你知道你的愿景如何工作吗?
继续往下读,看看眼睛的神奇特性,以及它的特征是如何影响你的视力的。
眼睛&视觉科学课
眼睛解剖学
人眼是最复杂和最复杂的感觉器官在身体里。
其独特的自动聚焦系统超出了任何相机的延伸,它的光敏感度比到目前为止所设计的最佳电影百万倍!在看看眼睛的作品之前,让我们从其建造的基本概述开始。
眼睛的外层由巩膜和角膜组成。
的巩膜是坚实的白色组织,覆盖所有眼睛,除了前面。它有助于保持眼睛的形状并保护内部部件。
的角膜是眼睛的中心前部的透明部分,允许光线。
一层薄薄的外粘膜叫做结膜覆盖眼睑的内部,角膜和巩膜的前部。它有助于润滑眼睛。
眼睛的中间层含有富含氧气和营养素的血管,其中大部分位于叫做的组织层中脉络膜.
靠近眼睛的前面是睫状体,一组肌肉和韧带连接在镜片。当这些肌肉放松和收缩时,它们会改变晶状体的形状。
这层的最终组成部分是虹膜,一组肌肉控制光线通过调整开口或瞳孔.虹膜含有测定你眼睛的颜料。
当你观察一个人的眼睛时,你可以看到前两层的各个部分:眼睛的“白色”是巩膜,前面透明的部分是角膜,虹膜是有色的部分,瞳孔是中心的黑洞。
眼睛的内层由此组成视网膜:含有血管和称为杆和锥体的光敏感光细胞的薄组织。
每个人眼都含有约120万杆和700万块锥体。
的棒对低级灯非常敏感,但它们无法区分颜色。
果糖需要比棒的功能更多,但它们提供颜色信息和清晰的细节。
你可能已经注意到,在昏暗的浅色上看起来不那么充满活力;这是因为帮助您在黑暗中看到的棒或多或少“色盲”。视网膜还含有一个叫做黑色素的黑色颜料(也发现皮肤和毛细胞) - 这减少了当它进入眼睛时的光。
血管和视神经(对大脑进行电气冲动的神经;有关了解更多的文章,以了解更多信息)连接到称为呼叫的视网膜光盘.
在这种光盘上,没有杆和锥体;这是你的盲点。你通常不会注意到你的盲点,因为你的两只眼睛一起努力“掩盖”彼此的盲点。
的黄斑是视网膜中心的一个小点。在这个地方有一个小坑叫做Fovea..当光线聚焦在此点时,我们得到最尖锐的图像,因为FoVEA包含非常紧密填充的光感受器细胞。黄斑变性是一种常见的眼部疾病,其是由黄斑的恶化引起的,并导致部分盲目。
这三层只填充了一小部分;虽然,大型中间区域并不空!角膜和镜片之间的区域填充有透明的液体材料,称为幽默。镜片和视网膜之间的区域含有透明的凝胶状物质,称为玻璃体。这两个幽默都有助于使眼睛形状呈现,并且是聚焦过程的一部分。
你的眼睛是一个非常精致的器官。巩膜和角膜保护眼睛的内部,但还有其他保护部件。
最明显的就是眼皮。与之睫毛,你的眼睑有助于让外部颗粒放在眼睛。
它们也有助于传播泪水,这使眼睛湿润并洗掉任何越过眼睑的东西。泪腺产生泪腺,含有抗体和抗菌酶。您的泪腺腺体经常产生的泪水会将其排入鼻腔。
但是,当你产生额外的眼泪时,他们会泄漏 - 这被称为哭泣!
愿景是如何工作的
为了看,您的眼睛必须在视网膜上聚焦光线,将光线转换为电气冲动,并将这些冲动发送到您的大脑以解释。
这是一个惊人和复杂的过程,但你甚至不断地做到了这一点!
聚焦光。当光线反弹物体并达到眼睛时,它必须弯曲,使其光线到达焦点的视网膜。
四个不同的表面弯曲光线,因为它进入眼睛:角膜,幽默,镜头和玻璃幽默幽默。
当所有四个这些弯曲光线时,您会看到对象的聚焦图像。
眼睛可以聚焦不同距离的物体,因为睫状肌的推拉使晶状体改变形状。当你看远处的物体时,睫状肌放松,晶状体呈扁平状。
当你观察附近的物体时,睫状肌收缩,晶状体增厚。这是使眼睛优于任何人造相机的特征之一。
为了调整相机镜头以适应物体的距离,你必须向前或向后移动整个镜头。如果我们的眼睛也以同样的方式工作,我们就需要长管子从眼睛里伸出来,这样镜片就可以前后移动了。
相反,我们的镜头只是改变形状来调整物体的距离。这占用的空间少得多,而且可能更吸引人!
