Dr.Who 发表于 2009-01-14 3:11 十四期问题: 为什么斗眼容易,向两边分开很难? (查看详情,请点击群博右边栏的Dr.YOU专辑) 读者来信全文: By 焦述铭 刚刚看了管事的来信,他认为大自然之所以赋予人两只眼睛,而不是为了节约材料和能量,只造一只,一定是有特别原因的,是为了使人看到立体图像,我也非常赞同。只有两只眼同时看着一个物体,同一个物体的光线分别进入人的左右两眼,经过晶状体、视网膜等一大堆光学元件,两眼的信号同时到达大脑中枢,大脑中枢整合两个信号,在大脑中形成一张有立体感、能较准确地分辨物体远近、体积、形状的高质素、高清晰的照片。 如果只有一只眼工作,得到的照片质量会差很多。有人会说我捂住左眼,只用右眼,照样能看到立体的像。这确实没错,那么上面的说法错了吗?也没错。你用一只眼睛能看到立体像实际是因为你在看东西的过程中,你的那一只眼睛眼球微微的左右转动了一点点,你的头或许也微微地移动了一点,你自己未必能感觉到,这一只眼睛时而充当左眼、时而充当右眼,最后才得到立体象。但是这种一只眼身兼二职的做法会大大降低你的视觉能力,把一支钢笔塞进钢笔帽这样简单的事仅靠一只眼也会困难很多,不信的话你可以试一下。如果两只眼同时工作就可以准确地定位,不用说把钢笔插到钢笔帽里,把线插到针眼里也费不了多大力。 但是话说回来,不只人有两只眼睛,大多数动物也有两只眼睛,他们两只眼是不是也为了看到高清晰的立体像呢?实际上不全是,动物不用钢笔、也不用针线,它们的眼睛最主要的目的不是用来读书学习娱乐,只是为了基本的生存。像老虎、狮子等食肉动物,它们的眼睛也像人一样,两只眼朝一个方向看,一起工作,可以得到立体象,能够准确看到猎物的位置,到时候一下子扑上去,一次一个准。但是那些不幸的食草动物像斑马、羚羊,并不需要这样的功能,临死时也不必看清楚老虎长得什么样,关键要在食肉动物还没来时及早发现它们,所以他们的两只眼长在脸的两个侧面,两只眼视线重叠的机会不大,但是两只眼可以分别看到不同的图像,视角很大,可以注视到周围发生的一切,及早发现危险。他们大脑中图像的形成也和人的不一样,只是将两眼的图像加到一起形成一个大图像,而不是将两眼的图像整合成一张高精度图片。当然,它们的图像立体感和清晰度会差很多。 人类在很早以前也要经常去捕猎,虽然有时也成为野兽的猎物,但总体还属于食肉动物,逐步进化成第一种视觉方式。鸵鸟虽然庞然大物,但属于食草动物,逃避被吃的时候比它吃别的动物的时候多,他的两只眼睛形成以扩大视角为主的第二种视觉方式。鸟类在空中飞行大多数需要有广阔的视角,两只眼睛长在两侧的居多。但也有例外,猫头鹰两只眼睛和人差不多,都长在平平的脸上,能够看到立体的、定位准确的图像,造就了它能从空中迅速出击、准确抓到猎物的绝技。 有人问,如果采取一些方法强制地使人的两只眼睛分别看不同的方向,那会怎么样呢?本人认为大脑仍然会按照两只眼睛朝同一方向的方法处理图像,最后得到的一定是重影、重叠、不清楚加令人头晕的图像。人的这种视觉方式是很长时间进化而来的,不是马上可以改变的。 ===================== 我是啰嗦的分割线 =================================== Dr. Who 说: 真喜欢那个食草和食肉动物的解释,有道理哟。8过问题又来了: 1)您这有些跑题了,没有靠近为何不能分两边的主题,而是转而论述为什么两只眼,立体、协同等。 2)没有动物吃大象,为什么它们的眼睛更像牛马而不像人和猫头鹰?人开始捕猎是在变成人猿能制作工具之后吧,那么为什么猴子猩猩这些没进化成捕食者的近亲们跟我们的眼睛那么像? 3)人的眼睛在头的前面以产生立体效果我看懂了,可是怎么跟肌肉的形成联系起来呢?是不是说平脸搭配不能两边分的肌肉,而马脸搭配可以两边分的肌肉?脸型和肌肉有没有可能是配套进化的? 4)我怀疑可以改变一只眼睛的位置来产生立体图像的说法:最简单的立体效果就是在眼前伸出一个手指,分别用左右眼去观察,会发现手指相对于背景的位置发生了变化(用一只眼看位置不变的为主眼,否则就是辅眼),这就是视差,有了这个变化就可以直接算出距离,但一只眼睛是做不到这一点的。当然大脑也可以利用生活经验估计物体的大小远近,但就与立体图像无关了。 5) 另外,根据下面推荐的那本教科书,当人两眼接收到完全不同的图像时,不是重影,而是两幅画面的拼贴。这和焦述铭同学描述的牛马羚羊眼睛的原理很相似。也许我们和动物眼睛的进化差异,没有想象中那么大? 同学们,像前一次那样,快来纠正我的谬误吧~~~ ========================== Dr. Who的笔记本儿 ============================= 不少筒子都挺关心那个小婴儿,咱也去咕儿钩儿了一下,美国Smith-Kettlewell眼科研究中心的网页上有一篇 What Can My Baby See? 其中提到了2个月以前的婴儿,两眼的运动确实是不协调的,甚至可以随意转动(wander)。要到了三个月以后,才开始能把目光集中。有没有同学想从发育学、胚胎学角度来挖掘一下啊? 关于双目视物的原理以及斜视的生理学研究,Howstuffworks 网站(十三尽情欢呼吧)强大的资料库里有一本专门的教科书: Binocular Vision and Ocular Motility Theory and management of strabismus 请打开下面的网址,找到Binocular Vision and Ocular Motility 的链接点击进入。 http://health.howstuffworks.com/framed.htm?parent=eye.htmurl=http://webeye.ophth.uiowa.edu/dept/websites/eyeres.htm 有闲情的好奇猫可以去读一读,31页专门讲到了视网膜怎么处理双目视物的理论哦。有没有同学喜欢从视网膜来解释斗眼迷题呢?