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我們的眼睛—通往世界之窗

眼睛的功能就像照相機,是無數零件完美合作的傑作。這對我們來說是好消息,因為視覺是我們最重要的感官。

對大多數人而言,理所當然的是:睜開眼睛,就能看見這世界。按掉了鬧鐘,映入眼簾的是紅色數字、床罩顏色和睡衣、窗外樹上的綠葉以及可能刷上不同套色的天花板。視覺給了我們80%的外界印象。

人類眼睛的平均直徑為24毫米,重量約7.5公克,是由6公克的水和1.5公克的細胞組織構成。小小的材料成本卻能創造出如此強大和活力十足的照相機,目前尚無法解釋這兩個大理石狀的器官如何完美地將我們周遭的世界影像投射到我們的意識中。

 

我們的眼睛—通往世界之窗

 

眼睛的基本功能已經解釋過了。眼睛就像照相機,有其絕無僅有的視覺系統。眼睛最重要的成分係為:

  • Cornea/角膜
  • Sclera/鞏膜
  • Iris/虹膜和瞳孔
  • Posterior and anteior chambers/眼後房和眼前房
  • Lens of the eye/水晶體
  • Ciliary body/睫狀體
  • Vitreous body/玻璃體 (corpus vitreum)
  • Retina/視網膜
  • Choroid/脈絡膜 (chorioidea)
  • Optic nerve/視神經 (nervis opticus)
  • Fovea/中央窩 (fovea centralis)

詳述眼睛功能的光學運作

無論是在閱讀最新一期的時尚雜誌或收看電視上精彩的足球賽—光線都是從雜誌或電視反射後進入我們的眼睛。光線首先擊中的是角膜,那是從外面看的見且觸摸得到的部位,角膜會接觸到街道上揚起的塵灰以及有毒煙霧。

光線穿過角膜後,再穿越眼前房和虹膜內的瞳孔。虹膜因有美麗的色彩,因此德國人稱之為「Regenbogenhaut」(彩虹的皮膚)。虹膜如外部所見,決定了我們眼睛的顏色,深色眼睛的色素較多,淺色眼睛的色素則較少。

眼睛的眼前房內充滿液體,即「房水」,該液體每天產出3立方厘米,用以滋潤角膜和水晶體。眼睛有一精密的流通系統,負責順利排出眼睛內無用的液體。

虹膜的作用如同照相機的光圈,負責放大或縮小瞳孔,因此能夠準確地調整進入眼睛的光線多寡,視光線亮度決定擴大或縮小。如果亮度極高,虹膜可縮小至1.5毫米,若是在黑暗的夜晚,則可擴大至8毫米。

視覺如何運作?

視覺給了我們80%的外界印象。



光線再繼續前進,一路來到眼睛的水晶體。水晶體直徑約9毫米,厚度4毫米,係由所謂的睫狀肌所形成,其功能類似照相機的變焦鏡頭。

當您看著遠方的物體時,睫狀肌相對放鬆,但看手錶時,睫狀肌則收縮,水晶體彎曲度和屈光力增加。

這是以屈光度測量,透過彎曲的水晶體可清晰地看見近物,專家稱此程序為調節機制。眼睛的這種調節能力在人類年輕時非常強,十二歲的健康眼睛可以非常清晰地看清楚8厘米距離的物體,四十歲時,該距離為17厘米,七十歲時,該距離則擴大至約一公尺。

順道一提:順道一提:我們視覺敏銳度有95%聚集在視網膜上的一個小點上,這個直徑僅2毫米的小斑點稱之黃斑部。負責辨識色彩視覺的錐狀細胞主要集中在中央窩(專家稱之黃斑中心)內,因此,我們視覺最敏銳的點位於視網膜上。

負責昏暗環境和夜間視力的桿狀細胞同樣也位於視網膜上,玻璃體填充於眼睛的後方區域,是一種膠狀物質。它對視網膜和眼睛有保護和支撐作用。玻璃體具有彈性結構,當眼球突然遭受壓力時,其作用如同緩衝器。

視網膜作用為何?

光線最終來到視網膜。視網膜最重要的組件即為上述提及的桿狀細胞和錐狀細胞,兩者皆為光感受器,每個人都有近一億三千萬個光感受器。
但這兩種細胞的功能不一:擁有為數超過一億二千萬的桿狀細胞能產生明暗對比以及灰階識別,而為數七百萬的錐狀細胞則賜予我們世界上美麗的色彩─但條件是它們也必須接收到充足的光線。在黑暗夜裡看見的每一隻貓還是黑灰色的。
我們人類和大部分的靈長類動物擁有三種不同類型的錐狀細胞,這就是為何我們能分辨紅色、綠色和藍色的原因。這三種顏色稱為三原色,而其他顏色可由三原色以不同比例混合產生。我們人類可接收到光線波長介於380奈米至780奈米之間的電磁波,例如:電磁波波長介於650奈米至700奈米之間者為紅光。
視神經的起點在眼睛後側,然後再延伸至大腦的視覺中心,該處是視網膜傳輸視覺資訊的終點。視覺中心位於頭部後側,也是大腦處理視覺資訊的地方。上下顛倒的影像會在視覺中心成像,然後再經由大腦─確切地說即大腦皮質,將顛倒的影像扶正。因此,實際的視覺程序不是在眼睛裡發生,而是由我們的大腦進行影像輸出。

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