人眼的物理限制有哪些

㈠ 人眼的視覺特性

人眼的視覺特性

首先人眼的視覺特性，是因人而異的，我們在這里討論的是正常人的統計平均狀況。

01視覺范圍

1.人眼的光譜靈敏度

(1)人眼可識別的電磁波長大約為400-800nm。波長由長至短祥飢改，光色分別為紅橙黃綠青藍紫。同時含有400-800nm各色電磁波的光，稱為白光。

(2)人眼對不同的顏色的可見光靈敏程度不同，對黃綠色最靈敏(在較亮環肢咐境中對黃光最靈敏，在較暗環境中對綠光最靈敏)，對白光較靈敏。但無論在任何情況下，人眼對紅光和藍紫光都不靈敏，假如，將人眼對黃綠色的比視感度(靈敏度)設為100%，則藍色光和紅色光的比視感度(靈敏度)就只有10%左右了。

(3)在很暗的環境中(亮度低於10-2cd/m2時)，如無燈光照射的夜間，人眼的錐狀細胞失去感光作用,視覺功能由桿狀細胞取代,人眼失去感覺彩色的能力，僅能辨別白色和灰色.。

2.人眼能感受的亮度范圍

人眼能感受的亮度范圍約為10-3—106cd/m2。當平均亮度適中時(亮度范圍約為10—104cd/m2)，能分辨的最大和最小亮度比為1000:1(當亮度為1000cd/m2時，識別能力最高，有資料稱:最小可識別黑度差ΔDmin≈0.08);當平均亮度很低時，能分辨的最大和最小亮度比不到10:1。

3.人眼視覺的空間特性

(1)空間解析度為≤12LP/mm;

(2)灰度分辨能力為64級。

4.人眼的時間特性

(1)活動圖像的幀率至少為15fps時，人眼才有圖像連續的感覺;

(2)活動圖像的幀率在25fps時，人眼才感受不到閃爍。

注:;監控視頻15fps，電視25fps，電腦屏幕60fps。

02視覺的適應性

亮度適應能力
亮度適應現象：人眼通過改變其整個靈敏度來適應非常大的光強變動范圍的現象。

主觀亮度：人的視覺系統感覺到的亮度，是進入人眼內的光強度的對數函數。

亮度Ba，短交叉曲線表示當眼鏡適應這一強度級別時，人謹判眼能感受的主觀亮度的范圍

Bb以下，眼睛響應為黑，曲線上部的虛線部分實際無限制
1.明適應

人由暗處走到亮處時的視覺適應過程，稱為明適應。當人由暗處走到亮處時，人眼一時無法辨認清物體，需要大約一分鍾的調整適應時間。
2.暗適應

人由亮處走到暗處時的視覺適應過程，稱為暗適應。當人由亮處走到暗處時，人眼一時無法辨認物體，需要大約三十分鍾的調整適應時間

3.視覺惰性(視覺暫留)

光像一旦在視網膜上形成，在它消失後，視覺系統對這個光像的感覺仍會持續一段時間，大約為(1/20--1/10)s。

4.視覺連帶集中

人眼一旦發現缺陷，視覺立即集中在這片小區域，密集缺陷比較容易發現。

5.視覺的心理學特性

視覺過程，除了包括基於生理基礎的一些物理過程之外，還有許多先驗知識在起作用。這些先驗知識被歸結為視覺的心理學知識，它們往往引導出現視錯覺。
空間錯覺和假輪廓

6.對比靈敏度
實驗表明，人眼睛剛能分布的強度差 deta I 是I的函數，而且韋伯分數deta I/I在相當寬的范圍內近似為常數，約等於0.02

7.馬赫帶效應（Mach Band）

8.同時對比度
人眼睛無法判斷出視場中目標的絕對亮度。因為人類視覺對亮度的主觀響應與目標物的背景亮度有著密切的關系。

參考：
人眼的視覺特性
視覺感知特性 【1】人類視覺系統的信息處理機制的4個特性
計算機視覺中的注意力機制（Visual Attention）
https://www.jianke.com/ykpd/5492830.html

