《人》-视觉概述思维导图

2022-11-09

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人

视觉

概述

描述人的视觉概述

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思维导图大纲

三、视觉现象

（一）视敏度：

1.视敏度包括视力和视角：

视力：

视觉系统分辨最小物件或物体细节的能力，医学上称之为视力。

视角：

视角是指物体通过眼睛节点所形成的夹角。

视敏度的大小通常用视角大小来表示。

2.视敏度的分类：

视敏度一般可以分成最小可见敏度、最小间隔敏度和游标敏度三种：

最小可见敏度：

最小可见敏度是指视觉系统能够分辨最小物体的能力。

最小间隔敏度：

最小间隔敏度是指视觉系统区别物体间最小间隔的能力。

游标敏度：

游标敏度是用游标来测定的。

（二）颜色：

1.颜色的内容：

颜色包括彩色和非彩色。

非彩色就是灰色，它只有明度一种特性。

2.颜色的特性：

（1）色调：

取决于光的波长。

（2）明度：

取决于光的强度和物体表面的反射系数。

（3）饱和度：

又叫浓度，取决于彩色里掺杂灰色的多少。

3.有关颜色的现象：

（1）色觉缺陷：

色觉缺陷包括色弱和色盲：

色弱：

色弱患者对可见光的感受性低于正常人。

在刺激光较弱时，这些人几乎分辨不出任何颜色。

色弱患者在男性中占6%，是一种常见的色觉缺陷。

色盲：

色盲分为全色盲和局部色盲两类：

全色盲：

患全色盲的人只能看到灰色和白色，丧失了对颜色的感受性，世界就像一部黑白电影。

这种人一般是缺少视锥细胞，只有视杆细胞。

局部色盲：

患局部色盲的人还有某些颜色经验，但他们体验得到的颜色范围比正常人的要小得多。

（2）颜色混合：

含义：

颜色混合是指两种颜色混合在一起产生新颜色的现象。

类型：

色光混合，即相加的混合。

颜料混合，即相减的混合。

互补色和非补色：

互补色：

两种颜色混合在一起而产生了灰色或白色，则这两种颜色叫互补色。

在色光混合里，红和绿、黄和蓝都是互补色。

非补色：

两种非补色混合所得的结果是在光谱上他们两者之间的颜色。

如红和黄混合得到的是橙色。

（三）视觉对比：

1.含义：

视觉对比是指由于光刺激在空间上的不同分布引起的视觉现象。

2.视觉对比可以分为：

（1）明暗对比：

明暗对比是由光强在空间上的不同分布造成的。

例如，同样量的灰瓷片分别放在黑背景和白背景上，黑背景上的灰色边灰纸片看起来比白背景上的灰纸片更亮。

（2）颜色对比:

颜色对比是指一个物体的颜色会受到它周围物体颜色的影响而发生色调的变化。

例如，万花丛中一点红，红花要有绿叶配。

（四）视觉适应：

1.含义：

视觉适应是指由于视觉刺激的持续作用而引起的感受性的变化。

2.视觉适应可分为

（1）暗适应：

暗适应是指照明停止或由亮处转向暗处时，视觉感受性提高的过程。

例如，我们从阳光照射的室外进入电影院，或是在夜晚有明亮的室内走向室外，都会发生暗适应过程。

暗适应过程慢，大约30~40分钟，是因为视紫红质分解的作用。

戴红色护目镜可保护暗适应，原因在于：

早期的暗适应是有视锥细胞和视杆细胞共同完成，之后，视锥细胞很快完成暗适应过程，只有视杆细胞继续起作用。红光只使视锥细胞活动，而不能使视杆细胞活动。因此，只有视锥细胞参加暗适应过程，能够加快暗适应的过程。

