眼睛看得见东西的原理是什么?

俗话常说：“耳听为虚，眼见为实”，这种说法不仅是几百几千年来的经验之谈，更已经被很多人奉为真理。但眼睛看见的是否真的就是事物的本身呢？在我们的日常生活中人们经常用以证明一个事物的真实性的表述就是：这是我亲眼看到的！但，法庭上却不承认没有其他辅助证据的一个人的“亲眼所见”。为什么？眼见不为实吗？ 的确，不可否认眼睛是人的感觉器官中最直接，最能反映事物原貌的。这一点已被美国范德比尔特大学的科学家托马斯・詹姆斯及其同事通过两个实验证实。 在他的第一个实验中，托马斯・詹姆斯等人让接受实验的志愿者观看计算机屏幕上的球。这个球是由很多的点构成的，这些点或是向左或是向右转动，让人们感觉球在也在相应的方向上转动。托马斯・詹姆斯等人让志愿者说出球的转动方向，结果各有一半的人选定向左或向右。这不出所料，因为那些点向左或是向右转动的时间是相同的。此后，科学家让接受实验者在观看屏幕的同时，手中还触摸一个向左或向右转动的用聚苯乙烯泡沫塑料做成的球，希望人的触觉能影响大脑的判断。但结果是，只有65％的受验者宣称他看的球的转动方向与他触摸的一致，这显示触觉并没有多大的影响。 托马斯・詹姆斯等人进行了第二个实验。他们让受验者闭上一只眼睛来观看实际存在的转动的球。由于只用一只眼，受验者不能肯定说出球的转动方向，但是他们又让受验者能够触摸或感觉到球的转动方向，结果只有70％的受验者正确说出了球的转动方向，另外的30％还是被错误的视觉信息所误导。托马斯・詹姆斯等人由此得出结论，视觉观察结果对于大脑判断最为重要。人的大脑不是将视觉和触觉所获得的信息联合起来，而是分开加以处理的，而且更相信视觉信息，尽管有些时候触觉信息更可靠。 托马斯的试验在证实“眼见为实”的同时，却也又恰恰证明了“眼见不一定为实”。 其实，自古以来，人类就有很多错觉，如不用理智来精细推测，用开放的心胸来包容，往往会被表面现象迷惑，将错就错，甚至哲学家也不例外。亚里士多德就曾经认为重的物体比轻的物体落地快，可是后来伽利略的斜塔实验证明他是错的。孔子即使被奉为中国的圣人却也不能避免。因此著名灵魂乐手马文・盖在上世纪60年代的流行歌曲中告诫人们：我们应该只相信眼见的一半。 那么，为什么自己亲眼看得真真切切的东西却可能并不是我们脑中浮现的呢？这是有一定的科学依据的。因为我们眼睛的构造、大脑的工作原理、我们的认识习惯以及一系列传统观念的束缚，使得眼见不一定为实。 一、人眼是有视觉限制的。 我们人类有眼睛。正常人的眼睛在接触光线后，会产生视觉。但是人的眼睛有它特殊的构造，并不是一切光线都能使人产生视觉。红外线和据说蚂蚁能够"看得见的"紫外线，都不能够使人产生视觉。因此正常人的眼睛，也可以说是很有"缺陷"的。 二、人脑会创造自己的一套逻辑，将非现实的信息予以合理化。 而现在华盛顿大学圣路易分校生物医学工程系和匹兹堡大学神经生物学系的合作研究显示，有时你看到的任何事都不能相信。研究人员发现，你实际上正在做的事和你认为你正在做的事，在大脑中显示的部位不同。 丹尼尔・莫朗是圣路易分校生物医学工程暨神经生物助理教授。他与合作伙伴――匹兹堡大学的安德鲁・修怀兹和安东尼・瑞纳专注于研究认知和视觉小把戏，以及猕猴和人对这些小把戏的反应。他们创造了一个虚拟实境电视游乐器对猴子进行实验，让它们以为自己在用手描绘椭圆形，而实际上它们是画着圆形。研究人员监控猴子的神经细胞，并分辨脑中哪一个区域显示圆形，哪一个区域显示椭圆形。他们发现主要运动皮质区显示的是实际行动，而隔壁一个称之为腹侧运动前区的部位，制造着椭圆的幻象。 这项研究显示，人脑会创造自己的一套逻辑，将非现实的信息予以合理化。例如第一次戴上一副双焦点的老花眼镜时，会发现眼睛看到的景象和手触摸到的周围环境是不大一样的。渐渐地大脑会进行调整，消除视觉与触觉的差异。腹侧运动前区在此扮演重要角色。 三、我们的认识习惯使我们往往忽略事物的真实面貌。 我们往往说“一见钟情”，其中说明我们对于事物的认识其实是十分模糊且第一印象的。我们对于一件事物的认识，一般上一开始只是对视觉信号进行模糊处理，即只对信号进行轮廓辨认和处理，也即只辨认主要特征。比如人或动物或物体；动的或静的；大或小；远或近；男或女；高或矮等等特别明显的差异进行甄别。我们只有在多次接触或引起注意的时候才会注意到更多的细节的东西。这就造成我们被第一印象所欺骗。 这也就是说，人在得到一个印象时，一是模糊扫描的，二是将其分成各种要素来记存的。