2019年8月6日 星期二

人類視覺感官一些數據及比較

       為了感受資訊,人類擁有五種感覺:視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、味                       覺,此五感中,約80%來自視覺,10%來自聽覺。但是視覺,在沒有                   光線的黑暗中,無法看見事物,因此不能藉由視覺得到資訊。
   人類的視野,單眼而論,左右方的視野約160度,兩眼同視可以看見200度左右的範圍。上下方的視野,上方為50度,下方為70度,合計約120度。左右200度的視野大約可以看見一點點斜後方的事物。
   馬的視野左右各175度,兩眼合視部分65度,狗左右視野各120度,兩眼合視部分60度,貓各左右各90度,兩眼合視部分70度。
   開車或做為其他的事情,視野變得非常狹窄,以時速60公里開車行進時,視野減至30度,若時速增加到100公里,則視野減至10度。
   進入眼球的光線,會先在角膜折射後通過瞳孔,再藉由水晶體對焦,然後經過玻璃體到達視網膜成像。視網膜為眼球內璧上極薄的一層薄膜,厚度依所在位置而有所差異,約在0.2~0.25公釐之間。其由10層組織構成(內界膜層、視神經纖維層、視神經細胞層、內蔓狀層、內核層、外蔓狀層、外核層、外限膜層、桿狀細胞/錐狀細胞層、色素上皮層) ,其中密佈神經節細胞、視細胞等細胞及視神經纖維,每個眼球都有100萬個神經節細胞與視神經纖維。視細胞是接受光線的細胞,分為可以反應強光而識別顏色的錐狀細胞,以及反應微光而識別明暗的桿狀細胞兩種。每個眼球都有700萬錐狀細胞以及13000萬個桿狀細胞。
   人類藉由視網膜裡三種錐狀細胞的作用,而能夠感知到各種顏色。錐狀細胞分為可以有效捕捉藍光、綠光、紅光特性的三種細胞。各種錐狀細胞可以捕捉光的波長其差異可以被感知為顏色的差異。人類可以感知光線的波長為380~780奈米左右的範圍,被稱為可見光。400奈米左右為紫色,500奈米附近為綠色,700奈米前後為紅色。
   人類可以識別的可見光顏色為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種基本色,以及這些顏色的中間色,約160種顏色。
   人類的眼睛是透過調整水晶體的厚度,來配合網膜對焦,看遠物時,水晶體會變薄,看近物時,水晶體會變厚。隨著人體老化,水晶體的彈性(柔軟度)會逐漸消失。因此,當水晶體需要增厚時卻無法增厚,而成為持續與遠處對焦(近處無法對焦)的狀態,稱之為老花眼。人類水晶體的彈性,從10歲起開始衰退,調整能力隨著年齡增長而降低,到45歲左右,會開始看不太清楚近距離的事物,此時眼睛只能對焦到33公分左右的距離,閱讀書報適當距離30公分左右,開始變得模糊。
   睫狀肌負責調整水晶體的厚度,幫助眼球對焦。睫狀肌收縮則水晶體變厚,舒展則水晶體變薄,老花眼是指水晶體彈性減低所引起的老化現象。
   人突然從亮處進入暗處時,一開始會看不見東西,然後才逐漸看得見事物,這種現象稱為「暗順應」。瞳孔負責調節進入眼球的光線量,但瞳孔無法完全處理所有的光線,還必須由視細胞(錐狀細胞與桿狀細胞)來調節眼睛對光線的敏感度。暗順應與視細胞有關,其分二階段進行,從明處進入暗處時,大約經過4~5分鐘左右,眼睛即可以逐漸看見事物,此過程是由錐狀細胞處理,錐狀細胞雖然是在明亮時候運作的細胞,但是在暗順應一開始的時候,由於錐狀細胞的光感度比較高,因此還是先透過錐狀細胞來視物,然後才由在暗處運作的桿狀細胞接手。經過4~5分鐘後,就可以大略看見黑暗裡的事物,但是眼睛要完全適應黑暗,還需要大約20~30分鐘。另一方面,突然從暗處進入明處時,一開始會感到刺眼,然後很快地逐漸習慣,此種現象稱為「明順應」,明順應比暗順應來得快速,大約30秒至1分鐘之間完成。
   淚液是由淚腺分泌,而淚腺分為主淚腺與副淚腺。主淚腺是在上眼皮的外側,副淚腺則散布在眼球的表面,90%的淚液是由主淚腺分泌。
   研究報告顯示,每分鐘約分泌1.2微升的淚水,睡眠時不會分泌淚液,以一天清醒16小時計算,一天分泌1152微升的淚液,一年約420毫升左右。
   眼睛會經常性分泌淚液,負責洗淨眼球表面,防止眼球表面乾燥,提供角膜酵素與營養成分等重要任務。淚液流過眼球表面
時,約有10~20%會蒸發,其餘的淚液會經由淚囊通到鼻淚管,從鼻裡排出。
   包覆眼球(角膜)的淚液膜厚度極為纖薄,僅百分之1~4(與角膜接觸的部分),含有稱為糖蛋白的蛋白質,是帶有黏著性的黏液層。如果淚液一分泌出來即流失,就毫無作用。黏液層的作用,就是要讓淚液密合停留在眼球表面。
    淚液的成分:淚液中約98%是水,其餘則含有少量的蛋白質、鹽、正磷酸鹽等成分。
    眼瞼在保護眼球不受光線或塵埃侵害的同時,也藉由眨眼讓淚液的薄膜擴散在眼球表面(角膜),使角膜不至於乾燥,眨眼也是讓眼球保持濕潤的動作。眨眼通常是兩眼一起動作,而且在無意識下發生。成人的眨眼次數1分鐘約20次,而眨眼一次的時間約0.75秒。以一分鐘眨眼20次,一天16小時,一天約眨眼19200次。當心情不平靜時,眨眼次數會增加,而當集中注意力在某件事情上時,眨眼次數會減少→

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