（2）明适应：

明适应是指照明开始或由暗处转入明处时，视觉感受性下降的过程。

例如，当我们看完电影从电影院出来的时候，会觉得光线耀眼，但很快就会恢复到正常状态。

明适应过程很快，大约1~2分钟。

（五）视觉掩蔽：

在某种时间条件下，当一个闪光出现在另一个闪光之后，这个闪光能影响到对前一个闪光的觉察。

（六）闪光融合：

闪光融合是指明暗交替的光刺激的交替速度加快时，闪烁的光就会变成连续的光的现象。

例如，日光灯的光线是每秒闪动100次，我们看不出它的闪动。

刚好能够引起融合感觉的刺激叫最小频率叫闪光融合临界频率，也叫闪烁临界频率。

（七）后像：

1.含义：

后像是指刺激停止后暂时保留的感觉现象。

2.后像的分类：

和刺激物的性质相同的后像叫正后像。

和刺激物性质相反的后像叫负后像。

颜色视觉的负后像是刺激色的补色。

例如，在注视电光灯之后闭上眼睛，眼前会出现一个灯的光亮现象，位于黑色背景之上，这是正后像；之后可能看到一个黑色形象出现在光亮背景之上，这是负后像。

（八）普肯耶现象：

1.内容：

普肯耶现象是指当人们从视锥视觉向视杆视觉转变时，人眼对光谱的最大感受性将向短波方向移动，因而出现了明度变化的一种现象。

在正常情况下，人的视觉系统能够反应的光强范围大约从10⁻⁶烛光/米²到10⁷烛光/米²。

2.普肯耶现象可以用光谱敏感函数（或光谱光效率函数）来说明：

在视锥视觉条件下，如果我们在视锥的光谱敏感曲线上选择两个具有40%的相对光谱感受性的光线，如500nm的绿光和620nm的红—橙光，它们的明度看上去应该相同。如果这时将光强降低，改用视杆细胞来完成明度辨别，那么绿光就会比红橙光显得明亮的多。