除了聚焦光之外,你的眼睛还可以控制光线进入多少。
眼睛的彩色部分称为虹膜,控制瞳孔的大小,打开灯光的开口。
在昏暗的光线下,虹膜会使瞳孔扩大,让尽可能多的光线进入眼睛。在明亮的光线下,虹膜使瞳孔收缩,从而使能进入的光线减少。
转换光线。当聚焦的光到达你的视网膜时会发生什么?它会在光敏的视杆细胞和视锥细胞中引发复杂的化学反应。
棒含有一种称为化学品洛多,或“视觉紫色”,视锥细胞含有被称为彩色颜料。
这些化学品经历了通过视神经送到大脑的电脉冲的转化。
解释大脑。当电脉冲到达大脑的视觉皮质时,大脑从杆和锥体分析颜色和光信息,并将它们解释为光。
大脑翻转图像(光线倒置在您的视网膜上)并在必要时填写盲点(在下面的科学项目中阅读更多)。
这一切几乎都是在瞬间发生的,你可以看书或欣赏美丽的日落。一些来自视网膜的信息被发送到大脑的视觉反射系统。这可以让你对视觉威胁做出快速反应。
如果您看到朝向您的头部的东西,您的视觉反射系统将在您有时间思考之前处理此功能并导致您躲避!
眼睛和视觉科学项目
眼图视觉测试
斯内切的眼图用于确定您的愿景如何“正常”。它为大多数人能够看到距离图表20英尺的距离时,它为大多数人看到的标准。
20/20视觉只是意味着当你距离斯内尔的眼图距离距离距离,你会看到一个正常的人类可以看到什么。
如果您看到20/40,这意味着当您距离图表20英尺时,您会看到一名普通人看到距离它40英尺的人。第二个数字越高,您的愿景越差。20/200(你看到20英尺的正常人看到200英尺)是美国法律失明的数量。
20/20 Vision并不完美,这只是“正常”。你可以比20/20更好的愿景。如果你有20/10你看到20英尺大多数人在10岁的时候看到10.一些动物,像鹰一样,可能有20/2愿景!
你可以使用我们的斯内切眼图*比较你家庭或与朋友的愿景。
(这只会为您提供对您的愿景的大致思想。您的验光师有更多的精确工具,以了解您可以看到的良好。)
图表的每一行都标记在左侧。第二次到最后一行是20/20。
将眼图胶带到墙壁上,确保它处于充足的光线。距离图表二十英尺远,开始阅读每一行。
有一个家庭成员或朋友,看看你正在阅读每个字母。您能够阅读的最后一行将为您提供对您愿景的大致思想。
如果您可以阅读非常底线,您的愿景是20/10!现在尝试覆盖一只眼睛并只测试另一只眼睛。一只眼睛比另一只眼睛好吗?
让所有的家人都尝试阅读图表。你有些人比其他人有更好的愿景吗?如果你戴眼镜,你的愿景是什么,没有他们是什么?
*下载说明:Snellen眼图PDF为11“x 17”,以便正确打印,您需要将打印选项设置为“瓦片”。打印机选择会有所不同,但您应该做类似的事情。打开PDF并选择“打印”。在“页面缩放选项”下,选择“整形页面”。这应该在四张纸上打印图表。你需要修剪边缘,所以碎片匹配,然后磁带或将它们粘在一起。
(你也可以订购一个已打印11“x 17”副本我们的斯奈登眼图。)
盲点实验
视神经连接视网膜的地方叫做视盘。这个椎间盘上没有感光细胞,所以当图像击中你视网膜的那部分时,你看不到它。
这是你的盲点。你没有注意到每一天的生活中的盲点,因为你的两只眼睛一起工作,以掩盖它。
要找到它,请在一块白纸上绘制一个填充的1/4“的方形和圆圈三或四英寸。
在手臂的长度下握住纸张,闭上左眼。用右眼关注正方形,慢慢向你移动纸张。当圆圈到达你的盲点时,它会消失!
再试一次,找到你的另一只眼睛的盲点。闭上右眼,并用左眼关注圆圈。移动纸张直到方形消失。
当圈子消失时发生了什么?你没有看到圈子的任何东西?
不,当圆圈消失时,你看到一个普通的白色背景,匹配纸张的其余部分。
这是因为你的大脑“填充”盲点 - 你的眼睛没有发送有关该部分的任何信息的信息,所以大脑刚刚使“洞”匹配其余的。
再次尝试在一块彩色纸上进行实验。当圆圈消失时,大脑将填充任何颜色与纸张的其余部分匹配。
大脑不只是匹配彩色背景。它也可以对您所看到的其他更改。尝试将两个填充的矩形并排,在它们之间呈圆圈。右边几英寸,画出一个正方形。
闭上右眼,将左眼关注在广场上。移动纸张直到圆圈消失,两个分离的杆成为一个棒。
那是怎么发生的?酒吧之间的圆圈落在你的盲点上。当它消失时,通过连接两个酒吧,大脑填写了缺失的信息!
