第三講：Introduction to Vision

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-=Light=+==Light==
*這兒首先有光！ *這兒首先有光！
**光是什麼？ **光是什麼？
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*在視覺當中 *在視覺當中
**變化是需要能量（尤其由受光後） **變化是需要能量（尤其由受光後）
-(未完成)+ 
 +==回到基礎(p.49 Figure 3.8)==
 +*第一章
 +**第11頁、圖1.8
 +**PP: Psychophysical
 +**PH: Physiological
 +**刺激、神經生理運作、知覺經驗與動作
 + 
 +**接下主要在PP及PH1
 + 
 +==Hecht et al.(1942) (p.49 Figure 3.9)==
 + 
 +*實驗簡易說明：
 +**實驗中有一道含有100光子的光線，其中50光子到達視網膜，其中7光子被視覺色塑分子吸收
 +**Figure 3.10為結果「示意圖」
 +*Hecht結論
 +**當光子進入任何一個接受器，桿細胞即被活化
 + 
 +===enzyme cascade(p.50 Figure 3.11)===
 +*進一步的推論
 +**一個色素分子異構化(Isomerization)造成酶連鎖反應(enzyme cascade)
 +*當一個視覺色素分子被激發，產生酶連鎖反應
 + 
 +==Distribution of receptors==
 + 
 +*有兩種不同接受器
 +**Rods / Cones
 +*視網膜上不同的位置
 +**fovea
 +**peripheral retina
 + 
 +p.51 Figure 3.12
 +*描述視網膜內的桿細胞(rods)和錐細胞(cones)
 +*圖中左方的眼睛是相對於中央凹(fovea)的位置
 +*這些位置被重複在右方的圖表內，圖中縱向的咖啡線條內沒有桿細胞和錐細胞，因為這裡是節細胞組成視神經的地方
 +**盲點（blind spot）
 + 
 +==盲點(p.52 Figure 3.14)==
 +*這個地方沒有接受器，沒有感光細胞
 +*神經節離開眼球之處
 + 
 +*為何平常不察覺？
 +*如何讓自己發現她？
 + 
 +==「看」盲點 (p.52 Figure 3.15&3.16)==
 + 
 +Figure 3.15
 +*在適當距離
 +*你會「看不到」左邊的黑圓
 +*因為用左眼注視十字時
 +*在適當距離時黑圓投影到盲點
 + 
 +Figure 3.16
 +*在適當距離
 +*看到不存在的線！

在2011年9月29日 (四) 23:33所做的修訂版本

目錄

Light

  • 這兒首先有光！
    • 光是什麼？
    • 為什麼是光？
    • 光如何變成可見？

Electromagnetic spectrum (p.44 Figure 3.1)

  • 電磁光譜
    • 可見光
      • 紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫
    • 電磁波
      • gamma rays, X-rays, Ultra-violet rays, Visible light, Infrared rays, Radar, FM, TV, AM, AC circuits

The eye and Image(p.45 Figure 3.2)

圖片說明: 杯子影響被視網膜注視，圖中右方為眼睛後方的特寫， 視網膜包含接受器和其他神經元

  • 眼睛
    • 光學成像
      • cornea, lens, pupil, retina
    • transduction
      • receptors
        • rods, cones
      • visual pigments

成像

  • 其實是純物理的事
  • 1/f = 1/v +1/u
  • 所以下面的圖，由近視點（near point）可計算眼睛最短焦距
    • 如：near point 20cm 眼球長度2.4cm
    • 焦距：2.26cm

圖3.3 (p.45)說明

  • a.光射線從20英呎以外的平行線過來
  • b.當移動物體靠近放鬆的眼睛，焦點往後移，光線具焦在眼睛後方
  • c.水晶體增加厚度，增加趨光性，以致於把焦點調節回視網膜Ａ上

年齡與視力(p.46 figure 3.4)

