的印象是非常表面的,如果你真的了解眼睛的功能和秘密,也就不會(huì)這么說了。
有這樣一個(gè)說法認(rèn)為在人體所有的器官當(dāng)中,眼睛的強(qiáng)大程度只排在大腦后面,其實(shí)在我們的生活經(jīng)驗(yàn)當(dāng)中也能發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn),今天大家不管是工作、學(xué)習(xí)還是娛樂,幾乎無時(shí)無刻不在使用眼睛,很少能夠有休息的時(shí)候。
你可能會(huì)說,眼睛哪里強(qiáng)大了,有時(shí)候看電腦玩手機(jī)一個(gè)小時(shí)就會(huì)覺得累,其實(shí)這里要糾正一個(gè)錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí),我們平時(shí)說的眼睛累,準(zhǔn)確來說不是眼球累了,而是眼周的肌肉累了,眼球的活動(dòng)是需要這些肌肉來調(diào)動(dòng)的,時(shí)間稍微長(zhǎng)一點(diǎn)就會(huì)覺得發(fā)酸發(fā)脹,這些都是肌肉的反應(yīng)罷了。
再來說說眼睛的工作原理,在中學(xué)的生物課上老師應(yīng)該都跟我們說過凸透鏡的比喻,眼睛的工作基本上就是類似的思路,不過它實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)的過程要復(fù)雜得多。
從對(duì)光線的反應(yīng),到光線的傳播再到最終在視網(wǎng)膜上成像,雖然實(shí)際感覺好像沒花什么時(shí)間,但是卻經(jīng)歷了我們難以想象的繁多步驟。
大家都知道照相機(jī)的原理跟凸透鏡成像也是相通的,所以某種程度上也可以說眼睛就是一個(gè)照相的器官。
現(xiàn)在大家每天都會(huì)花很多時(shí)間照相然后處理圖片,習(xí)慣上會(huì)感覺這些照片比自己真實(shí)看到的世界清楚,但其實(shí)不然,如果用像素來做對(duì)比的話,人眼可要比照相機(jī)厲害得多。
有科學(xué)家專門就這個(gè)論題進(jìn)行了研究,最后推算出人眼的圖像分辨率竟然高達(dá)5.76億個(gè)像素,而好一點(diǎn)的照相機(jī)甚至只有一億多。
當(dāng)然,這里需要特別說明的是,人眼的分辨率與照片的分辨率不是一個(gè)概念,首先我們的眼睛處理的大都是動(dòng)態(tài)的畫面,雖然大多數(shù)時(shí)候可以把很大范圍的空間都收入眼底,但是真正需要我們?nèi)シ直娴倪€是特定的少數(shù)細(xì)節(jié),尤其是會(huì)動(dòng)的對(duì)象。
為什么會(huì)出現(xiàn)這種選擇呢?研究專家認(rèn)為這可能是長(zhǎng)期進(jìn)化的結(jié)果,因?yàn)橹挥袝?huì)動(dòng)的事物才最有可能對(duì)人類產(chǎn)生威脅,所以不管整個(gè)畫面當(dāng)中有多少值得關(guān)注的元素,只要有一個(gè)動(dòng)態(tài)對(duì)象出現(xiàn),它就一定會(huì)成為我們的視覺中心。
一些攝像技術(shù)大牛還專門通過分析人眼的視覺特點(diǎn)制作出來人眼照相機(jī)的拍攝效果,從這些圖片上看,我們的眼睛獲取的圖像跟目標(biāo)對(duì)象之間的距離會(huì)在很大程度上影響最后的清晰度和分辨率。
也就是說,在實(shí)際的場(chǎng)景中,人眼的像素可能不是理論推算的5億多,而可能只有百萬到千萬的級(jí)別,當(dāng)然,眼睛和技術(shù)設(shè)備相比也有一些不可取代的優(yōu)勢(shì),比如我們對(duì)灰度的辨別能力是技術(shù)設(shè)備的兩倍甚至更多,這一點(diǎn)是目前計(jì)算機(jī)還無法超越我們的地方。
進(jìn)化的選擇
我們的生活經(jīng)驗(yàn)會(huì)自身一種錯(cuò)覺,覺得眼睛捕捉到的畫面是立體的,也就是三維的,但其實(shí)本質(zhì)上它依然是二維的,只是我們?nèi)擞米约旱膮⑴c豐富了對(duì)相關(guān)事物的感知,所以會(huì)出現(xiàn)這樣的錯(cuò)誤感受。
但是眼睛的成像機(jī)制和凸透鏡、照相機(jī)沒有什么本質(zhì)的區(qū)別,圖像就是圖像,平面就是平面,這個(gè)事實(shí)是不會(huì)改變的。
人自己的參與會(huì)讓大腦反饋出一些其它的東西,比如深度,它會(huì)融合到視覺形成的過程當(dāng)中,并最終給出一個(gè)綜合的感知結(jié)果,除了人之外,大自然界中的很多動(dòng)物都會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象。
一些生物學(xué)家甚至認(rèn)為它們的眼睛生長(zhǎng)的位置本身就是為了幫助其形成這樣一種能力,這樣一來,眼睛所得到的就不是一個(gè)單純的、像是我們?cè)谑謾C(jī)界面上看到的圖像,而是能夠指導(dǎo)它們行動(dòng)的立體視覺。
這樣一來,捕獵者就可以及時(shí)判斷出自己和獵物的距離,從而決定自己下一步需要采取的攻擊策略。
人也可以在過馬路的時(shí)候準(zhǔn)確估計(jì)來車和自己的距離,從而安全地通過路口,進(jìn)化在這個(gè)意義上其實(shí)還是為生物考慮了很多的。
說到這里你可能會(huì)想到那些眼睛不在同一側(cè)的動(dòng)物,科學(xué)研究表明,它們能夠接收的信息確實(shí)不如人眼這樣的結(jié)構(gòu)豐富,但是這部分動(dòng)物基本上還是食草動(dòng)物占多數(shù),細(xì)細(xì)想來也是大自然的一種智慧了。
結(jié)語
眼睛是絕大部分生物在這個(gè)世界生存的關(guān)鍵,沒有眼睛,就好比失去了一盞燈,也就沒有了方向,而進(jìn)化則根據(jù)每一個(gè)物種的特點(diǎn)為我們選擇了各自的眼睛構(gòu)造,讓所有這些生物能夠形成一個(gè)鏈條,實(shí)在是不能不讓人稱奇!
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