如果人的身體放大一百倍,視覺會有哪些變化?

時間 2021-05-11 02:54:34

1樓:benzedrine

這個的話,人體估計得多長一些骨頭吧,要不然掛不住那麼多肉啊.... 各器官也得改變,不然無法存活啊...

解決完解剖學的問題,然後解決生理生化啊一系列的問題之後,這個實驗室裡培育出來的巨人站起來了~~ 沒問題,各器官各系統機能正常,只是生理指標變了,但是工作正常!

好,現在看眼睛了.... 眼球體積大了也100倍?正經是大如銅鈴了~ 眼壓得多高啊... 暈不暈啊~ 不會青光眼啥的? 這個也被調整了,不暈,是吧~~ 好。現在說視覺

光學上說... 這個就好像是.... 全幅改成中畫幅了....... 但是焦距是不變的... 就是說你的視角不會變的.....

但是這個巨大的晶體.. 如果沒有非球面鏡啥的.... 也沒有鑭系玻璃或者螢石玻璃啥的....

這玩意 ... 相差,色散咋辦啊.. 這個也能靠發育學調整,長出來就完美的鏡頭,紫邊什麼的靠腦PS自動修正是吧,那就好了。

反正鏡頭大,通光量大,暗光下看的清楚多了,如果鏡頭完美,解析度高,那麼看到的細節的上限也就提高了。

然後呢,視網膜大了畫素多了好多啊... 這個視神經傳輸頻寬夠不?大腦視覺中樞還可以處理不?

也可以,是吧?那麼看到的細節就比以前多多了... 如果視覺中樞可以自動裁圖,那麼望遠和微距效能也是有的。

2樓:李恆

我們簡化一點問題吧,不要考慮生物學可能性以及日常生活中對於尺度的理解,把它變成乙個純粹的光學問題——即,乙個光學系統放大/縮小100倍會發生什麼?

放大後基本上就別想達到衍射極限了,而縮小後可以輕輕鬆鬆做到衍射極限。因為,光波長沒有變化。太小的光學器件,不可避免地就是一片糊(PSF)。

其實波長是唯一的不能scale的東西了。(那些說進光量、景深之類的,都可以根據不同的問題的定義來解決掉。)

一點私貨:

對於光學設計者而言,如果從專利庫里找到乙個符合指標但是小了好幾倍的鏡頭作為初始結構,scale之後,會發現所有光學解析度屬性都不幸地掛掉了……

3樓:三銓三

按照一般的理解來解讀這個問題的話,並且不糾結放大100倍的那些附帶問題,就考慮眼球放大100倍的情況。

答案是景深大幅度降低,也就是網上比較常見的虛化更強了。

現代手機攝像頭光圈尺寸大概是2.3mm,而我們就算拿個很大光圈的單反鏡頭,算是28mm f/1.8吧,這樣的鏡頭光圈孔徑是15.

6mm,只有上述手機的大概7倍。差不多就是7倍的虛化效果。如果要100倍的話光是光圈孔徑就得有250mm。

這樣的鏡頭基本不存在了,好像有個什麼500mm f/2.8。

這樣的鏡頭拿來和手機比虛化,這就是100倍尺寸帶來的虛化差別。

但是人眼要比手機攝像頭大概還要大一倍吧?也就是說100倍大的人眼看東西那虛化就如同單鏡反光機裝了個500mm f/1一樣,基本任何人類尺度的物體都是看不清楚的,景深太淺了。彷彿人戴著顯微鏡看微小物體,除非是純平面否則全都是虛化的啥也看不見。

我估計區別大概是這樣的:

4樓:

人根本就活不了,別再說看東西了

這就是是個量綱問題!