也就是说记存的不是完整的印象。所以，即使是眼光最敏锐和记忆最好的人也无法真正还原一个事物的完整的印象。 四、传播通道中的“噪音”亦将影响“眼见之景象” 这里的“眼见”指的其实是向别人描述自己“亲眼看见的东西”，人们往往把别人看见的东西就当成是事物的本来面目，认为既然有人看见了，又能如此详细的描述出来这总不会有错吧？但事实上，这之间往往会出现偏差。 人要将自己看到的事物传给另外别人时，并不能将原来的“印象”原原本本地送到别人的眼中。而是需要用另外的人体器官如：嘴――语言描述；手――图画描写；这就要转换，即将脑中记存的要素重新组合成印象并变成语言和动作。因为印象是要重新组合的，所以只要意识上出现偏差这种组合就会出现偏差，而且往往将自己没注意的差异漏掉。而在信息传播过程中，也会产生误差，这些都是“噪音”。接受这样的描述的人再将这些描述在大脑中进行类似的处理。这样与事物的原本面貌之间的差异就更大了。有时甚至是很离谱。 五、传统想法加上利害关系，使人们只看到他们想要看的。 亲眼看到的才信，对看不见、不能理解的一概不信，这是一般人判断真伪的方法。实际上这是由于传统想法加上利害关系蒙蔽了人的眼睛。正因为人们相信自己看到的就是真实的，这也往往会造成一种麻痹心里，忽略了其实应该是可以注意到的因素。使他们只看得见他们想要看到的，看不见他们不想看到的。所以这也是一种迷信，是迷信于自己的眼睛和观念，而正是这种固步自封的认识方法造成了科技无法进步。 比如我们看见室内的桌子、椅子、笔、砚、杯、盘都是静止不动的，是坚实无缝的。但是物理学家会告诉我们，在这些物质内部，电子围绕原子核以光的速度旋转着，原子与原子也是时刻不停地振动着。 电子与原子核，原子与原子之间都留着极大的空隙，非常疏松，像空气一样。这和我们看见外表的静止、坚实完全不一样。可见，人类的眼睛实际上是看不到物体真相的，必须用合乎逻辑的理智才能推得正确的答案。 平时我们认为确实看得一清二楚的事物，事实上有时也没有真正看清。科学家告诉我们，人眼所能看到的光线，只在可见光400～700纳米的电磁波长范围内，是极为有限的一部分；听到的频率范围也仅限于20～2万赫兹。 由于人眼的错觉，太空中原来大放光明的地方，长久以来一直被认为是漆黑一团，就是因为人眼的视力所限，即使借助某些工具，人观察到的也只能是最表层的显现。后来科学家意识到了这个问题，采用了红外线、紫外线、X射线来观察天体，结果豁然开朗，那些隐藏在黑暗中的天体瞬间出现在人类眼前，景象壮观得令人难以置信。当前最先进的哈勃太空望远镜，就能用红外线来观察天体。 正是由于上诉种种原因，使得我们看到的往往与事物本身是有出入的，尤其是第一印象。看上面的那些图也可以说明这一点，往往是第一眼欺骗了自己，当我们重新认真审视这些图时，就可以很快发现其中的奥妙了， 对此我们可以发现，对于眼睛所造成的视觉误差，虽然有人体构造等等的限制我们暂时无法改变，但对于我们的认识习惯等是可以减少我们这种不必要的“麻烦”的。这要我们在关注事物的时候，不要受陷于自己的刻板印象，不要急于下结论，多看多想，多点理性，少点鲁莽，很多“误会”是可以被消除的。

基本就是将光信号，转换成电信号的过程。人的所有和大脑有关的感知系统的基础就是电化学反应过程，听觉是将声波转换成电信号，触觉是将压力转换成电信号，视觉就是将光信号转换成电信号，过程有点象光缆的光模转换器的工作过程，而所有的电信号都通过传导神经，传递到大脑的相应区域，然后将之前的过程转换成化学信号，然后我们就有相关的感受了。这种信号的传递是依赖于视网膜上的色素层，有一种物质叫做视紫红质，在光照的情况下，可以可逆的转化为11-顺视黄醛，激活视网膜细胞的细胞膜的电位变化，经过双极细胞，节细胞等初级神经细胞，传入是神经细胞，入脑...外界能测出具体方向和距离变化。凸透镜成像原理。人的近视和散光就是因为焦距的变化才造成的。美国用导弹打掉自己那坠落的卫星、用导弹拦截导弹、地对地导弹、红外线追踪导弹......典型的许多例。眼睛成像示意图：http://vipftp.eku.cc/vrw/sc/sctx/755097347775.jpghttp://www.cbe21.com/subject/biology/photo.php?photo_id=1720眼睛矢状断面图：http://www.cnblogs.com/images/cnblogs_com/sukyboor/200312420503878.jpg