“人眼相机”的具体参数

     自从1839年法国人发明了世界上第一台现代意义上的光学照相机后，就有人把眼睛和相机相比，因为照相机有镜头、光圈、暗箱、底片等，人眼的结构也同样如此：角膜和晶状体相当于镜头，瞳孔相当于光圈，脉络膜相当于暗箱，视网膜相当于底片。

     以现在的资料来看，如果将人眼比作一台数码相机，它的基本参数是这样的：熟悉眼睛结构解剖的人通过上表可以看出来，之所以称人眼的像素是“彩色约700万、黑白约13000万”，是因为视网膜上有约700万个可独立感受色彩光线的视锥细胞，每一个视锥细胞接到一条视神经上；视网膜上还有约13000万个可在黑暗环境中感光的视杆细胞，约几十个甚至上百个视杆细胞共同连接到同一条视神经上，故称其有效黑白像素约300~600万。13000万黑白像素算是“插值”。

     700万左右像素数码相机的照片什么样儿大家都有概念，而标称700万像素的人眼数码相机的单幅图像呢？通常我们所说的人眼的视力，是指在明亮环境下注视点的视力，也叫中心视力。注视点对应人眼的黄斑，是人眼视觉细胞最密集的地方，因此也是视力最好的地方。有资料显示，偏离中心2度，视力下降50%，偏离中心10度，下降90%。因而有人说，依视锥细胞的数量就简单地把人眼比成700万像素的数码相机其实相当不准确，因为人眼感光器件的密度是严重不均匀的，整个视野中不同区域参与成像的权重也有巨大差距。真正分辨率高的清晰成像是在黄斑区内，这一点非常容易验证。在黄斑的中央凹处，每平方毫米约有15万个视锥细胞。可以说除了黄斑区，其他部位的成像都很模糊。故上面表格关于人眼数码相机的参数中，传感器尺寸指的是“视锥细胞密集区” ——黄斑的面积。

     人眼在对不同距离的物体成像过程中，并不像照相机镜头那样调焦，而是通过睫状肌压缩晶状体使其屈光发生变化而得以实现。因而在观察无限远物和近物时，人眼“光学系统”的焦距长短有不同，所以不能说人眼是定焦的。实际上眼睛在看东西时，如果想看得远，就会自主地调节屈光，即松弛睫状肌，使悬韧带保持一定紧张度，牵引晶状体，使其变扁平，从而将“对焦点”移向远处。按照上述“中心视力”的解释，这一过程也等同于相机镜头的变焦。人的眼球在眼眶内反复转动，持续接受外界的光信号，并随时“更新”大脑内的图像细节。人的两只眼睛这样持续地抓取着周围的景象，尽可能获取较大的可视区域，然后把这些区域在大脑中拼合起来，就像拼接照片一样，获得全景图，增大图像的分辨率，这可以算是“多次成像”的结果。眼球和大脑的有机结合，使人眼的分辨率不仅仅由视网膜上的光感受器决定。

     于是有人提出下面这样的算法，来计算人眼成像的最大分辨率：在光线足够的情况下，只要两个细线分开的距离不少于0.6弧度(0.01度)，人的眼睛就可以把它们分辨出来。也就是说人眼成像的最大分辨率是0.3弧度。这样以人单眼的可视范围为120度计算，分辨率就可达到57600万。