身高,厚度,重量,這三個量分別是1次方,2次方,3次方的關係。

非常不協調,放大100倍。

身高,厚度,重量對應的是,100倍,1萬倍,百萬倍什麼影響?比如:

心臟等比擴大100倍,心肌厚度100倍,但是人體血液100^3倍,要求心臟輸送血液量也是100^3倍,心肌:動力不足,臣妾做不到。

蛋蛋重量100^3倍,兜蛋的皮只厚了100倍,相差1萬倍,什麼感覺?感覺就是你的蛋蛋突然密度變大了1萬倍,恩,蛋掉了。

眼睛還看什麼東西,視網膜脫落那是妥妥的,眼球連球形都不能保持了,說不定已經不能待在眼眶裡了。。

放大100倍,人已經不能叫乙個人,只能叫一灘人。

5樓:

按照題目字面的資訊,我可以假設只有人變大100倍(所有器官,細胞按比例變大),並且我可以假設這種變化是突然發生的,不是漫長的進化結果。

然後我們來乙個座標系變換如何?反過來想可以認為周圍東西都縮小至原來的1/100…………類似Gulliver遊記之小人國。

成像是否銳利以及解析度高低取決於入射光的波長、成像系統的數值孔徑(瞳孔晶狀體)和畫素大小(視網膜處理光訊號細胞大小)。由於只有人變大了,光的引數應該相對環境來說是不變的,相對人來說縮小至1/100,所以波長相對於人來說都變短了兩個數量級。光速不變這個應該沒有人有異議,而且光速也不是引數。

結果是,看習慣了可見光的人眼(可以簡單粗暴抽象成一套原本適用於可見光波段的成像系統)突然看不見了紅橙黃綠藍靛紫綠,開始看得見紅外波段了,6到飛起啊 ()

我對人眼接收、處理光訊號的(生物)機制不熟悉。以上是基於物理的腦洞,粗暴地把人眼視為乙個物理光學成像系統。

至於光強,在這個模型下應該是不變的。從環境來看,單個光子能量不變,人眼變大但也接收更多光子,所以單位面積接收光子的數量不變;從人的視角來看,覺得自己眼睛沒有變大,但光的波長變大,每個光子能量降低,但接收了更多光子,單位面積上接收的能量也不變。

6樓:看風景的蝸牛君

這個問題不是很完善,比如放大一百倍,是指細胞都放大一百倍,還是指外形放大一百倍的同時細胞數量也跟著增加呢?

不考慮生理學上能否支援的問題,先假設放大一百倍後人體還能夠健康存活,我們來分析一下視覺的變化。

1、細胞同比例放大

如果是第一種,細胞都同比例放大一百倍,那麼很遺憾,人的視力會急劇下降。因為視網膜細胞尺寸增大了一百倍,就相當於相機CCD上單個畫素尺寸增大了一百倍……這樣無論前面的光學鏡頭如何優秀,基本看物體全是馬賽克了……100倍的效果太過誇張不太好處理,我用40倍的效果給大家感受與喜愛,大約就是下圖這種效果:

2、細胞數量增加

2.1 單眼視力變化

首先你的視力會急劇上公升。但要注意的是,這個視力增加主要體現在視野範圍的增大以及視距的增加,而不是解析度的提公升。因為在視網膜細胞不拖後腿的情況下,光學系統解析度主要是由數值孔徑決定的,同比例放大情況下,數值孔徑保持不變,所以能夠分辨的極限依然不變,大致為80微公尺左右。

但隨著眼睛的增大,通光口徑顯著增大,所以能夠看得更遠,視野範圍急劇增大

但這裡要注意的是,由於是等比例放大,因此人眼視場角並沒有變化,視野範圍之所以增大,是因為通光口徑變大了……舉個例子來說,你的面前有一堵牆,視野被擋住;當眼睛變大一百倍,那要同樣遮住你的視野,需要把牆也變大才行。

另外,要考慮人眼近點的變化。所謂的「近點」,是指人眼能夠看清的最近距離,在近點以內雖然人眼可以察覺到有物體,但無法看清物體的細節。正常人眼的近點距離為10cm左右

假設人眼調節範圍不變,人眼放大一百倍,意味著近點距離也要擴大一百倍,也就是10m,這就意味著10m以內的物體你是無法看清楚的。

2.2 雙眼視覺的變化

考慮更複雜的情況,雙眼視覺會如何變化呢?

