1.3 眼睛与照相机

照相机是仿照人的眼睛设计的，眼睛和照相机的结构几乎完全相同，因此二者得到的影像信息也是大致相似的。

外界景物发射的或反射的光线进入它们，刺激微小的感光单元（视细胞或感光二极管）形成光信息；众多的（上千万数量）感光单元形成的信息组合，就可以形成初级影像信息。形成这些初级影像时，成像装置（视网膜、CMOS或胶片）对所有的光线（景物）不做任何分析、加工，一概地加以显现。简单来说，就是不管美与丑、杂乱还是简洁，它们只管忠实地反映。因此，视网膜影像更像是监视器记录下来的原始影像资料。

视觉感受才是最本质的东西。

——《摄影构图学》

角膜与保护镜

角膜是眼球最外层表面凸出的一层坚韧透明、起保护作用的膜，它也有一定的折射功能，能使光线折转，从而进入眼球。

我们通常会在镜头前加装保护镜或UV镜，保护镜只是为了起到保护作用，UV镜还有滤除紫外线的作用。

让我们重新认识一下它们吧。

上图中的相机示意图没有保护镜，是正常的。因为保护镜属于附件，不属于相机本体

拍摄模特时需要格外关注眼睛的表现，不仅要把眼睛拍大，还要拍得晶莹透亮。年轻模特的眼睛一定是水汪汪、透亮的，这是眼角膜健康的表现。高原长期受紫外线辐射的人，还有老人的角膜往往会浑浊

虹膜与光圈

模特的瞳孔在受到影室灯等强光照射时，会强烈收缩，就无法拍摄出大瞳孔的效果。若想降低照明光的强度，可以使用加柔光箱的灯光（连续光源），也可以让模特佩戴美瞳等隐形眼镜

虹膜是一个环形薄膜，其放松和收缩可以让瞳孔放大或收缩。虹膜中有色素，所以不同人种的眼瞳有不同的颜色。

照相机的光圈是完全仿照虹膜设计的，只不过采用了叶片结构。

瞳孔与光孔

人眼的虹膜中心构成瞳孔，是光线进入的通道。光线暗，瞳孔会扩大，可以放进更多的光；光线亮，瞳孔会收小，阻止强光进入。

照相机光圈的中心部分构成光孔，光孔的大小用光圈值来表示，比如f/2.8、f/4、f/5.6、f/8、f/11和f/16等，每一级光圈间，光孔面积的大小相差一倍。

晶状体与镜片组

人眼的晶状体是透明的、富有弹性的、双凸透镜状的组织，起到屈光对焦的作用，可以把远近物体的影像清晰地呈现在视网膜上。人眼只有一个晶状体，但晶状体可以在睫状肌的控制下改变薄厚曲率，从而完成清晰对焦。

照相机镜头由成组的多片透镜组成。因为镜片没有弹性，要靠移动镜片组的位置关系才能完成对焦。变焦镜头移动镜片组还可以进行变焦，而人眼则不具备变焦功能。

视网膜与感光元件（CMOS）

视网膜和数码感光元件CMOS（或胶片）一样，都是受到光刺激做出反应，发出电信号或化学信号。

视网膜布满眼球70%的面积（眼球的后半部），视网膜的感光功能由视细胞完成。视细胞分为视锥细胞和视杆细胞。视锥细胞（左下图中红绿蓝色的视细胞）约有600万~700万个，它们负责清晰成像，集中分布在眼球正后方的黄色小凹处。细分之下是绿视锥细胞、蓝视锥细胞和红视锥细胞，三种颜色信息相互混合，人眼就能分辨出千变万化的颜色了（扬-赫尔姆霍兹三原色理论）。

视杆细胞（下图中灰色的视细胞）有1.1亿~1.3亿个，分布在整个眼球后方的视网膜上，它对暗光和运动敏感，但没有色彩信息，并且成像模糊。视杆细胞的作用主要是帮助我们在黑暗环境中观察事物。

数码相机的感光元件CMOS是模仿视网膜的电子产品。CMOS上有上千万的微小光电二极管（像素），它们相当于一个个视网膜上的感光细胞，每个微小的光电二极管上分别覆盖红绿蓝的色彩滤镜，这样它们既能够接受亮度信息，又有色彩信息。专业的数码单反照相机有3000万~5000万个像素，在它们的共同作用下能够形成清晰的图像。

人脑与计算机

准确地说，人类的眼睛和照相机的镜头加感光元件CMOS功能类似，它们可以透过、折转光线，并接受光线刺激，形成信号。因此，人眼视网膜上的信息和照相机感光元件CMOS上的信息应该是一致的。

可人脑中的影像和照相机中的照片却大相径庭，根源在于之后处理信号的过程。照相机中有微电脑按预先设定的程序处理信号，形成图像文件，通常专业的数码单反照相机都会真实而准确地记录CMOS上的光电信息。而人眼后面的大脑则会有意识地加工处理信号，形成招人喜爱的“美图秀秀”图像。

计算机的程序是人设计的，我们知道它处理影像信息的方式。而人脑如何处理信息，正是我们要深入研究的关键：

人脑是如何加工图像的。

看到这张照片，我感受到了美。在研究对比计算机与人脑两者时，总有生出一个疑问：计算机在“看到”一张照片时，会感受到美吗？它现在感受不到美，随着人工智能技术的进化，将来它会感受到美吗