这是一个有盲点的最后一个实验。在这种情况下,大脑与其立即的白色背景不匹配盲点,而是与围绕它的图案相反。
绘制沿着页面中心绘制一行。在一侧画一个小方块,并在另一行的圆圈上。颜色中心圈红色和所有其他蓝色。
闭上左眼,用右眼看看广场。当你移动纸张时,红色圆圈应该消失并被蓝色的替换!
技术:改善视力
人眼的一般设计实际上是完美的 - 但每个人都没有。
如果您使用的联系人或眼镜阅读本文,您就知道您的眼睛并不完美。
也许你是近视并且看不到很远的物体。
也许你是睿并且难以看到特写镜头。由于眼球的形状,这两种情况都发生。
如果你的眼球太短,光线将重点关注图像在后面你的视网膜,而不是它。这会产生远视。如果你的眼球太长,光线会焦点图像在前视网膜,让你近视。
视力矫正技术已经发展了几个世纪。
第一个已知眼镜是在13世纪由嵌入骨头、金属或皮革的石英制成的。
最终,玻璃吹塑技术允许使用足够精细的玻璃玻璃镜片。
这些早期眼镜的最大问题是保持它们。在有人开发侧臂休息时需要近400年了!
大多数人都买现成的眼镜,这种眼镜可以帮助他们矫正视力,而不是精确地矫正视力。
例如,本杰明·富兰克林有两副眼镜,一副用于近距离观察,一副用于远距离观察。他厌倦了更换镜片,于是他把镜片切成两半,重新定位,这样他就能用同一副眼镜——第一代双光眼镜——看到远近!
通过技术的进步,视觉测试设备变得越来越精确。
现在想买一副眼镜,你必须去理发店验光师谁将准确地确定您需要的镜头类型和强度。
凹晶状体用于治疗近视,因为晶状体会使光线偏离中心,从而阻止光线在视网膜前方聚焦过远。
凸镜片用于远视器,因为它们向中心弯曲灯光,导致光线才能焦点,因此图像没有重点关注您的视网膜。
也可以使镜头纠正眼睛中的其他问题,如散光它是一种不规则的角膜曲率。
隐形眼镜是眼镜的最受欢迎的替代品。这些镜片直接配合在角膜上,在那里他们在一层眼泪上“浮动”。
早在19世纪中期,它们都在实验下,尽管质量和舒适留下了很多。现在,美国数百万人使用柔软或硬镜头。
软隐形眼镜采用柔性,吸水塑料制成。它们比硬透镜更舒服,这是由更刚性的塑料制成,也不能形成眼睛。另一方面,硬透镜产生更清晰的图像。
有些人希望更永久的解决方案对他们的愿景问题。近年来,诸如LASIK.(激光辅助的原位角膜瘤)手术已经开发出来,以消除外部镜头等外部镜头和触点的需求。
虽然外部镜头改变了光线如何弯曲,但它侧重于你的视网膜,激光手术重塑角膜本身。
该过程涉及紧密聚焦的紫外线光束,称为准分子激光器。外科医生首先使用尖锐的手术刀在角膜顶层切割襟翼,然后将激光引导到中间层。
当激光脉冲到这个表面时,它会蒸发角膜的微小部分。通过控制脉冲的数量和位置,外科医生可以控制多少角膜被切除。
值得注意的科学家:查尔斯贝尔(1774-1842)
你有没有想过伟大的艺术家如何画一个看起来非常现实的人脸?Charles Bell对艺术的贡献之一是一个尊重艺术家的解剖学教科书,称为艺术家论绘画中表达解剖学的论文.
查尔斯贝尔是一位艺术家,以及外科医生和解剖学家。他出生于苏格兰的爱丁堡,英格兰教堂的儿子。他的哥哥约翰是爱丁堡大学的外科医生,作家和教师。
与他的兄弟一起学习,贝尔开发了他的艺术人才和他的医学知识。在他毕业于大学的学士学位后,贝尔协助教授他的兄弟的解剖学课并出版了四批解剖教科书。
最后,贝尔搬到了伦敦,在那里他对神经进行了广泛的研究,写了很多书和论文,开办了一个解剖学学校,并做了一名外科医生。
1815年,他在滑铁卢的血腥战斗后照顾受伤,他的手术技巧抱着他的替致。
他的战场经验导致他创造了外科医生使用的枪伤的插图。
贝尔对大脑和神经的研究证明了现代神经病学的基础。他确定神经只有一种方式发送信息:有些人对大脑进行了感觉信息,有些人从大脑到身体的其余部分。他还从特殊的感官器官(如眼睛)到大脑的特定部分追溯到神经。
通过他所有的研究和医学插图,贝尔认识到创造者的手。1836年,他被邀请为一系列作品贡献“关于上帝的权力,智慧和善良,表现在创造中的力量。”
他同意,写了一个叫做的论文手;它的机制和重要的禀赋,如表现性的设计.
1831年,国王威廉四世授予贝尔爵士头衔。1835年,他接受了外科教授的职位,回到了苏格兰。
他一直在自己的领域工作,直到1842年去世。