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【RPG公會】超越相機的視覺

樂之 | 2015-08-30 19:19:30 | 巴幣 50 | 人氣 315















  歡迎各位,再度來到 Euforia Bakery 的超越視覺空間。由於本月的「超級生物學」視覺主題大受好評,我們決定加開場次,請到另外兩位具有超級視力的講師為我們繼續講解「眼睛的奧秘」。現在,他們已經在更衣室裡準備中,尚須要一點時間,基於本講座的傳統,就讓我這個主持人再為各位指出人類眼睛的超然之處吧!

  喔,對了,如果我沒算錯的話,目前在現場的客人有16為人類朋友......咦,先生你說你也是人類?啊哈,我懂了,原來是有人類基因的改造生化人。那沒問題,如果你擔心自己的勢力超越一般人類,無法做比較的話,可以考慮戴上這副「果茶小妹眼鏡2.0」:



  就算是東方人在這個月一直掛在嘴邊的「好兄弟」們,只要能戴上這副眼鏡,視力就立刻會被矯正成普通人類的水準。嘿,沒有實體的朋友們也不用擔心,EB全店都在技術操縱的念力作用範圍內,當然,我們也可以現場為其他朋友們客製出點心眼鏡鏡片,效果跟這副一模一樣喔。

  各位知道視覺盲點嗎?不必非要去改名叫做華O才能知道所謂的盲點。它是在視網膜上的一個空洞區域,連接視網膜的神經從這個洞通往大腦,這裡沒有任何感光細胞。換句話說,人類的視野中存在一個「看不見東西的區域」。這邊可以再補充一點:人類視網膜是反向的,感光細胞位於膜體的背面,所以在結構上造成這個空洞的存在--擋在感光細胞前面的,是滋養它們的密集微血管叢--光和影像必須要穿過這堆雜亂的東西才能被你(人類)看見。(工程師:這啥見鬼的設計......)很不幸地,它就是如此。

  嘿,我知道各位會說沒有,眼睛用的那麼習慣,從來都沒有看見所謂的「洞」出現在視野裡,眼睛根本沒有破洞啊。我明白各位的想法--盲點雖然存在,但人們不曾發覺,為什麼呢?有兩個超棒的機制抑制了盲點的壞處。

  第一點,人類有兩隻眼睛,兩隻眼睛的成像區互補彼此的盲點,一隻眼睛的盲點剛好位於另一隻眼睛的成像區,所以人類的視野是連續的。那麼如果遮住一隻眼,或瞎了一隻眼,可是依然無法看到一個洞,又是怎麼回事?我們先不要討論為何人們這麼喜歡找洞鑽,這是因為大腦視覺區的補償機制正在作用。人類的大腦太精密了,精密到看不見的東西用想的都能給想像出來--看不見東西的盲點,是一片灰色區域,與畫面的背景非常相似。各位大可以把這機制想像成「腦袋從背景複製一小塊區域貼到盲點上頭」。如何?厲害吧!

  其實,人類這種生物所看到的景象,幾乎都是他們的大腦「(聯想)」出來的哦。高畫質成像的感光細胞只集中在視網膜最中間1%的面積,其他的都是超低畫質的瑕疵品呢。嚴格來說,人類的眼珠子差不多全盲,都是他們的大腦在胡扯......喔,不,是看東西。

  哦,剛剛好,我們的講師現在也準備好了。那麼就讓我們先把華O晾在一邊,來歡迎他們吧。

  順帶一提,戴上果茶小妹眼鏡2.0」會產生人工的盲點哦。


強魂精靈超長焦視覺

羅西威爾.木阿可.梭拉.傑根尼魯六世
士比贊(球族)半球體視覺







Focal Hyper-Length


  提里昂:「各位午安,我是提里昂.阿斯塔爾鐸。不用這麼拘謹,我也是這間店的客人,今次受邀來這裡分享知識,是我的榮幸。」

  兩百公分高的他捧著一塊大塊、冒著熱氣的牛角麵包,看上去有種莫名的可愛感覺。

  主持人:「阿斯塔爾鐸先生,歡迎你,相信Euforia Bakery會是一個在各方面都物超所值的地方。那麼,你今天打算與聽眾朋友們分享什麼樣神奇又有趣的視覺主題呢?」

  提里昂:「如各位所見,我不是普通人類,而是埃勒岡。套用阿斯嘉特的語言,各位可以稱做強魂精靈,雖然這譯名在字義上翻的並不準確,但是它倒將我們身上近似龍族的部分形容的挺貼切。這也包含我們的眼睛。」

  他一甩龍尾,瞳孔突然開始劇烈擴張又收縮,最後更是收到幾乎不存在,只留亮黃色的虹膜,在燈光下閃爍。

  提里昂:「我的眼睛可以變焦,同時,最大球面等效焦距約1300 mm。」

  他故意停頓一下,感受著現場的鴉雀無聲。

  主持人:「阿......阿斯塔爾鐸先生,你說你的眼睛可以改變焦距?這種不可能的能力,是怎麼辦到的呢?

