人眼是如何实现看远看近转换的
眼球的角膜、房水、晶状体、玻璃体形成人眼的“组合镜头”,也就是形成一个大的屈光体,使外来的光线发生屈折,聚焦于视网膜上。在这个屈光体里,起主要屈光作用的是角膜和晶状体。人眼在休息状态时,总屈光力是58.64D,其中角膜具有43.13~43.53D,但不同的人角膜屈光度是有差别的,角膜表面弯曲度越大,屈光力就越强。晶状体在静止状态时,屈光力为16~20D。晶状体的屈光力是随人的年龄变化而变化的,年龄越小,晶状体屈光力越大,成年后逐渐减少,老年期晶状体屈光力最小。
人眼在看远与看近时,需要不同的屈光力,而在眼睛这个“组合镜头”里,只有晶状体有弹性,可以改变屈光力大小,其他的组织都是不能改变的。也就是说,眼睛为了看清远处和近处物体,需要晶状体不断地改变屈光力。
例如,一个正视眼的学生在上课时,抬头看5米外的黑板,光用眼睛自身的屈光力,刚好聚焦在视网膜上,已经能够看清黑板上的字了。而当他看5米内物体和低头看书时,焦点落不在视网膜上,这就需要晶状体变厚、变凸,增加眼睛的屈光力才能聚焦在视网膜上而看清。因此,眼睛看远时,晶状体需要变薄;看近时需要变凸,晶状体这种变薄、变凸的动作,叫作眼睛的调节。这种调节,需要在须臾之间完成。
晶状体的调节力随年龄而变化,成年后晶状体逐渐变硬失去弹性,变凸能力下降,使调节力逐渐变弱。10岁前的儿童调节力最强,可有14D,30岁有7D,50岁有2.5D,70岁只有0.25D。45岁左右的人调节力开始大幅下降,看不清近物,就是老花的开始了。
光有调节功能,单眼是能够看清物体,但只是平面感,要使物体有立体感,还需要眼睛的集合功能。那就是依靠6条眼外肌的收缩与舒张,使两个眼球同时内转或者外转,随时把两眼球摆放在合适的位置上,才能让两眼看的东西融合为一个立体的、清晰的、与外界完全一样的图像。
因此,看远时,晶状体变薄,双眼视线平行;看近时,晶状体变凸(调节),双眼球内转(集合)。调节与集合功能,是不用大脑支配的、互相配合默契的、非条件反射的动作,是使我们不论看远还是看近,都能够得到一个清晰立体图像的重要保障条件之一。