眼中的血管的秘密
此文已被知乎日報收錄:小時候想過一個問題:睜開眼睛為什麼看不見眼中的血管?
文 / @東華君 (新浪微博)
前言:前一篇文章《視覺盲點知多少?》介紹了如何看到我們眼睛中的盲點的方法。這次講一個衍生的問題:如何看到我們眼球中的血管?
眼睛是我們人類最精妙的器官之一,裡面布滿了血管(圖1)。這一點我們很容易就可以觀察到:大部分人在用眼過度、熬夜等情況下都會出現眼裡有紅血絲的現象。
在圖1中,我們可以很清晰了看到,眼中的血管位於視網膜和瞳孔之間,是成像的光的必經之路。理論上說,當光射入我們眼中的時候,血管的影子會投射在視網膜之上,即我們應該能看見我們眼中的血管。可是,為何我們平時卻看不到呢?
圖1. 眼中的血管位於視網膜和瞳孔之間,理論上應該會被看見。
一、為什麼我們看不到眼中的血管
事實上,我們的眼睛的確一直都有看到眼中的血管,我們只是以為自己沒看到罷了。原來,我們的視覺神經系統有一個特殊的技能:會自動忽視一直存在視野中特定位置的物體。心理學中有一個有趣的理論,叫做特克斯勒消逝效應( Troxler』s Effect),描述的就是這類現象(圖2)。
特克斯勒消逝效應是一種生活中較常見的現象,是神經適應性(adaptation)的表現。神經適應性是指人的感覺系統對外界的持續刺激不是恆定不變的,而是有一種適應刺激的過程(詳見前文:人人都能製作視覺遺像圖)。這種適應性使得神經系統可以忽略某些不重要的信息,比如這種持續不變的刺激,進而使人可以更好的應對環境中不斷變化的信息。
圖2. 特克斯勒消逝效應:盯著圖中黑點20秒,在該固定點周圍圖像會慢慢地淡化直至最後消失。(詳見前文:特克斯勒消逝效應 )
圖2就是展現特克斯勒消逝效應最經典的圖片。細心的讀者可能已經發現了,盯住圖中黑點一段時間之後,周圍模糊的圖像由於神經適應性會慢慢的消失,但是圖中心的黑點是不會消失的。這其實是由於我們的眼睛無時不刻在發生無意識的細微運動的,這被稱為微眼跳(microsaccade)。微眼跳在維持視覺景象、防止視覺消失上發揮著重要作用:它能夠刷新我們視網膜上的圖像,部分抵消神經適應性,使圖象變得清晰。
眼中的血管就位於視網膜的正前方,理論上應該和圖2中的黑點一般清晰,可為何我們還是看不見呢?原因就在於,由於我們眼中的血管是位於眼球內的,所以即便我們的眼睛一直在動,血管於視網膜而言一直是相對靜止的。所以,雖然眼中的血管理論上會在視網膜上產生很清晰的投影,但是其投影的位置一直不會變,加上神經適應性,我們照樣會看不見眼球中的血管。這一點,對於眼睛外的物體同樣也是適用的,研究表明如果眼睛的運動被完全抑制的話,即便我們看到的是清晰、高對比度的圖像,同樣也會漸漸地消失在眼前。
神經系統真是神奇啊,如果一直都能看見眼中血管的話,這日子還怎麼過啊。不幸的是,雖然我們看不見血管了,但是它們還是會因為導致光線的質量下降而削弱我們的視覺。也就是說,我們的視覺,原本可以變得更好。(詳見前文:視覺盲點知多少?)
二、如何看到眼中的血管呢?
由上面的介紹我們可知,我們之所看不到眼中血管的原因是由於血管相對於視網膜靜止,而本質上說,其實就是血管在視網膜上所投下的陰影一直保持不變。根據成像的原理,當物體和背景不變的時候,我們只要改變光源的位置就行了。明白這個原理之後,我們就可以設計一些辦法來看到眼中的血管了。
圖3. 原理圖:改變光源的位置,就可以改變血管在視網膜上投下的陰影的位置,進而抵消神經適應性的影響。
首先,介紹一個效果比較明顯的方法:
- 取一個家用手電筒(或者手機上的手電筒)。在昏暗的房間里,用手遮住左眼(這樣你可以將右眼睜得更大)。
- 用右眼向前看,並將手電筒從一邊以某種角度向眼角照射。
- 將手電筒沿上下前後方向輕輕晃動。
之後,你就可以在視野中就能看見很多的網狀物了,大致的樣子如圖4所示,那些黑色的網狀物就是眼中的血管。
圖4. 近似效果圖
然後,介紹一個更方便,但效果略差的方法:
圖5. 方法二:使用小孔模擬光源(詳見視頻:盲點,以及怎樣看見在你眼中的血管)
- 用食指按圖4中方式做出一個數毫米大的孔;
- 把用手做出來的小孔對準電腦屏幕的白色背景;
- 讓小孔貼近你的眼睛,閉上另一隻眼睛,透過小孔看白色背景。
- 把孔來回抖動,抖動的幅度最好是比小孔的直徑小一些。
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