  提里昂:「呵。看來,主持人也有在研究相機,不過,我還是從頭說起吧。各位都知道人類眼睛的前端有一塊透明的玻璃狀構造,稱之為水晶體嗎?水晶體是人眼天然的凸透鏡,穿過透鏡的光會偏移並聚集,在眼球內部聚焦焦點),焦點若投射到視網膜之上,就是成像。以人眼來說,所謂焦距,就是從光線開始偏轉的那點--水晶體的中心(光心),一直到焦點之間的距離;焦距越長,視距就越遠,因此這就是為什麼相機的望遠鏡頭都很。」

  提里昂:「但是,人眼是球狀的,幾乎無法以結構手段達到改變焦距的效果,唯一能改變的就是水晶體凸面的厚度。若水晶體厚度增加,相對焦距就越短,看得清楚近距離的東西,反之亦然。水晶體厚度則是由睫狀體精緻的細微肌肉控制的。可是,人類的變焦範圍實在是太小,以至於若長時間將水晶體維持在較厚的狀態下,其結構會固化,難以變薄,使焦點恆定在視網膜前方,這個時候這人就近視了。」


(Source: DK Findout

  主持人:「是了,這就是固體鏡片相機做不到的事--只用一片鏡片就可以處理完對焦、調節和修正的動作,而且還不減少畫質。不過,請問阿斯塔爾鐸先生,單靠改變水晶體的形狀,有可能達到1300 mm等效焦距嗎?研究顯示人類眼睛最大等效焦距是22 mm呢。」

  提里昂:「我的眼睛有三樣機制,使它得以實現。」

  主持人:「願聞其詳。」

  提里昂(停頓):「第一:我除了能大幅收細水晶體厚度,還能旋轉它,左右平均最大旋轉度達約100度,這給了我更大的透鏡變形空間。若人類擁有這能力,最大等效焦距可達139 mm。第二:除了水晶體,我可以改變整個眼球的形狀,利用眼球周圍比人類密集上千倍的微肌纖維--使它變扁、變長,就像相機的望遠鏡頭那樣,使最大等效焦距來到550 mm。」

  全場驚呼聲中,提里昂雙眼顯露許多蒼藍色的血管和筋條,眼球微微突出。

  主持人:「阿斯塔爾鐸先生,這麼一來,眼球就無法上下左右轉動了,不是嗎?」

  提里昂:「轉頭紐脖子就可以了。何況,長焦攝影時,你不會沒事胡亂把鏡頭對往別的方向。」

  主持人:「呵呵,這倒是。那麼,想必第三個機制肯定是無與倫比了吧?否則1300 mm的焦距,光靠這兩點,眼窩可是會被撐爆的。」

  提里昂:「你說的沒錯,所以我的眼球內部還有一圈肌肉,它們可以迅速地擴張,在焦點後方、視網膜前撐開一層透明凸膜,相當於第二片水晶體。這層凸膜使眼球結構近似長焦光學望遠鏡,改變它的形狀能調整影像的放大倍率;配合上述兩點,讓最大等效焦長來到1300 mm。換算成一台全幅35 mm底片格式的相機,由於底片是平面,這個焦距會是5200 mm,讓我能看清楚48公里外的一棟房子、30公里外的一片葉子、10公里外的一隻螞蟻的觸角尖端、或是坐在那邊果茶花園椅子上那位女客睫毛的模樣。來返最大最小焦距,我只要10秒



  他的眼睛恢復原狀,並拿出一張示意照片,全場一片譁然。

  提里昂:「曾有專家問我,在如此極端的焦距下,我們的眼睛是如何解決景深和色散的問題。我告訴他,你不能完全以相機的光學原理來評定我的眼睛。要知道,眼球形狀改變,視網膜的形狀也會隨之改變,而感光細胞密度最高的區域也會縮小,換言之,密度更高--因此能在更長焦距下維持原有的『解析度』。儘管望遠時沒有光線可以在邊緣視網膜上成像,使我們會失去邊緣視覺,但望遠時誰還會在意邊緣啊?至於色散問題,『雙水晶體』就足以修正它們,加上大腦的補償機制,所以不是問題。」