首先要考慮輻輳角的影響。人的雙眼方向可以調節,雖然物體離我們越來越近,雙眼視軸逐漸向內集合於注視點,在肌肉能夠調節的極限位置,這個視軸的夾角就成為「輻輳角」。人眼輻輳角的大小為36°左右,這就意味著大於輻輳角的紅色區域內的物體人眼根本無法看到……人體瞳間距按70mm計算,這個紅色三角的頂點到人臉的距離大約為10cm。

人體放大一百倍後,瞳間距會增大到7m,而紅色三角頂點到人臉的距離也增大到10m……這就意味著,在這個0.5*7m*10m的巨大三角區域內的任何東西,人眼根本都看不到……

考慮到單眼視覺中10m以內也看不清楚,這就意味著10m內對人眼就算是盲區了……

7樓:王爾東

假設是體積增加100倍,只考慮視覺。人的眼睛間距和瞳孔都放大21倍左右,假設能很好得聚焦到視網膜。

首先來看瞳孔放大。很明顯,一種是視錐細胞作出改變,比如降低光敏感度,或降低密度,減小眼睛的尺寸。可以對比下小昆蟲如蒼蠅蜻蜓的眼睛佔頭部的比例,和人類或大象的眼睛佔頭部的比例。

否則光功率輸入過大,看到的是一片亮白,如同散瞳過後往天空看一樣,淚流滿面,什麼也看不見。要知道散瞳才擴大瞳孔才3-4倍。20倍的擴大足以燒掉視網膜。

當然,另外可以控制視網膜的肌肉可以作出調整,把瞳孔變小。那像是,嗯!

那麼間距變大會發生什麼呢?當我們看到乙個三維的物體,由於眼間距的限制,看到物體的兩到三個面後,可以腦補出三維的形狀。當眼間距擴大時,對於大物體,可以看到四個甚至五個面,其實就是立體感更加強。

當然大腦處理兩幅影象的方式也會出現相應的改變。

比如一堵牆10公尺長,站在牆前3公尺。我們只能看到牆的平面,並看不到10公尺牆的整體。身體擴大100倍後,輕鬆看到整堵牆。

另外還需要一定的距離才能有立體感,太近了由於沒有影象上的重疊,大腦並不能合成立體的影象。

有一種直觀的體驗大概可以模擬。一種是看map 3D的效果,當然在電腦上是看不到真正的3D效果,就腦補吧。

8樓:

放大一百倍後人體結構必須做出相應的調整,就像進擊的巨人中巨人的體重並不像他們看上去那麼大,否則人就像擱淺的鯨魚那樣被自己的體重壓垮。

不過我猜題主的意思是,人眼結構放大一百倍後視覺成像會有怎樣的變化。

9樓:7.便士

這個......

一百倍太多了。

或者說幾倍都不合適。人身為碳基生物自身的細胞強度決定了我們的身體大小。我們的身體大小比例,都是幾萬年來與環境互動淘汰,決定好的,最適合我們群居生活。

但如果真要放大一百倍的話,可能我們會被自己壓扁。對就是壓扁。就像我們用的玻璃杯盛水,玻璃杯的厚度就是我們身體的強度。

平常乙個幾公釐厚的玻璃杯盛水綽綽有餘,但如果同樣幾公釐的半徑兩公尺高三公尺的,那我想你連水都裝不滿杯子就會被壓碎吧。

但現在讓我們捨棄所有的有害條件,公升級我們的細胞,讓他們的身體強度比鑽石還強。好的現在我們可以把你放大了,假設放大後的你跟平常一樣,只是細胞密度變大了。

那現在看題主的問題。

生物上教過我們,我們的眼睛裡面有感光細胞。就像液晶顯示器上的乙個乙個畫素點。那假如我們放大一百倍後,我們的感光細胞的面積就增加到原來的一百×一百=一萬倍。

哇瞬間你就會放大後看世界這麼爽。那是你會感覺這個世界如初清晰,也如此的亮.....

哈哈哈,為什麼亮呢?那當然是你的眼睛放大到原來的一百倍了!!!!你現在眼睛的瞳孔是原來的一百倍,超大的光圈,你如果正對著太陽能分分鐘烤焦你眼球,哈哈趕快去找副墨鏡戴吧!

哦!現在還沒有給巨人戴的眼鏡。那在那副長二十公尺的墨鏡還沒送來前你只能背對著太陽了.....

還有最後,請忽略你背上火辣辣的灼燒感。

未完待續......

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