㈡ 物理題：用刻度尺測量三個人的高度，你會發現什麼說明什麼問題

這是一個視覺誤差的題目。三個人看起來不一樣高，但用刻度尺測量三個人的高度，你會發現他們一樣高。
其原因是：我們眼睛的構造、大腦的工作原理、我們的認識習慣以及一系列傳統觀念的束縛，使得眼見不一定為實。
一、人眼是有視覺限制的。
我們人類有眼睛。正常人的眼睛在接觸光線後，會產生視覺。但是人的眼睛有它特殊的構造，並不是一切光線都能使人產生視覺。紅外線和據說螞蟻能夠"看得見的"紫外線，都不能夠使人產生視覺。因此正常人的眼睛，也可以說是很有"缺陷"的。
二、人腦會創造自己的一套邏輯，將非現實的信息予以合理化。
而現在華盛頓大學聖路易分校生物醫學工程系和匹茲堡大學神經生物學系的合作研究顯示，有時你看到的任何事都不能相信。研究人員發現，你實際上正在做的事和你認為你正在做的事，在大腦中顯示的部位不同。
丹尼爾·莫朗是聖路易分校生物醫學工程暨神經生物助理教授。他與合作夥伴——匹茲堡大學的安德魯·修懷茲和安東尼·瑞納專注於研究認知和視覺小把戲，以及獼猴和人對這些小把戲的反應。他們創造了一個虛擬實境電視游樂器對猴子進行實驗，讓它們以為自己在用手描繪橢圓形，而實際上它們是畫著圓形。研究人員監控猴子的神經細胞，並分辨腦中哪一個區域顯示圓形，哪一個區域顯示橢圓形。他們發現主要運動皮質區顯示的是實際行動，而隔壁一個稱之為腹側運動前區的部位，製造著橢圓的幻象。
這項研究顯示，人腦會創造自己的一套邏輯，將非現實的信息予以合理化。例如第一次戴上一副雙焦點的老花眼鏡時，會發現眼睛看到的景象和寬悶棚手觸摸到的周圍環境是不大一樣的。漸漸地大腦會進行調整，消除視覺與觸覺的差異。腹側運動前區在此扮演重要角色。
三、我們的認識習慣使我們往往忽略事物的真實面貌。
我們往往說「一見鍾情」，其中說明我們對於事物的認識其實是十分模糊且第一印象的。我們對於一件事物的認識，一般上一開始只是對視覺信號進行模糊處理，即只對信號進行輪廓辨認和處理，也即只辨認主要特徵。比如人或動物或物體；動的或靜的；大或小；遠或近；男或女；高或矮等等特別明顯的差異進行甄別。我們只有在多次接觸或引起注意的時候才會注意到更多的細節的東西。這就造成我們被第一印象所欺騙。
這也就是說，人在得到一個印象時，一是模糊掃描的，二是將其分成各種要素來記存的。也就是說記存的不是完整的印象。所以，即使是眼光最敏銳和記憶最好的人也無法真正還原一個事物的完整的印象。
四、傳播通道中的「噪音」亦將影響「眼見之景象」
這里的「眼見」指的其實是向別人描述自己「親眼看見的東西」，人們往往把別人看見的東西就當成是事物的本來面目，認為既然有人看見了，又能如此詳細的描述出來這總不會有錯吧？但事實上，這之間往往會出現偏差。
人要將自己看到的事物傳給另外別人時，並不能將原來的「印象」原原本本地送到別人的眼中。而是需要用另外的人體器官如：嘴——語言描述；手——圖畫描寫；這就要轉換，即將腦中記存的要素重新組合成印象並變成語言和動作。因為印象是要重新組合的，所以只要意識上出現偏差這種組合就會出現偏差，而且往往將自己沒注意的差異漏掉。而罩納在信息傳播過程中，也會產生誤差，這些都是「噪音」。接受這樣的描述的人再將這些描述在大腦中進行類似的處理。這樣與事物的原本面貌之間的差異就更大了。有時甚至是很離譜。
五、傳統想法加上利害關系，使人們只看到他們想要看的。
親眼看到的才信，對看不見、不能理解的慎則一概不信，這是一般人判斷真偽的方法。實際上這是由於傳統想法加上利害關系蒙蔽了人的眼睛。正因為人們相信自己看到的就是真實的，這也往往會造成一種麻痹心裡，忽略了其實應該是可以注意到的因素。使他們只看得見他們想要看到的，看不見他們不想看到的。所以這也是一種迷信，是迷信於自己的眼睛和觀念，而正是這種固步自封的認識方法造成了科技無法進步。
比如我們看見室內的桌子、椅子、筆、硯、杯、盤都是靜止不動的，是堅實無縫的。但是物理學家會告訴我們，在這些物質內部，電子圍繞原子核以光的速度旋轉著，原子與原子也是時刻不停地振動著。
電子與原子核，原子與原子之間都留著極大的空隙，非常疏鬆，像空氣一樣。這和我們看見外表的靜止、堅實完全不一樣。可見，人類的眼睛實際上是看不到物體真相的，必須用合乎邏輯的理智才能推得正確的答案。
平時我們認為確實看得一清二楚的事物，事實上有時也沒有真正看清。科學家告訴我們，人眼所能看到的光線，只在可見光400～700納米的電磁波長范圍內，是極為有限的一部分；聽到的頻率范圍也僅限於20～2萬赫茲。
由於人眼的錯覺，太空中原來大放光明的地方，長久以來一直被認為是漆黑一團，就是因為人眼的視力所限，即使藉助某些工具，人觀察到的也只能是最表層的顯現。後來科學家意識到了這個問題，採用了紅外線、紫外線、X射線來觀察天體，結果豁然開朗，那些隱藏在黑暗中的天體瞬間出現在人類眼前，景象壯觀得令人難以置信。當前最先進的哈勃太空望遠鏡，就能用紅外線來觀察天體。
正是由於上訴種種原因，使得我們看到的往往與事物本身是有出入的，尤其是第一印象。看上面的那些圖也可以說明這一點，往往是第一眼欺騙了自己，當我們重新認真審視這些圖時，就可以很快發現其中的奧妙了，
對此我們可以發現，對於眼睛所造成的視覺誤差，雖然有人體構造等等的限制我們暫時無法改變，但對於我們的認識習慣等是可以減少我們這種不必要的「麻煩」的。這要我們在關注事物的時候，不要受陷於自己的刻板印象，不要急於下結論，多看多想，多點理性，少點魯莽，很多「誤會」是可以被消除的。

