从几何学上,我们把眼睛与物体之间的连接直线称为视线,衡量视线范围的指标有两个:一是视线长度。就是眼睛与目标物体的距离,当这个距离处在我们能够看清的范围之内,那就表明这个物体能够被我们所看到。决定这个距离数值大小的因素,主要包括周围环境的明亮程度、物体发光或者反射光线的能力、空气杂质的含量多少以及我们眼部视功能的健康程序。
二是视角大小。从眼睛本身的生理功能以及两眼的协调性来看,人眼存在着一个最大视角和最小视角。其中,最大视角是两眼所能覆盖视线平角的最大值,上下方向一侧约为50度,左右方向一侧约为55度,所以人眼的最大视角从上下来看是100度、左右来看是110度。最小视角是人眼所能分辨两点间的最小距离,这个值与视觉细胞直径有关系,只有超过这个距离才能在视网膜上成像,其值为1分。
视线与光线的联系我们再来看一下,物体在人眼中成像的原理。当目标物体发生或者反射光源发出的光线之后,通过光的传输进入我们的眼睛,经过角膜、晶状体、玻璃体,会发生相应的穿透、折射现象,最后落在眼睛后方的视网膜上,如果在视网膜上光线能够聚焦,就会形成清晰的实像。在眼睛的视网膜上,分布着大量的感光细胞,光线汇聚在感光细胞上面之后,就会激发这些细胞产生相应的光刺激,从而形成特定的神经冲动信号,经神经系统传输到大脑皮层中,由大脑皮层上面的视觉中枢神经对这些神经冲动信号进行处理,既而将处理后的信号再以知觉的形式体现出来,我们就能够判断出目标物体的亮度大小,以及根据亮度的差异确定物体的形状、体积、颜色等特点。
从以上人体视物的过程可以看出,我们之所以能够看清物体,是光线传输到我们眼睛之后,通过人体的一系列生理化学反应,转化为我们可以接受和感知的信息这个过程实现的。人眼的结构是生理基础,没有处理光线信息的生理结构或者生理功能不健全,我们也看不到或者看不清物体;而光线的刺激是外在必要条件,没有光线的传输,也就不会引起光刺激信息,这就是我们为何在黑暗的环境中看不到东西的原因。
从这个意义上来说,视线是以人眼的角度出发的,强调的是人眼看东西的范围和能力;光线是从光传播的角度出发的,是人眼形成视线的必要条件。另外,能够引起人眼形成光刺激的光线,只是所有光线频段中的极小一部分,即可见光,其频率范围为380纳米到760纳米之间,而处在这个范围之外的伽马射线、X射线、紫外线、红外线和无线电波,我们用眼睛就捕捉不到了。