人眼怎样对焦远近物体：3D 体验

读完一页，再望向窗外

看看屏幕上的文字，再看房间另一头的东西。远处的物体会暂时模糊，随后突然清晰起来。你的眼睛里没有任何东西像相机镜头那样前后移动。改变形状的是瞳孔后面一个透明的小晶状体，而且这一切只用了一瞬间。

那么，眼睛怎样对近处和远处的物体对焦？角膜承担了大部分折射，眼睛约 60 屈光度中有约 43 来自角膜，而在 25 岁时，晶状体通过变圆最多还能增加约 11，足以让 9 cm 外的一页文字清晰成像。本展品通过一个沿轴线剖成两半的眼球模型展示这一变化。从视力表发出的光线经过角膜和晶状体到达视网膜，面板上每个距离和屈光力数值都来自同一个简短的计算。眼球旁名为「这只眼睛看到的景象」的窗口，按这只眼睛的视觉呈现场景，同一幅画面也会倒置显示在它实际成像的位置，即视网膜上。你可以拖动视力表、晶状体和一副眼镜，改变眼睛的年龄，试试近视、远视、老花眼和散光，切换到色觉缺陷，并找到盲点。

本展品解释的是光学原理。不构成医疗建议。如果你的视力发生变化，或者眼睛的某些情况令你担心，请看眼科医生。

折射发生在哪里：角膜和晶状体

眼睛有两个前后排列的透镜。第一个是角膜，也就是前方透明的穹顶。在教科书常用的精确 Gullstrand 模型眼中，角膜的屈光力为 43.05 屈光度。大部分折射发生在角膜前表面，光线在那里从空气（折射率 1.000）进入折射率约为 1.376 的组织。在角膜后方，光线穿过房水（1.336），到达晶状体。

晶状体在放松状态下直径约为 9 mm，厚约 3.6 mm。它的折射率从外层的约 1.386 上升到核心的约 1.406。由于周围液体的光学密度与它相近，晶状体的每个表面对光线的折射都较弱，整个晶状体在 Gullstrand 模型中约为 19 屈光度。两者共同使眼睛的屈光力达到约 60 屈光度，其中约四分之三由角膜提供。

那么，为什么对焦的功劳总归于晶状体？角膜是固定的。晶状体是唯一能够改变屈光力的部分，这种变化才让同一只眼睛既能看清山峰，也能看清菜单。

屈光度：衡量屈光力的单位

验光师用屈光度（D）衡量透镜的屈光力，它是以米为单位的焦距的倒数。把平行光汇聚到 0.5 m 外一点的透镜，屈光力为 1/0.5 = 2 D。薄透镜靠得很近时，屈光力可以相加，所以验光处方用屈光度而不是毫米表示。

同一单位也描述到达眼睛的光线。从 25 cm 外一点发散的光线，其聚散度为 −1/0.25 = −4 D。从 6 m 外到达的光线为 −0.17 D，接近恒星发出的真正平行光的零值。为了让近点清晰成像，眼睛必须比观察恒星时多提供约 4 D 的屈光力。增加的这部分屈光力称为调节。

在眼睛内部，距离要除以液体的折射率。模型的总屈光力为 58.8 D 时，远处物体的像形成于眼睛等效透镜后方 1.336 / 58.8 m = 22.7 mm 处，因此模型眼的视网膜位于角膜前表面后方 24.2 mm 处。Gullstrand 更精细的模型眼给出的数值是 58.6 D 和 24.4 mm。

晶状体怎样改变形状

晶状体通过数百根称为悬韧带的细纤维，悬挂在一圈称为睫状肌的肌肉内。看远处时，肌肉放松，环径较大，悬韧带被拉紧，把晶状体拉得更扁平。看近处时，肌肉收缩。肌环变小，悬韧带松弛，包裹晶状体的弹性囊膜便让它变圆。

在 Gullstrand 的数据中，晶状体前表面的曲率半径从 10 mm 变为 5.33 mm，后表面从 6 mm 变为 5.33 mm，厚度从 3.6 mm 变为 4.0 mm。晶状体前表面向角膜移动 0.4 mm，后表面则保持不动。晶状体屈光力从 19.1 D 升至 33.1 D，产生 10.9 D 的调节。在模型中把视力表拖向眼睛，你会看到肌环收紧，纤维随着松弛而变淡，晶状体鼓起。打开「手动对焦」，你就能自己让它鼓起：向上拖动晶状体使它变圆，观察画面变清晰或变模糊。

算出这些数值

模型把角膜和晶状体视为两个薄透镜，在折射率为 1.336 的介质中相隔 5.4 mm，这就是大多数光学教科书采用的近轴（高斯）近似。组合屈光力为

P = P_cornea + P_lens − (t / n) × P_cornea × P_lens = 43.05 + 19.11 − (0.0054 / 1.336) × 43.05 × 19.11 = 58.8 D.