㈢ 人眼為什麼觀察范圍有一定限制

大家知道，一個發光點可看成是一個發散光柬的頂點，人眼看到實物發光點，也就是光束的頂
點。
若發光點發出的光束被凸透鏡折射成實像，人眼看到的p』點是
p點的實像，它是實際光線會聚點，如圖
16-39若光束被平面鏡或被凹透鏡折射成虛像，如圖l6-40所示，人眼看到的p1『和p2點，它們不實際光線的會聚點
但都是出射光束反向延長線的會聚點由此可見，人眼直接看到的物或像，都是看到發散光束的頂點，對於整個物體或整個物體的像，由於物體或像上每一點都是發散光束的頂點，這些點的
集合就構成了整個物體或整個物體的像．
根據以上結論，我們可以用發散光來頂點來確定人眼觀察像的范圍，具體步驟如下:
1）根據特殊光線作出物點的象;
2）把像點作為反射或折射後的發散光束的頂點．作出從頂點出發經透鏡或平面鏡上下兩邊緣（對平面圖而言）折射或反射的發散光束的邊緣光線；
3）逆著光線的方向看，此兩條邊緣光線所夾的范圍，就是頂點（也即像點）的觀察范圍；
4）若要觀察到整個物體的橡，則根據上述步驟作出像兩個端點的觀察范圍，這兩個觀察范圍的重疊區域就是看到整個像的范圍.
下面應用這種方法分別對實像和虛像的觀察范圍進行分析，並比較其觀察范圍的大小．圖
16一41中的a』b『是根據特殊光線所畫的物
a
b經凸透鏡所成的實像，要確定其觀察范圍，可從透鏡邊緣引兩條光線並通過a』點，從而作出a』點為頂點的發散光束范圍．逆著光線前進的方向看此發散光束的范圍就為像a』的觀察范圍,見圖中打斜線的部分，用同樣方法確定出b』點的觀察范圍，它們的重疊區域就是映到整個像
a』b』的范圍，即圖中打交叉的部分．如圖16—41，像
a』b』比透鏡小，若所成的像跟透鏡一樣大,通a『點與b』點到鏡邊緣的四條光線中有兩直線是平行的，如圖
16—42所示,觀察象
a『b』的區域不會
重疊（圖中打斜線的兩個部分）.這種情況無法用眼睛直接看到整個物體的象，若像大於透鏡更是看不到了。可見觀察凸透鏡所成的實像范圍隨像的增大而減小，以至無法看到完整的像.若要用眼睛看到比透鏡大的實像，則可借型嘩運助光屏．實像成在光屏上由於光屏漫反射，光屏蘆者上每個象點都作為發散光束的頂點，人眼處在光屏前的任何位置都可以看到這些頂點，這些頂點的集合就是光屏上的實像．要確定平面鏡前物體ab所成的虛像的觀察范圍，可根據物像對稱性找出像的位置a
『b』,如圖
16·43所示,a『b』分別作為ab經平面鏡反射後發散光束的頂點。則從a』b『點發出的通過平面鏡邊緣反射光束范圍，即為觀察到的像a』b』點的范圍（見圖中α角的范圍）．同樣方法確定出觀察b『點的范圍（圖中β角范圍），它們的重疊區域即為看到整個像a』b『的范圍（圖中打斜線的部分）.凹透鏡所成虛像的觀察范圍與平面鏡同，看到a』的范圍如圖
16—44中α角范圍,看到
b』的范圍見圖中β
角的范圍，看到整個象a』b』范圍見圖中打斜線部分．凸透鏡所成的虛像范圍見圖
16-45所示，其中圖(a）是像比鏡小的情況，觀察范圍大，圖(b
）是像比鏡大的情況，觀察范圍只限於鏡後一卜梁個很小的影區」內（圖中打斜線的部分,
且像比鏡大得越多，觀察范圍越小．值得注意的是，人眼因肌肉調節而相當於一個變焦距凸透鏡，正常人眼只能把處在眼前10厘米以外處的物體成像在視網膜上，因此要清晰地看到物體的像，人眼不僅要處在上述所分析的觀察范圍內，且離頂點(即像點)的距離不得小於10厘米．
摘自《物理教師》