  主持人:「敢問阿斯塔爾鐸先生,究竟是什麼樣的環境,使強魂精靈演化出這等匪夷所思的視覺呢?」

  提里昂(冷笑):「聽說昨天有個叫夜臨婕的女人來這裡講她們『月升精靈』的夜視力,而她是來自另一顆星球的人對不對?好,我也是。我們種族起源的星球是顆沙漠行星,其環境非常惡劣,許多地方生命無法存活,而存活的生物絕大部分都是肉食動物......呵,物種之間的交流方式不外乎獵食與被獵食的關係。在一望無際、地形缺乏起伏的廣闊沙漠上搜索獵物或防範掠食者,所有會動的傢伙都必須有遠距視覺。這對人類來說很誇張,在我們那兒卻是常態,所有陸生動物的眼睛差不多皆如此。儘管我們種族最後脫穎而出,發展出了文明,實質上統治了整顆星球,再也不需要倚靠掠食本能,但我們的眼睛也不會因此退化。」

  主持人:「太不可思議的了!阿斯塔爾鐸先生。」

  提里昂:「我明白。可是,比起月升精靈那種難以理解的視覺,我們視覺機理的優勢在於人類對它有充分的理解,相對的,就能提出許多有價值的問題。好比說長焦視覺的穩定性吧。攝影師望遠拍攝時,三腳架是必要裝備,否則焦距大、光圈(虹膜)小,輕微的手顫就能毀了整張相片。然而,我族大腦視覺區卓越的視神經修正機制可以克服這點,至於剩下的,就是體術的鍛鍊了。」

  他捧起大牛角麵包,用力咬一大口。

  提里昂:「最後要提到的是我的虹膜。我這虹膜呢,反應速度是人類的56倍,不但可以縮的極細,必要時甚至可以完全關上。這是因為我們的母星球距離恆星較近,日光強烈,過強的光在放大倍率的長焦視覺會傷害視網膜;因為環境明亮,所以虹膜在大部分時間都縮得很小,讓我們更適應白晝。我們跟月升精靈是敵對關係,他們活躍於夜裡,我們就活躍於陽光下,呼呼。」

  他神氣的舉起尾巴。

  主持人:「阿斯塔爾鐸先生這番詳盡的解說,想必令各位觀眾受用無比,也羨煞每一位相機玩家了呀。」

  提里昂:「若時間允許,我甚至能在這裡解說一整個晚上--但是我還有別的安排。氣象預報說今晚有晴朗夜空,為了學會的觀測工程,我無法錯過它。」

  提里昂從包袱中拿出一支超長焦天文望遠鏡







Spherical Vision


  主持人:「在聆聽了三位擁有不可思議視覺的講師們精彩的解說之後,EB的超越視覺空間現在迎來第四位主講人。光是這數量,就能想像到各位的眼睛是多麼複雜又精緻的機器,只為了滿足『看東西』這樣再普通不過的目的,就要有如此之多的動作和事件必須完成。又或許各位有所疑問,人類的透鏡眼有逆安定微顫盲點補償兩種不可思議的常態功能,再加上先前說明的動態、紅外線和超長焦視覺,還能有什麼花樣?答案是當然還有,而且肯定不止一種--我們無法預測,是因為我們無法想像還有什麼。」

  一顆毛茸茸、直徑差不多有一公尺的大毛球緩緩從超越視覺空間邊邊滾過來,滾到講台中間停下。

  主持人:「現在,我們熱烈歡迎第四位講師--來自北方邦卡登地區的羅西威爾.木阿可.梭拉.傑根尼魯六世先生傑根尼魯先生,你可以開始了。

  講台上的毛球開始抖動,上面張開一隻超大的眼睛,水亮亮的瞧著全場,眼睛下面小小的嘴巴隨即張開。

  球球:「......,......,......。......,......,......,......!......。」

  主持人:「請問傑根尼魯先生方便說話嗎?」

  球球:「......,......!......,......。」

  主持人:「聽眾朋友們真是不好意思,傑根尼魯先生現在不太方便開口說話,或許他需要的是一支筆和寫字板。

  球球:「......!......。」

  毛球用嘴巴接過筆,咬住筆尾在空氣中比劃,然後滾到準備好的寫字板邊上,靈活的移動身體寫字。

  球球:「叫我球球就可以了。我是一個來自邦卡登地區士比贊,別太吃驚,我們這一族都長這樣。我們平常生活在水裡,所以我們說的話要在水裡面才聽得清楚,在地面上我用寫字的方式跟人類溝通。我聽說今天晚上這裡有美食、果汁、和一個演講的機會,所以就來了。我打算跟大家分享我的眼睛。

