眼睛的每个部分都是一种极端专门化了的结构，既复杂又精细。作为随身携带的光学仪器，它的精美绝伦证明了视觉在生存斗争中的重要性。人的眼球前极稍突出，近似球状体，大部分眼球壁由三层质地不同的膜组成。外层保护着眼的内部，由两部分组成，分别为角膜和巩膜，角膜在前部占1/6，巩膜在后部占5/6；中层由虹膜、睫状体和脉络膜；内层为视网膜。眼球内部主要有晶状体和玻璃体。如图2.2所示为右眼的剖面图，眼球前方是透明角膜，角膜的外层部分是结膜，角膜的内侧是虹膜。虹膜中央有一个圆孔，就是可以让光线进入的瞳孔。瞳孔的大小可随光线强弱而由睫状体调节，使直径在2～8 mm范围内变化。角膜与虹膜之间的前房充满了水状液，其折射率与水相近。瞳孔后方有个凸透镜形状的透明体，叫晶状体（也叫水晶体），其表面曲率可根据观察物体的远近由睫状体调节以使物像准确地成像在眼球后方的视网膜上。晶状体与视网膜之间的空腔中充满了玻璃液，它的折射率也与水相近。视网膜的中央有个椭圆形的黄色斑点，线度约2～3 mm，称为黄斑。黄斑的中央有个线度约为0.2～0.3 mm的小凹坑，也呈椭圆形，称为中央窝或中央凹。瞳孔与中央窝的连线就是眼球的视轴，它与眼球的光轴并不一致，二者之间有约4°的夹角。
图2.2 右眼球水平剖面图
图2.3表示人的眼睛对于各个波长的平均折射率。图2.4是成人视网膜上视觉神经和血管的分布。
图2.3 人眼对可见光的光谱折射比（Ludwigh & McCarthy）(www.xing528.com)
图2.4 成人视网膜上的视神经与血管（Polyak.S.L，147）
视网膜是平均厚度约为0.33 mm的透明薄膜，在显微镜下它有10层结构，其中有感光细胞和神经细胞，如图2.5所示。感光细胞有两种，即锥体细胞与杆体细胞，前者形状像锥子，后者形状像细杆。感光细胞中有感光化学物质（视紫红质），当受到光照时它就分解，从而刺激视神经，产生电脉冲送到视觉通路。刺激消失一定时间后它又会由光化学过程再重新合成。锥体细胞长约28～85 μm，直径为2.5～7.5 μm，总数大约有七百万个。杆体细胞长约40～60 μm，总数约有一亿二千万个。锥体细胞与杆体细胞的视觉功能是不同的，前者在明亮状态下感光并能分辨物体的颜色和细节，后者在黑暗状态下感光，但只能分辨光线的明暗和物体的轮廓。
图2.5 视网膜上的感光细胞和神经细胞
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