小孔成像

當光透過一個小孔，進入暗室之後，在距離合適的地方，就能成像，而且這個像的特點是一個倒立的像，這是因為光沿直線傳播的緣故。而眼睛的瞳孔就是這樣的一個小孔，當光透過瞳孔後，就能在眼球的後部成像。

角膜+晶狀體調焦

由於我們的眼球大小是一定的，至少不能在短時間內發生劇烈變化。要想既看清楚遠處的物體又要看清楚近處的物體，我們就需要一個焦距調節系統。而角膜和晶狀體則提供了這個能力。這是人眼比簡單的小孔成像的巨大進步。

遠處物體的光線，可以近似的看成平行光，而近處物體發射或反射的光線則是散射光。要想將這些光線都聚焦到距離不變的視網膜上，就需要一套焦距調節功能，而角膜+晶狀體就構成了我們眼睛的調焦功能。其中最重要的是晶狀體，它可以快速變焦，而角膜的焦距基本上是固定的。

視網膜將光訊號轉換為神經訊號，送到大腦視覺中樞。

現在，讓我們來看看眼睛的基本結構。

角膜覆蓋在瞳孔上，防止異物進入眼球。同時還提供了一個觀察世界的固定焦距，由於它直接和空氣接觸，因此它提供了約2/3的屈光度，為晶狀體的後續工作提供了基礎。如果角膜的透明度很重要，當角膜因為種種原因變得不再透明，這人就瞎了，雖然眼睛其實並沒壞。同時，角膜變形過凸，導致屈光度過大，是真性近視的關鍵所在。這也是角膜塑形鏡，以及圍繞角膜開展的鐳射手術治療近視的原因所在。瞳孔

瞳孔的大小可以透過肌肉調節，瞳孔越小進光量越少，反之越大。這是為了適應外界環境中亮度的變化，從正午到深夜，一日之中，外界環境的光照會有巨大變化。

晶狀體晶狀體變薄，屈光度減少，用於看遠處的物體，晶狀體變厚，屈光度增加，用於看近處的物體。調節晶狀體厚薄的是睫狀肌，睫狀肌收縮則晶狀體變厚，用來看近處物體。如果睫狀肌痙攣，就會導致假性近視。因此，對於青少年的假性近視，可以在一定程度上使用鬆弛睫狀肌的藥物進行治療或者延緩近視的發展速度。

另外，晶狀體也可以變得渾濁不清，這是受紫外線或外力傷害後，都可能發生，由此產生的眼盲就是常見的白內障。如今，可以透過替換人工晶狀體來治癒。

玻璃體

正常的玻璃體是無色透明的膠體，它的重要作用是給視網膜提供支撐，讓視網膜能夠與色素上皮層緊緊的貼在一起。當玻璃體的支撐作用出現問題時，就會產生一種眼病——視網膜脫落症，相當嚴重。另外，當玻璃體記憶體在一些混濁物時，它們投影在視網膜上，就會導致著名的飛蚊症，這種現象相當常見，一般來說對視力影響不大，我們很快就會習慣。

視網膜

前述的角膜、瞳孔和晶狀體這些結構的作用，就是要讓外界的物體光線，聚焦到視網膜上得到清晰的影像。視網膜的作用是實現光訊號轉換為神經訊號。這些神經訊號又被其它神經細胞進一步轉換為通往大腦視覺中樞的神經訊號，視網膜的結構相當複雜，共分十層，就不在這裡贅述了，由於人類的視神經穿過視網膜中心，這裡就是著名的盲點，而人類視網膜上有一箇中央窩，這裡是我們視網膜感光最清晰的地方，被稱為黃斑，我們透過轉動眼球，將我們重點關注的物體形象成像到中央窩，以取得最清晰的效果。另外，由於視網膜上血管的結構每個人都不一樣，因此還可以用來做生物特徵識別。

人眼的工作原理很簡單，就是我們在初中的時候學過的凸透鏡成像。凸透鏡成像有3種情況，人眼的成像屬於其中1種：物體在2倍焦距之外，成的是倒立的實像。

晶狀體相當於是一個凸透鏡，視網膜相當於是光屏。

當然這是最初級的原理，用的是物理上的解釋。

但人眼要看到物體，除了有這一套光學系統還是不夠的，還需要有神經網路系統——這相當於要把影象解析出來。我們人眼看到的世界是有顏色的，這些顏色是怎麼在大腦中形成的呢？如果我們套用人工神經網路的語言，計算機視覺中，一般是把顏色組合成RGB三原色的不同權重的組合。對於人眼來說，具體是不是採取RGB機制，我不太清楚。但要形成視覺，肯定是需要有一套類似於深度學習的演算法的，否則我們人類就可能存在臉盲症。大部分人能認識熟人，也是靠眼睛看的，為什麼能認識熟人？這背後肯定有類似於人臉識別的工作機制。

人眼睛猶如一個照相機。眼睛中的玻璃體(晶狀體丿魷象相機的鑲頭(凸透鏡)具有成實相係理。眼底(視網膜)與相機的底片相似，所有有形實體成像在祝網膜上，使人能確定它的存在。成像的清淅度與實體與眼睛的遠近有關(正常人的眼睛)。近視或遠視屬於非正常(病變)，眼睛能識別物體與人腦的高階思維有關。人眼工作必須在有光的條件下才能正常進行，光線好能看得清，光線若看不清。