㈣ 人及其他動物的眼睛變得對可見光最敏感,其背後有何物理原因

視網膜的材質。人的悄旅視網膜材質類似於鋼的硬而不脆，這種硬而不脆的黃金值，就使人對可見光全程都是最靈敏。動物的視網膜材質類似於含碳量偏高或偏低，啟源凳致使有的動物的眼睛對紅光靈敏，甚至能看見紅外線，但對紫光就變得麻木不仁，甚至看不見；致使有的動物對裂吵紫光靈敏，對紅光麻木不仁。總之大部分動物對可見光的跨度不如人，少數的動物對可見光的跨度可能超過人。這些物理角度都是視網膜的材質原因，生理角度都是生存為了適應各自的大自然環境的原因。

㈤ 人類的眼睛像素有5.76億，那為什麼看不清100米開外的東西

人類的眼睛逗搭啟像素有5.76億，是一個很高的數值。很多價格昂貴的相機多可能達不到這個效果。但是人的眼睛卻看不清100m開外的東西。這是因為我們通常對像素這個概念有一個誤解。並不是像素越高，我們能看出清楚的東西就越遠。枝扒而是像素越高，我們能看到的物體就越清晰，越精細。而人眼之所以不能看見100m開外的東西，是因為我們普通人眼睛最小視角約束了。

越好的相機，拍出來的照片就越有質感。我們的人眼像素很高，因此我們眼睛所看到的美景是相機所不能表達出來的感覺。但是我們看到美景是有一個前提，就是我們能看得到。100m的物體如果我們能清晰的看到，那麼我們的眼睛就能發揮出它獨特的優勢。而現實往往是這樣，100m太遠了，由於空氣沒有影響。折光率以及其他種種原因讓我們很難看清100m外的物體。這不是像素的問題而是由於其他原因。

像素是指圖像由一個個小方格組成。如果不是客觀原因的限制，我們的眼睛看到100m外的物體是可以的。但是現實環境就是很復雜。因此我們的人眼就很難看到100m外的物體。

㈥ 人眼能看多遠

人視力的極限是6米。視力最好的人能在6米以外看清東西，但對大部分人來說，能看清楚3米外的事物就很橋晌不錯了。正常眼可以看到（看清）無限遠的物體，但是物體在視覺上有「近大遠小」的特性。