3.普肯耶现象的意义：

普肯耶现象说明，在不同的光照条件下，人们的视觉机制是不同的。

（九）马赫带现象：

1.含义：

两条相邻的明度不同的光带，虽然每条光带上的光的强度是一样的，但是看起来亮区里邻近暗区的地方更亮，暗区里邻近亮区的地方更暗，这个更亮和更暗的区域叫马赫带。

例如，在观察影子时，在轮廓线处的两侧，会看到马赫带现象的地方，暗的地方更暗，亮的地方更亮。

2.形成的原因：

马赫带是由于相邻的神经细胞之间发生侧抑制作用的而形成的。

侧抑制作用：

侧抑制是指相邻感受器之间能够相互抑制的现象，即一个感受器受到刺激产生的神经冲动，对邻近部位的输入信号会产生抑制性的影响，它会影响神经信号的加工。

由于侧抑制的作用，一个感受器细胞的信息输出不仅取决于它本身的性质，而且也取决于邻近细胞对它的影响。

四、视觉理论

（一）三色说：

英国科学家托马斯.杨假定，人的视网膜上有红、绿、蓝三种感受器，每种感受器只对光谱的一个特殊成分敏感。

赫尔姆霍茨认为，每种感受器对各种波长的光有反应，但不同的感受器对不同的光更敏感，红色感受器对长波更敏感，绿色感受器对中波更敏感，蓝色感受器对短波更敏感。

（二）四色说：

四色说又称对立过程理论。

黑林认为，在视网膜上存在着三种视素，即黑—白视素、红—绿视素、黄—蓝视素，他们在光刺激的作用下表现为对抗的过程，即同化过程和异化过程。

如红—绿视素在红光作用下异化产生红色经验，在绿光作用下同化产生绿色经验。

一、视觉的含义

（一）概念：

视觉是一种由光刺激作用于人眼产生的感觉。

（二）视觉的适宜刺激：

视觉的适宜刺激是光波，即波长为380~780纳米的电磁波，又称为可见光。按照波长的长短依次为：红橙黄绿青蓝紫。

二、视觉的生理基础

视觉的生理基础包括折光机制、感受机制、传导机制和中枢机制：

（一）折光机制：

1.折光机制的生理基础（同时也是视觉的生理基础）：

折光机制生理基础是眼球，包括：

（1）眼球壁：

眼球壁分为外、中、内三层：

外层：

组成：

外层为巩膜和角膜。

功能：

保护眼睛和聚焦光线。

中层：

组成：

中层为虹膜、睫状肌和脉络膜。虹膜中间有一个孔，叫做瞳孔。

功能：

可以通过调节瞳孔大小来对光线的摄入量进行调节。

内层：

内层为视网膜和视神经内段。

视网膜：

视网膜是眼球的光敏感层，由视觉神经细胞组成的。

视网膜的最外层叫视细胞层，作用在于直接接受光刺激，并把光刺激转化为神经冲动，由视锥细胞和视杆细胞组成。

视锥细胞：

视锥细胞大概有600万个，形状呈锥状，主要集中在视网膜的中央凹，在强光下起作用，是明视觉器官，功能在于分辨物体的细节和颜色。

视杆细胞：

视杆细胞大概有1.2亿个，形状呈杆状，主要分布在视网膜的边缘，距离中央凹16~20度处最多，在弱光下起作用，是暗视觉器官，功能在于分辨物体的轮廓和明暗程度。

视网膜上的盲点：

盲点是指视网膜上一个对光不敏感的区域，来自视神经节细胞的神经纤维在这里聚合成视神经。

（2）眼球内容物：

组成：

眼球的内容物包括晶状体、房水和玻璃体。

它们与眼球最外层的角膜共同组成眼睛的屈光系统。

功能：

起调节作用，使光线准确投射到视网膜上。

（3）眼外肌：

眼外肌有三对，分别受眼动神经、滑车神经和外展神经的支配，使眼球能向不同方向运动。

2.折光机制的具体过程：

外界的光线透过眼球最外层的角膜进入前房，再从瞳孔进入晶状体、玻璃体，最后投射到视网膜上。

（二）感觉机制：

视觉的感觉机制也可以成为视觉的换能作用。其过程是：当光线作用于视觉感受器时，视锥细胞和视杆细胞中的视紫红质发生合成和分解，导致分子结构发生变化，所释放的能量就会激发神经细胞释放神经冲动。

（三）视觉的传导机制：

视觉的传导机制由三级神经元实现：

第一级是视网膜的双极细胞，将产生的神经冲动传递至第二级神经元；

第二级是视神经节细胞，由神经节点发出的神经纤维在视交叉处实现交叉，鼻侧束交叉至对侧，和对侧的颞侧束合并，传至丘脑的外侧膝状体。

第三级神经元的纤维从外侧膝状体发出，终止于大脑枕叶的纹状区，即布鲁德曼第11区。

（四）视觉的中枢机制

1.视觉中枢机制的生理基础：

（1）视觉感受野：

视觉感受野是指视网膜上的一定区域或范围，当它受到刺激时，能激活视觉系统与这个区域有联系的各层神经细胞的活动。一个皮层细胞通过与多个外侧膝状体细胞联结来获得较大的感受野。

胡伯和威塞尔等人首先对视觉感受野进行研究，他们认为，视觉系统的高级神经元能够对呈现在视网膜上的具有某种特性的刺激物作出反应，这种高级神经元叫特征觉察器，它保证了有机体对环境中提供的视觉信息作出选择性的反应。

（2）视觉系统的两条通路：

①“What”通路：

“What”通路又叫腹侧通路，是从震业的初级视觉皮层到颞下回，主要负责处理颜色和物体形状的信息。

②“Where”通路：

“Where”通路又叫背侧通路，是从枕叶到顶叶，主要负责处理运动、空间、位置信息。

2.视觉的中枢机制：

视觉的直接投射区是大脑枕叶的纹状区，这是实现对视觉信号初步分析的区域。与纹状区相邻的另一些脑区则负责进一步加工视觉的信号，从而产生更复杂、更精细的视觉。

纹状区受损会导致失去视觉，成为盲人；感觉联合区受损会导致各种情况的失认症。

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