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【心理讲座】视觉成像

一、眼睛的构造及其折光系统

视觉的感受器是视网膜上的感光细胞，光线须经过一系列的聚光

器官，最后才能折射并聚焦在视网膜上。眼球是这一系列的聚光器官。

眼球形状似球，由眼球壁和眼球内容物构成。眼球壁分三层。外

层为巩膜和角膜，光线通过角膜发生折射进入眼内。中层为虹膜、睫

状肌等。虹膜中间有一个孔称为瞳孔，它随光线的强弱而调节其大小。

内层为视网膜和部分视神经。视网膜上有感光细胞，包括锥体细胞和

棒体细胞以及双极细胞和神经节细胞。在眼底视网膜中央有一小块碟

形区域叫中央窝，其间含有密集的锥体细胞，具有敏锐的视觉、颜色

和空间细节辨别力。在离中央窝15度附近，神经节细胞在此聚集成束

形成视神经而进入大脑，这个地方叫盲点。

眼球内容物有水晶体、房水和玻璃体，它们都是屈光介质。当注

视外物时，由于角膜、虹膜以及这些屈光介质的调节作用，物像才得

以聚集在视网膜的适当部位上。

二、视网膜的构造和感觉机制

光线透过角膜穿入瞳孔经过水晶体折射，最后聚焦在视网膜上。

光线到达视网膜后，首先穿过视神经纤维的节状细胞、双极细胞，再

引起感光细胞（锥体细胞和棒体细胞）的变化，然后它们通过一定的

光--化学反应影响双极细胞和节状细胞，从而引起视神经纤维的冲动

传入视觉中枢。

视网膜上的锥体细胞和棒体细胞，两者在数目、功能、形态和分

布上都有不同。棒体细胞较锥体细胞多。锥体细胞为粗短锥形，棒体

细胞为细长棒形。锥体细胞多分布于视网膜中央窝，在视网膜边缘很

少。视网膜中央窝处无棒体细胞，离开中央窝的地方，棒体细胞数目

急剧增加。在功能上，棒体细胞为暗视觉感受器，主要感受物体的明

暗，在暗视环境中起作用。锥体细胞是明视觉感受器，主要感受物体

的细节和颜色，在明视环境中起作用。当光线作用于视感受器时，锥

体细胞和棒体细胞中的化学物质的分子结构发生了变化，即感光物质-

视紫红质的分解和合成，分解和合成时所释放的能量，激起感受细胞

发放视神经冲动，从而引起相应的视觉。

三、视觉的传导机制

由于锥体细胞和棒体细胞中某些化学物质分子结构的变化而释放

的能量，激起感光细胞发放了神经冲动，光能便转换为神经信息，这

种信息经由三级神经元传递至大脑的视觉中枢而产生视觉。

按光线传入的方向，它们依次是神经节细胞层、双极细胞层和感

光细胞层。当光透过神经节细胞、双极细胞到达感光细胞后，引起感

光细胞中色素（视紫红质和视紫质）的变化而引起光化学反应，将光

能转化为化学能；产生神经电脉冲，经双极细胞到达神经节细胞，并

沿着神经节细胞形成的视神经，离开眼睛上行传入大脑的枕叶这一视

觉中枢。两眼各自的视神经离开眼睛后，分为两支。来自眼睛鼻内侧

的部分交叉到脑的另一侧，形成视交叉，然后仍形成两条分离的上行

通道。另一部分上行神经进入丘脑的外侧膝状体，然后形成视放射到

大脑皮层两侧的枕叶区，在视觉中枢区域对来自两眼的信息进行加工，

从而产生丰富多彩的视觉。

四、特征觉察器

在本世60年代以来，休伯和威塞尔（D.H.HubelandT.N.Wiesel）

关于感受野的研究，对视觉中枢机制的了解，产生了巨大的影响。

休伯等人通过实验研究后指出，视网膜上一定区域的感光细胞转

换的神经能量能激活与这个区域有联系的视觉系统各层神经细胞的活

动，也就是处于某一层次的神经细胞只接受来自一定区域的感光细胞

传递的信息。视网膜上的这个感光细胞区域称为相应神经细胞的感受

野，不同的感受野感受不同的刺激，如感受线条、面积、角度、运动

方向等等。休伯认为人的视觉皮层上存在着能对视网膜上具有某种特

性的刺激进行反应的高级神经元--特征觉察器，这样人类得以对环境

刺激和视觉信息作出选择性的反应。

五、视觉现象及其规律

光有三个物理特征：波长、振幅及纯度。波长决定了光的色调，

不同波长的光有不同的颜色。振幅表示光的强度，它所引起的视觉的

心理量是明度。纯度表示光波成分的复杂程度，它引起视觉的心理量

是饱和度。由于光的这些物理特性，从而产生了一系列的视觉现象。

（一）视觉适应

适应是指感受器在刺激物的持续作用下所发生的感受性的变化。

适应既可引起感受性的提高，也可使感受性降低。适应既可引起感受性的提高，也可使感受性降低。入芝兰之室，久而

不闻其香不闻其香是对适应的一种描述。视、觉的适应