眼睛的長度會影響視力。近視的人眼球長度要長於正常人的眼球長度，而遠視的人眼球長度要短於正常眼球的長度。眼球長度改變1毫米就會影響你看東西的距離。

(6)人眼的物理限制有哪些擴展閱讀廳友

1、虹膜異色可遺傳。虹膜異色是具有遺傳性的。但如果你在生活中突然發現自己的一隻眼睛顏色發生了變化，這可能就是虹膜異色症，應及時就醫。

2、有的人會有對視恐懼症。害怕看別人的眼睛，被稱為對視恐懼症。它是高級神經活動的暫時失調，是青春期的常見病。青春期的男女，生理發育比心理快，再加上學業壓力和其他外界因素的影響，就容易產生這種神經系統的適應不良。

3、眼球的恢復速度很快。有些眼球擦傷能夠在24~48小時內癒合。但眼球劃傷引起感染，就有可能導致失明。所以，當你感到眼睛受到傷害後，應及時就醫，必要時要使用抗生素避免感染。

4、眼睛也有被曬傷的可能。眼睛被曬傷表現為疼痛、紅腫和脫皮，眼睛長期暴露扮消槐在陽光下會導致眼球內的組織增厚，這可能需要進行手術才能恢復。戴太陽鏡可防止長波紫外線和中波紫外線損傷眼睛。

㈦ 在物理學上,人的明視距離是多少近點和遠點是多少

人眼能看到的最遠距離叫遠點,正常人的遠點理論上在無窮遠,但實際在5米以上就算正常了.近視眼達不到無限遠,一般在在5米以內.
人眼能看清楚的最近距備沒離叫近肢枯點,正常人10厘米.老花眼大於25厘歷滾洞米,所以看書時要將書拿遠看.
眼睛觀看25厘米距離處的物體時,用眼不容易感到疲勞,這個距離叫做明視距離

㈧ 光電成像技術突破了人眼的哪些限制

光電成像技術在哪些領域得到廣泛的應用？光電成像技術突破了人眼的哪些限制？
應用：(1)人眼的視覺特性
(2)各種輻射源及目標、背景特性
(3)大氣光學特性拍毀對輻射傳輸的影響
(4)成像光學系統
(5)光輻射探測器及致冷器
(6)信號的電子學處理(7)圖像的顯示
[2]突破了人襲返備眼的限制
:(1)可以拓展人眼對不可見輻射的接受能力
(2)可以拓展人眼對微弱光圖像的探測能力
(3)可以捕捉人眼無法分辨的細節
(4)可以將超快世歲速現象存儲下來

㈨ 人眼在視覺上有限制 包括( )

盲點:視網膜上有不感光的部位——即盲點.

近視:原因:眼球前後徑過長,或租敏晶狀體曲度過大,成像在視網膜前.矯正方法:戴凹透鏡.

遠視:原因:眼球前後徑過短,或晶狀體曲度過小,晶狀體的彈性變小,成像在視網膜後.矯正方法:戴凸透鏡.

色盲:失去正常人辨別慶明顏色能力的先天性色覺障譽型告礙.

㈩ 請問人眼在明視距離處的最小分辨距離為多少θ=1.22λ/D，明視距離為25mm

明視距離是眼睛可以把物體看得清晰的距離，是25厘米。
明視距離就是在合適的照明條件下，眼睛最方便、最習慣的工作距離。碼迅最適合正常人眼觀察近處較小物體的距離，約25厘米。這時人眼的調節功能不太緊張，可以長時間觀察而不易疲勞。
物理學里，人眼看太遠和太近的物體時，眼球都要進行調節，也就是改變眼球的突起程度，看近處物體時，調節力增加，晶狀體會變凸，看遠處物體時，調亂猜節力要減弱，晶狀體會扁平。但有一個距離恰能使眼睛不用調節就能看清楚，這個距離就叫明視距離。也就是說眼睛看明視距離處的物體是感覺最舒服的、最適合正常人眼觀察近處較小物體的距離，約為25厘米。
明視距離小於20cm為近視眼，大於30cm則為遠視眼。標准明視距離（25cm）之處，正常人眼所能看清相距0.073mm的兩個物點，這個0.073mm的數值，即為正常人眼的分辨距離。
分辨力也叫解析度或分辨本領。分辨力的大小是用分辨距離（遲陪此所能分辨開的兩個物點間的最小距離）的數值來表示的。
希望我能幫助你解疑釋惑。