  主持人:「真慚愧,我到今天才明白原來士比贊組織語言的能力這般優秀!」

  球球:「沒關係,很多人跟你一樣。如各位所見,我們士比贊只有一隻獨眼,而且這隻獨眼占了我們身體快要60%的質量,就為了它,我們身體的其他感官,像是耳朵、鼻子,還有體內其他器官,都被壓縮成你們人類想像不到的程度。除了心臟和嘴巴以外,我們身體的肌肉主要分兩種--控制體外運動的運動肌,還有控制眼球的眼球肌。」

  他的字跡有如印刷體般的工整。

  主持人:「球球先生,看你這與人類差異如此之大的身體,士比贊的解剖學若是開課的話,肯定能講上整個月!不過在今晚,還請球球先生對我們說明那隻最令你驕傲的眼睛吧。比起人類的眼球,它究竟有什麼特異之處呢?」

  球球:「它是魚眼。」

  主持人:「哦,是指魚眼鏡頭那種魚眼嗎?」

  球球:「這麼說不完全正確。魚眼鏡頭的設計靈感雖然來自於的眼睛,但機理並不同。真正的魚眼,構造和光學原理跟人類的眼睛很接近喔,也是有水晶體虹膜和視網膜。」

  他眨眨巨大的眼睛。

  主持人:「是了。不過,魚類眼睛的水晶體是球狀的,跟人類的扁圓形非常不同。任何光在通過球狀水晶體都會被折射偏轉,越是邊緣的光,偏轉角度就越大。再者,魚類眼睛相當突出,突出的眼加上水晶體的形狀,可以蒐集到極大視角的光,某些種類甚至可以到170度。人類研究魚類的眼睛,並且發明出的魚眼鏡頭視角可以達到180度,相當於整個半球面。」

  球球:「一點也沒錯,但是我們一族的視角是240度。」

  主持人:「2......240度!?超過半球的表面積快要一倍半啦!

  球球:「這是我們看到的景象。」(在寫字板上高速畫圖--)



(Source: Minecraft

  主持人:「瞧那橫向道路的兩個消失點......你這樣就能看的到在你身後的東西了啊!請問球球先生,這是如何辦到呢?」

  球球:「我們一族的眼睛很。這裡的大,指的並不只是相對於身體的體積,而是眼球的絕對體積。這影響到我們的水晶體,它也很大,而越大的球體在每個方向所能折射的光量就越多。再來,我們的水晶體其實有兩個;除了主要的這個以外,還有另一顆較小的球狀水晶體位在眼睛的正前方中心。這顆水晶體非常突出,乃至於我斜後上、左、右方來的直線光都能照到它--它內部有很特別的生質液歪曲這些光,並經由主水晶體散射到眼球內周圍。這就是第三點了--我的視網膜超級大,完整的覆蓋了眼球內除了水晶體以外的所有地方,它接收散射的邊緣光線,在我位置神奇的腦袋裡組合成完整的單一影像,藉此實現260度的魚眼視角。主持人,我看的到你喔。」

  球球轉動側身,讓主持人位於他斜後方。

  主持人:「哈哈,球球先生,如果你去學校教書的話,想必全班所有同學都逃不過你的法眼。」

  球球:「我還不夠格當老師。」

  主持人:「你不覺得自己寫字的速度比人類打字還要快嗎?」

  球球:「總而言之,這就是我的240度魚眼視覺。然而,這僅僅是維持『正常成像』的最大視角。如果我不在乎『非正常成像』的話,我的視角可以逼近300度。」

  無視主持人的問題,他很得意的轉了個圈圈,就跟薇塔一樣。

  主持人:「這可有意思了,什麼是非正常成像?」

  球球:「到底正不正常,只是相對於人類的視覺而已,對我來說,一切都很正常。不過我若要讓視角超過240度,我就得改變小水晶體裡生質液的濃度和生化成分。只要我用力運動肌肉,把它換成較混濁、黏性較高的組織液,它就能折射更加廣角的光,並且在我的視網膜上呈現像這樣的景象。



