很旧以前就想知道人眼和镜头的关系了,今天从未名bbs上找到了这篇文章,那里也是转载的,我也转过来学习学习.

眼睛与照相机镜头的比较

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十九世纪的眼睛构造与视觉原理权威Hermann Von Helmholtz曾谓人眼有粗制滥造之嫌。自从他下如此结论以来，百年间涉及此方面的其它学者也纷作类似的评断。他们的评断也是根据以眼睛与照相机镜头作直接比较的结果。他们的方法是将眼睛从刚被屠宰的动物身上取下，然后观测该眼睛所成之像。几乎所有这样的实验结果，都证明Helmholtz之所言不谬。做这类试验时，镜头设计还不甚好。后来因为计算器的应用，镜头的设计也大大进步了。如果当初他们能有今日的镜头，再用镜头所成之像与眼睛所成之像比较的话，其结果无疑将更为悬殊。

人们之所以作这样的比较，大约是导源于一般人习惯上常用眼睛来解释照相机的性能，或是反过来，借照相机来解释眼睛的构造。君不见，几乎所有有关照相机的入门书都至少有一幅眼睛与照相机的对照图，上面注明眼睑（Eyelid）相当于快门（Shutter），虹彩（Iris）相当于光圈（Diaphragm），眼睛晶体相当于镜头透镜，以及网膜（Retina）相当于照像底片等等（见图一）。

如果将来源不同的数据的平均值用来表示一只『正常眼』的话，若是我们仅就这范围比较眼睛与像机，则下列数据将有助我们的了解。则一只『正常眼』的镜头特性应该是：

焦距（Focal length）：平均为22.7公厘。

最大光圈速度（Speed）：f/2.8（注一）。

最小光圈（Min. aperture）：在没有吗啡影响之下为f/11。

视界角：上下130度，左右200度。

明晰度（Resolving power）：（注五）。

视轴正中（亦即黄斑）：70线/公厘（详后述）

视轴外一度：56线/公厘。

视轴外5度：24线/公厘。

视轴外20度：7线/公厘。

轴外50度：1.8线/公厘。

最近有效距离大约为250公厘，此值随年龄而异。

保养与维护方面有自动清污设备，快门在连续使用16小时后会疲乏，稳定性则每小时不同。标准配件包括内附式紫外线滤光装置，自动光圈大小调节，自动对距（Focus）控制，自动目标追踪控制，以及一旦目标触及视界中心自动立即钉牢控制等等。

现在告诉我，你可能找出一种镜头在这些方面胜过眼睛？在你踏破铁鞋之前，让我再加上一点：由于大部份人均有两只眼睛，由两只眼合作则有立体透视之妙，合作视野广达130度。而且随目标的距离与相对位置的不同，能全自动收发（注二）调整，更妙的是某些部份还可以由意志控制，诸如『快门』，可单独操作制造一些特殊效果，像含情凝睇，秋波暗传之类的玩意儿。

再说没有人会把眼睛与镜头的比较看得太认真。任镜头再好，我是决不会拿眼睛去掉换任何镜头的，我想你也不会。因为眼睛不单只是一个镜头，所以不能单以属镜头特性方面数值来衡量，除上述传情方面功用外，眼睛还属于形象记忆，经验等系统的一单元。

与眼睛最类似的人造物品是一架双镜头的立体全彩色电视照相机；附有自动拍照控制，自动对距，自然曝光以及上面所开清单上所有属于Helmholtz所评为『低劣的眼睛』的一切。

镜头设计家在许多地方模仿眼睛。最令他们感奇怪的是；发现必须用几个折光率（Refractive index）不同的透镜组合起来才能克服某些光学偏差（Optical aberrations）。眼睛的晶体利用同样的原理，只是结构上更为精致。眼睛晶状体，并不是由好几大块折光率不同的单元组成，而是由许多维质的薄片叠成。外面包着一层透明而有韧性的薄膜。薄片层数虽逾二千，整个晶状体却不及一个小的扁豆大。相连接的每层薄片折光率都有些许不同，因此光线经过晶状体时，是渐渐地转向，而不像经过人造镜头那样突兀。