[學習筆記] 視覺與大腦 - 視覺刺激 (Visual Stimuli)

光及電磁頻譜 (Light and the Electromagnetic Spectrum)


下圖是物理世界存在的電磁頻譜,其中人眼可見的是波長 400nm 到 700 nm 的部分,稱之為可見光 (light):


成像原理 (Making an Image)


影像是生物創造出來的,物理世界裡並沒有影像,只有到處亂跑的光子 (chaotic flux of photons)。

物體表面會反射來自所有可能方向的光子。

抵達我們眼睛的不是影像,而是被各種物體反射而來的光子!


人眼的作用類似照相機,光打到物體反射到鏡頭 (lens),鏡頭將光折射到感光元件 (film):


人眼和相機主要的差異是人眼是同時透過角膜 (cornea) 及水晶體 (lens) 將入射光折射到感光元件 (retina):


由光學原理可知,物體在感光元件上是上下顛倒的。

「視網膜上的影像」 (上下顛倒) 和「我們所見的」有極大的差異 (非上下顛倒)。

因此一個有趣的問題是,為什麼我們看到的影像並不是上下顛倒的?

由於 "inverse problem",我們無法確知真實的世界。

人類演化出處理 "inverse problem" 的機制決定了我們如何看 (how we see)、以及我們看到了什麼 (what we see)。

要點總結 (Summary of the Main Points)


我們能夠見到的,僅是對人類有用的,電磁頻譜中的一小部分。

物理世界裡並沒有影像,射入眼睛的光子,在視網膜創造出影像。


延伸閱讀


[Coursera] Visual Perception and the Brain - Visual Stimuli, by Dr. Dale Purves, M.D, Duke University.