圖片說明:縱向線顯示距離和年齡的增加，當焦點大於閱讀舒適的距離時， 就必須配戴眼鏡

  • 視力變化與年齡
    • 與lens的彈性有關
      • accommodation
  • 另外，與經驗與遺傳有關
    • 遠視hyperopia
    • 近視myopia
      • 假性
      • 軸性
    • far point, near point

近視的矯正

  • 假性
    • 點散瞳劑
      • 有效性？？
  • 軸性
    • 帶眼鏡
    • 帶隱型眼鏡
    • LASIK (laser-assisted in situ keratomileusis)
      • 不是所有人的適合

圖3.5 (p.47)說明

平行光進入近視眼

  • a.焦點落於視網膜之前，造成物體模糊
  • b.當光線移近眼睛直到焦點可以落在視網膜上，事也變的清晰
  • c.配戴眼鏡後，因為折射落在視網膜上，變的b和c的角度一樣

感光(p48 Figure 3.6)

  • 圖片說明:
    • a.桿細胞接收器呈圓盤形
    • b.放大圓盤，裡面有視覺色素分子
    • c.色素分子裡的視蛋白經過圓膜七次
  • 感光性視色素分子也附著在視蛋白上
  • Transduction
    • 將光線能量轉換成神經電反應
    • 是「光化學」活動
      • 因為光，讓分子變化
      • 分子變化時釋出「電」

色素分子模型(p.48 Figure 3.7)

  • 模型的水平部份只顯示視網膜上視蛋白的一小部份，頂端的小分子就是感光視網膜
  • 圖中左方顯現視網膜分子在吸收光之前的形狀，右方則是視網膜分子吸收光的樣子。
  • 形狀的改變是接收器產生電反應的一個步驟

Isomerize

  • 同分異構
    • 分子成員（就其中原子）是不變的
    • 鍵結方式改變
    • 分子中原子之鍵結方式之不同
      • 能量狀態不同
  • 在視覺當中
    • 變化是需要能量（尤其由受光後）

回到基礎(p.49 Figure 3.8)

  • 第一章
    • 第11頁、圖1.8
    • PP: Psychophysical
    • PH: Physiological
    • 刺激、神經生理運作、知覺經驗與動作
    • 接下主要在PP及PH1

Hecht et al.(1942) (p.49 Figure 3.9)

  • 實驗簡易說明：
    • 實驗中有一道含有100光子的光線，其中50光子到達視網膜，其中7光子被視覺色塑分子吸收
    • Figure 3.10為結果「示意圖」
  • Hecht結論
    • 當光子進入任何一個接受器，桿細胞即被活化

enzyme cascade(p.50 Figure 3.11)

  • 進一步的推論
    • 一個色素分子異構化(Isomerization)造成酶連鎖反應(enzyme cascade)
  • 當一個視覺色素分子被激發，產生酶連鎖反應

Distribution of receptors

  • 有兩種不同接受器
    • Rods / Cones
  • 視網膜上不同的位置
    • fovea
    • peripheral retina

p.51 Figure 3.12

  • 描述視網膜內的桿細胞(rods)和錐細胞(cones)
  • 圖中左方的眼睛是相對於中央凹(fovea)的位置
  • 這些位置被重複在右方的圖表內，圖中縱向的咖啡線條內沒有桿細胞和錐細胞，因為這裡是節細胞組成視神經的地方
    • 盲點（blind spot）

盲點(p.52 Figure 3.14)

  • 這個地方沒有接受器，沒有感光細胞
  • 神經節離開眼球之處
  • 為何平常不察覺？
  • 如何讓自己發現她？

「看」盲點 (p.52 Figure 3.15&3.16)

Figure 3.15

  • 在適當距離
  • 你會「看不到」左邊的黑圓
  • 因為用左眼注視十字時
  • 在適當距離時黑圓投影到盲點

Figure 3.16

  • 在適當距離
  • 看到不存在的線！
取自"http://wiki.kmu.edu.tw/index.php/%E7%AC%AC%E4%B8%89%E8%AC%9B%EF%BC%9AIntroduction_to_Vision"