我們為什麼能通過光看到事物的形貌?

時間 2021-05-11 14:04:39

1樓:認真的小尾巴

一、成像過程是一種變換:從物面矩陣→像面矩陣——成像的條件

①物點發散的光→重新匯聚成像點

②像點間的次序性相同與(保留了) 物點間的次序性[想想矩陣變換]

——不成像的後果:虛化

二、打光的原理(從微觀的原理的角度,主要以幾何光學現象的角度)——根據不同介質(透明/不透明,光滑/不光滑,吸收/不吸收,顏色區別,金屬/非金屬)

反射散射(彈性散射/非彈性散射)

透射吸收

[其他答案說的襯度,大概是說透明多層介質的情況吧]三、打光的原理(從巨集觀的攝影的計算機圖形學的角度)——柔光與硬光

——不考慮

①散射分布(亮度分布)

②反射光影的分布

③遮擋陰影的分布

④透射焦散的分布

自己的理解,可能有些不正確

四、不包括波動光學(理解不了),不包括其他形式的三維場訊號(機械波,聲波,無線電波)

2樓:

挺有意思的話題。可以先了解一下人眼感受光,大腦解讀的原理。

我的理解,這跟光的振幅,相位什麼的毫無關係。振幅,相位這些勞什子,是儀器測量的客觀,人的感知完全不同,是主觀產物。

首先一點,我們看到的任何物體,首先是個概念,概念是從經驗和學習裡面得到的,比如我現在面前有一台智慧型手機,如果是二十年前的我看到這台智慧型手機,我會解讀為一台很高階的電子裝置。而某個古代的人穿越過來,他會完全搞不明白這是個什麼東西。

好,概念是大腦推理的結果,在概念後面是什麼,是顏色,明暗,大小,形狀,位置這些是更加基本的感知。

人眼對於顏色和明暗的感知是視網膜感光細胞萬完成的。具體參考這個回答https://www.

大小,形狀,位置,都是有大腦參與的,特別是雙眼成像,這裡不多說。

上面說這些,是想闡明,人對於光線的感知,並不是通過頻譜振幅什麼的。

下面說明光線反射帶來什麼效果。

關於物體對於光線的反射,反射可能會改變光線振幅相差什麼的,但是對於人來說還是看反射以後的結果。

舉兩個例子:

比如一束白光,投射到綠色的紙上,綠色的紙會把白光中其它的顏色分量吸收了,而只是對於綠色光譜部分的光線做了反射。

同樣一束白光,投射到乙個綠色的箱子上,除了上述顏色的吸收發生讓我們感知綠色之外,箱子稜角處對於光線反射和平面完全不同,人腦感知到了視差,輪廓,形狀。由此進一步產生箱子的感知。

3樓:flickzhou

1,我們不是通過平行光看到物體形狀的,平行光進入我們的眼睛會聚焦成乙個小點(例如:星光)。

2,我們無法直接看出光的相位,只能通過純色光干涉產生的光強變化間接感受。

4樓:過中原

乙個物體上的某一點之所以能被辨別,是因為它表面粗糙,使照向它的光接觸後散射。該點可看作乙個光源,乙個尺寸很小的「小燈泡」,向周圍的空間發光。

我們能看到點燃的蠟燭焰火,是它自身在發光。而看到燭身,是因為粗糙的燭身被照亮,燭身上每點都是個很小的「小燈泡」,因此可以認為燭身與燭焰一樣,存在被眼睛感知的基礎。

還記得初中物理實驗,用凸透鏡觀察燭焰嗎?燭焰在兩倍焦距外,而光屏在一倍兩倍焦距間,光屏上呈現了清晰的縮小的倒像。雖然蠟燭上每個點發出的光波都有振幅相位資訊,但在透鏡作用下,放置在成像清晰位置的光屏上呈現的燭焰與原物點點對應,沒有發生複雜的干涉;也就是說燭光在光屏上的像與蠟燭原物發光的初狀態一致,此時相位為起始狀態,光屏上每點燭焰強度就是原物燭焰的振幅資訊。

而人眼其實就是乙個透鏡系統,睫狀肌調節眼球焦距,將我們要觀察的物體直接清晰投射在視網膜(光屏)上,視網膜每一點感知到振幅資訊,也就傳遞了我們感覺到的每點亮度的大小。

你的疑惑可能在於,乙個反射光或者發光的物體,攜帶振幅和相位資訊的光在空間中傳播,應該發生干涉,因此傳遞到我們的眼睛的是衍射積分的結果,我們感知的與原物相比就會變掉。這個問題,根據前幾段的解釋,我們的眼球透鏡做到了直接把原物點點對應投到視網膜上的功能,相當於衍射積分的距離是零,感知的是物的初始振幅,因此並沒有變。

而對於乙個無透鏡的系統,比如我們把凸透鏡觀察蠟燭的物理實驗中的凸透鏡去掉,此時光屏被遠處的燭光照亮,光屏上某一點的亮度就是燭光上每一點進行這點作為點源到光屏的距離的衍射積分得到的結果。而光屏上該點粗糙漫反射,經過有透鏡的人眼呈現在視網膜,傳遞了這一點的振幅資訊,我們就察覺到這一點的亮度。

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