(Source: Minecraft

  球球:「再用力一點,就會是這樣。」





  球球:「如果用到極限,就差不多會是這樣。」





  主持人:「球球先生,這是球極平面投影stereographic projection)啊!這要怎麼看東西?」

  球球:「相信我,這對我們來說很普通。再者,這張圖畫這寫字板上,寫字板是平面,所以確實是平面投影。可是我們的視網膜是球面,球極投影投射在球面上,感覺會比較像平面--但是,我知道人類的大腦無法想像『看得見身後的平面』是什麼概念,這已經超出三維空間思維可以理解的程度了。」

  主持人:「原來士比贊是四次元生物!?」

  球球:「也有人這麼說過我們。」

  他頓了頓,又開始眨起眼睛。

  球球:「我們士比贊是海洋生物,就像魚一樣,由於光線在水中折射的緣故,陸地上的廣視角在水裡會辦得狹窄。一般魚類有兩隻眼睛,位於身體兩側,可以涵蓋將近300度的視角;我們只有一顆眼睛,卻又跟牠們競爭生態位,如果視角不夠廣,士比贊就會滅絕。嗯,至少在過去是這樣的沒錯,現在的我們就跟那個提里昂他們種族一樣,發展出自給自足的文明。

  主持人:「嗯......所以,這是一個賴以生存的能力啊。實在是太炫了,哈哈!我們又再一次見識到生物學的匪夷所思。」

  球球:「無論你怎麼說,我都覺得這很正常,就像你覺得自己有兩隻腳一樣正常。」

  主持人:「球球先生說的對,阿斯嘉特是一個生物和文化多樣性非常高的地方,我們必須尊重彼此的形貌和價值觀,才不會造成種族之間的衝突與對立。況且,各位,這樣才能夠了解彼此在生物學上的精妙之處啊!球球先生,敢問具備如此眼睛,你覺得自己最適合做什麼工作呢?」

  球球:「當然是我在邦卡登家鄉的工作。」

  主持人:「啊......哈哈,是是,很有道理。」

  球球滿意的轉轉眼睛。正當他要滾動折起寫字板的時候,主持人請他暫緩動作。

  主持人:「今日能在此相遇,是我們極大的福分。球球先生,我有最後一個小小要求--這是我個人的小要求。在你球極投影的視覺裡,我是什麼樣子呢?」

  球球正面對著主持人的臉,瞳孔放大,他的視野漸漸變廣。

  球球:「你的頭又大又圓,耳朵和脖子好小,禿禿的大鼻子看起來幾乎要碰到我的臉。要不是這個鼻子,乍看之下我大概會以為你是我同類喔。」






The big artist keeps an eye on nature and steals her tools.
- Thomas Eakins





- References -

Fill-in|Science American
Optic LensWikipedia
Eye|Wikipedia
Vision in Fish|Wikipedia

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- Image Sources -

球球大頭照|可拉斯尼
上列未標註來源之圖片皆來自
(非商業用途)

Infrared Photograph Source: roberto@zenvoid.org





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留言

創作回應

銀嵐
其實,人類這種生物所看到的景象,幾乎都是他們的大腦「畫(聯想)」出來的哦。

所以實際上人類的感官什麼的其實完全的不準確!!一切都是欺騙的!!

------------我是小小分隔線-------------

其實小實的視覺當初就是用這個梗
不但沒有補償機制,而且連光轉圖的機制都沒有XD
原型視野!!!!
2015-08-30 19:42:07
樂之
球球滾動!
2015-08-30 19:57:42
樂之
球形視野真的很帥OwO
2015-08-30 23:44:11
書店
在台下的言闔上密密麻麻的筆記本,真是個充滿驚奇的世界啊!他想,然後接到了顧店的黎瑟安手忙腳亂的電話
2015-08-30 20:28:46
樂之
拍拍OwO 一些小細節也值得研究
2015-08-30 23:43:54
旅者
小達克蹭蹭球球@W@
2015-08-30 22:19:18
樂之
毛茸茸的生物被蹭XD
2015-08-30 23:43:40
黑い影
所以這個大眼仔到底是240還是260?應該有一個是寫錯的?
2015-08-31 01:04:43
樂之
XDD 240,260寫錯了
2015-08-31 01:19:15
樂之
感謝指正OwO
2015-08-31 01:19:45
可拉斯尼格拉斯
難怪能在惡劣的星球上稱為強勢物種,強魂精靈的視覺簡直如虎添翼。

主持人不停對球球的吐槽啊!wwwwwww
2015-09-01 12:50:09
樂之
球球一本正經的反吐槽XD
惡劣星球造就極端的演化OwO
2015-09-02 11:18:00

更多創作