我們如何透過眼睛看到清晰影像?

         人類透過眼睛看到清晰影像，其實起碼包括以下3個過程:

1.     合適的光量進入眼球內

2.     調節對焦

3.     大腦詮釋相關的訊息

 

(1)  合適的光量進入眼睛內: 透過控制瞳孔的大小的過程。

重要性: 提供足夠的光強度，刺激感光細胞發出神經脈衝。

	強光時	弱光時
虹膜(虹彩)的環狀肌	收縮	放鬆
虹膜(虹彩)的放射肌	放鬆	收縮
瞳孔	縮小(不要寫收縮)	擴張(不要寫放鬆)
進入眼球內的光線量	減少	增加
重要性	避免過強光線損害感光細胞	提供足夠的光強度，刺激感光細胞

以下是圖解。留意，虹膜其實是肌肉組織，由環狀肌及放射肌組成，是一對拮抗肌。環狀肌收縮時，圓周長度會較少，因此瞳孔便縮小。

 

(2)  調節對焦: 把外界光線聚焦於視網膜上的過程。

 

	觀看近物	觀看遠物
睫狀肌	收縮	放鬆
懸韌帶張力	減少	增加
懸韌帶狀態	變得鬆弛	變得繃緊
晶體厚度	由於本身的彈性，變回較厚	受到懸韌帶的拉力影響，被拉得較薄
晶體曲率	增加	減少
折射光線幅度	較大	較小
結果	來自近物的光線聚焦於視網膜上。	來自遠物的光線聚焦於視網膜上。

重點提示:

-       不知為何，虹膜會指明是環狀肌及放射肌收縮，從而導致瞳孔擴大或縮小，較易理解。但睫狀肌則沒有詳細說明，導致不太理解到睫狀肌收縮，為何會導致懸韌帶張力減少的過程。

-       其實以上說收縮的是睫狀肌是環狀睫狀肌部分，環狀睫狀肌收縮，孔徑會縮小，因此懸韌帶便不會被拉緊(利用以上瞳孔的圖解便可以)，晶體由於本身的彈性，變回原來的形狀(即較厚或曲率較大)。

-       觀看遠物時，最正確的說明，應是放射睫狀肌收縮(而不是睫狀肌放鬆，因為肌肉是不能夠主動放鬆的)，孔徑便擴大，懸韌帶便被拉緊，張力增加，懸韌帶連接晶體，因此晶體便被拉扁了，即變薄了，或曲率變小。

 

引申問題: (建議答案在最後)

1.     如年老時，晶體彈性減少。那會出現甚麼狀況?

2.     如環狀睫狀肌長期收縮，會導致放射睫狀肌不易收縮。那又會出現甚麼狀況?

3.     根據以上的機制，試說明近視可能的成因。

4.     根據以上的機制，試說明遠視可能的成因。

5.     根據以上的機制，試說明有沒有可能同時出現近視及遠視的徴狀? 試加以解釋。

 

(3)  大腦詮釋: 視網膜上感光細胞感受刺激後，傳至大腦進行分析的過程。

過程如下: (留意相關的生物專科用詞)

1.     視網膜上的感光細胞感受光線，發出神經脈衝。

2.     神經脈衝經視神經傳至大腦皮層的視覺處理中心。

3.     訊息於視覺中心經分析後，形成視覺。

 

備註: 大腦分析訊息時，並不祇是根據由視神經傳來的訊息，亦會利用過往已學習的資訊(經驗)作出分析，從而形成視覺。也因此，即使是同一件事物，每個人形成的視覺也不同，愈複雜的訊息，相差便愈大。即使是同一人，不同時候觀看同一件事物，也可能得出不同的視覺訊息。

 

 

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引申問題建議答案

1.     如年老時，晶體彈性減少。那會出現甚麼狀況?

答: 晶體彈性減少，於沒有張力下，便無法回復原來的厚度。觀看近物時，晶體曲率便不夠大，無法準確對焦近物。這稱為「老化眼」(或老花眼)。這徵狀跟遠視的徵狀一樣，都是無法對近物對焦。這徵狀無法根治，祇能配戴凸透鏡矯正。

 

2.     如環狀睫狀肌長期收縮，會導致放射睫狀肌不易收縮。那又會出現甚麼狀況?

答: 放射睫狀肌不易收縮，亦即是環狀睫狀肌無法適當放鬆，懸韌帶拉力便不足以拉緊晶體，使晶體變扁平，導致無法對遠物對焦，出現近視的徴象。但這類所謂近視，可以透過按摩眼部，使放射睫狀肌放鬆，便可回復正常。長時間觀看近物，也會出現這現象，一般休息後便可回復。

 

3.     根據以上的機制，試說明近視可能的成因。

答: 近視的徵狀是遠物的光線聚焦於視網膜前。可能原因包括

(1)   晶體不夠扁平，因為睫狀肌無法有效放鬆

(2)   眼球太長

可配戴凹透鏡矯正。(注意，是矯正，不是根治!)

 

4.     根據以上的機制，試說明遠視可能的成因。

答: 遠視的徵狀是近物的光線聚焦於視網膜後。可能原因包括

(1)   晶體彈性減少，無法回復較厚的狀況

(2)   眼球太短

可配戴凸透鏡矯正。(注意，是矯正，不是根治!)

 

5.     根據以上的機制，試說明有沒有可能同時出現近視及遠視的徴狀? 試加以解釋。

答: 有可能。如出現近視及遠視的成因不是相同的話(例如不是都跟眼球有關)，那是無法抵消的，會出現同時患近視及遠視的徴狀。

例如，年青時如因為睫狀肌無法有效放鬆，導致晶體不夠扁平對焦遠物，便出現近視徵狀; 但到年老時，晶體彈性減弱，又導致晶體不夠厚對焦近物，便出現遠視的徵狀。

可配戴同時是凸及凹透鏡處理。鏡片上方是凹透鏡而下方是凸透鏡。