人眼：生理构造和视觉功能

自然的选择和人类的进化，构成了人类特有的视觉器官——眼睛，眼睛的各种生理构造具有不同的功能，担负着不同的任务，它们整体协调工作，形成一个复杂的视觉系统，使人们从外界获得各种视觉信息（图5-1）。

（一）眼球

人眼的形状很像一个小球，通常称为眼球。眼球由肌肉和韧带固定在眼眶内，并且控制眼球的活动。眼球内具有特殊的折光系统，使进入眼内的可见光线汇聚在视网膜上。视网膜上含有感光的视杆细胞和视锥（圆锥）细胞，这些感光细胞把接收到的色光信号传到视神经细胞，再由视神经传到大脑皮层枕叶视觉中枢产生色感。

眼球壁由三层膜组成。外层是坚韧的囊壳，保护着眼的内部，称为纤维膜。它的前1/6为角膜，后5/6为白色不透明的膜，称为巩膜。中层总称葡萄膜（或血素层，血管层），颜色像紫葡萄，由前向后分为三部分，即虹膜、睫状体和脉络膜。内层为视网膜，简称网膜。

图5-1　眼睛解剖示意图

（二）角膜与虹膜

眼球最前端是透明的角膜，它是平均折射率为1.336的透明体，俗称眼白，微向前突出，曲率半径前表面约为7.7 mm，后表面约为 6.8 mm。光线由这里折射进入眼球而成像。

角膜后面为呈环形围绕瞳孔的虹膜，也叫彩帘。虹膜内有环形肌和辐射肌控制瞳孔的大小，当环形肌（缩孔肌）收缩时，瞳孔缩小；当辐射肌（放孔肌）收缩时则瞳孔放大。所以，在人眼光学系统中，瞳孔的作用好似照相机的“光圈”。它的大小可自动控制，随光线强弱而变化，光弱时增大，光强时缩小。

（三）晶状体

晶状体又称水晶体，它像一只洋葱一样由许多薄层组成，由睫状肌控制。它相当于凸透镜，睫状肌绷紧和放松运动，使凸透镜的曲度时而变薄，时而变厚，从而起到自动调节焦距的作用，保证远近距离不同的物体在视网膜上有清晰的影像。假如眼睛处于病态，水晶体自动调节焦距的功能失调，聚焦点会投落在视网膜壁较前或较后的地方，落在网膜前面为近视眼，落在网膜后面为远视眼。所以，患近视或远视眼疾者只能借助眼镜的调节才能保证视觉的清晰。(www.xing528.com)

水晶体这个相当于凸透镜的曲率变化并非无限度，过于靠近眼睛的物体，它的成像不能投落到视网膜上，因此，也就看不见了。水晶体以及控制水晶体的肌肉弹性随着年龄的增长而逐步老化，调节功能也随年龄的增长而降低。水晶体含有的黄色素也随年龄的增长而增加，因此，老年人的视觉功能和色彩感觉都会因视觉器官的老化而受影响。

（四）视网膜

眼球壁有三层膜：纤维膜、血管膜、视网膜。视网膜为最内一层。

视网膜上分布有两种视觉细胞，如果以形状命名，有杆状的视杆细胞和锥状的视锥细胞。视杆细胞专司明暗，对弱光的刺激具有高度的感受性，是夜视的感受器，但它不能分辨颜色；视锥细胞只在强光下反应灵敏，它具有颜色的辨别功能，是昼视和色觉的感受器。两种视觉细胞在受光刺激以后，转变为神经冲动，然后沿着神经传入大脑，构成明暗和色彩的视觉。

（五）黄斑与盲点

视网膜在视神经出口处，没有视觉细胞，故不能感受光的刺激，称为“盲点”。另外，正对瞳孔处为“黄斑”，其中有一个浅凹，是视觉最敏感的区域，其位置刚好在通过瞳孔视轴的方向，是圆锥细胞和圆杆细胞最集中最丰富的地方。我们注视物体觉得非常清楚，是因为影像刚好射投到黄斑的关系。盲点在黄斑下面，它虽然是神经集中的部位，但是由于缺少视觉细胞，所以不能认识物体的影像和色彩。

（六）视觉过程的描述

视觉过程为光线→物体→眼睛→大脑→视知觉。假设把人的眼睛比作照相机的话，那么，水晶体相当于镜头，水晶体通过悬韧带的运动可以自动调节光圈，玻璃体相当于暗箱，视网膜相当于底片。当人眼受到光的刺激后，通过水晶体投射到视网膜，视网膜上视觉细胞的兴奋与抑制反应又通过视神经传递到大脑的视觉中枢产生物像和色彩的感觉。