对于距离为 d 的物体，到达角膜的光线聚散度为 V = −1/d。模型计算这个聚散度如何经过角膜，穿过到晶状体之间的 5.4 mm 间隔，加上晶状体屈光力，再求出成像位置。接着，它求出晶状体需要改变多少，才能让这个像落在视网膜上。

• **6 m：**眼睛需要 0.17 D 的调节。晶状体达到 19.3 D，厚度几乎不变（3.61 mm）。
• **25 cm：**眼睛需要 4.00 D。晶状体变圆，达到 24.7 D、厚 3.76 mm，整个眼睛达到 63.5 D。
• **10 cm：**眼睛需要 10.0 D。晶状体达到 32.6 D，厚度接近 4.0 mm，接近 Gullstrand 表格中的极限。

可用的调节量取决于年龄。广泛使用的临床估计值 Hofstetter 平均值为 18.5 − 0.3 × 年龄，单位是屈光度。由此可得，10 岁时为 15.5 D（近点 6.5 cm），25 岁时为 11 D（9.1 cm），40 岁时为 6.5 D（15.4 cm），55 岁时为 2 D（50 cm），60 岁时为 0.5 D，此时最近的清晰点已移到约 2 m 外。模型中的年龄滑块使用这个公式，控件下方的「你的年龄」输入框也用它把你的年龄换算为平均近点。

瞳孔：亮度和清晰度

虹膜是晶状体前方的一圈肌肉。它在黑暗中让瞳孔开大至约 8 mm，在强光下让瞳孔缩小至约 2 mm。进光量随开口面积增加，因此 8 mm 瞳孔的进光量是 2 mm 瞳孔的 (8/2)² = 16 倍。读数将它显示为「进光量」，以 2 mm 瞳孔为比较基准。

小瞳孔还能掩盖对焦误差。像形成在错误位置时，每个点都会在视网膜上扩散成一个小圆斑。这个圆斑所占的角度，大致等于以米为单位的瞳孔直径乘以用屈光度表示的对焦误差。瞳孔为 5 mm、误差为 1 D 时，模糊角度是 0.005 弧度，约 17 角分。作为比较，视力表 6/6 行的一个字母（英尺制为 20/20）高度为 5 角分。这就是轻度近视者在阳光下往往比在黄昏看得更清楚，以及眯眼会有帮助的原因。在模型中，近视眼看 6 m 外时，室内亮度为 10% 时模糊角度为 74′，50% 时为 47′，90% 时为 20′。

近视：像落在视网膜前方

近视会让远处的东西显得模糊。美国国家眼科研究所将通常的原因描述为眼球前后方向长得过长，不过角膜或晶状体的形状也可能起作用。这样的屈光力对于正常眼睛是足够的，但对于这个长度却过强，因此远处物体发出的光线在到达视网膜前就汇聚成一点，随后再次散开。

模型的近视设置是一只需要 −3.00 D 眼镜的眼睛。为了构造这只眼睛，眼球后部被移到离角膜更远 1.17 mm 的位置，算下来每增加一毫米约对应 2.5 D。此时，6 m 外的视力表在视网膜前方 1.11 mm 处成像。晶状体无能为力，因为它只能增加屈光力，而眼睛的屈光力已经过强。近处物体则不同：眼前约 34.5 cm 以内的东西都不费力就能看清。

凹透镜（负透镜）通过在光线到达角膜前先让它稍微发散，来纠正这一问题。戴在角膜前方 12 mm 处的 −3.00 D 透镜，其效果相当于直接放在角膜处的 −2.90 D；差异来自这段间隔，也正因如此，在矫正度数较高时，隐形眼镜和框架眼镜的处方会不同。打开眼镜，像就会移回视网膜上。

远视和老花眼：像落在后方

远视则相反：眼球相对于其屈光系统太短，因此像落在视网膜后方。年轻的远视眼可以通过调节弥补差值，即使看远处物体也如此。远视设置需要 +4.00 D 眼镜，比正常模型短 1.52 mm。看 6 m 外时，它已经用了 4.37 D 的调节。40 岁时，它有 6.5 D 可用，而 25 cm 外的一页文字需要 8.20 D，因此眼睛还差 1.70 D，像落在视网膜后方 0.56 mm 处。+4.00 D 凸透镜补上缺少的屈光力；戴上它后，25 cm 外的一页文字只需要 4.40 D，完全在调节能力范围内。

老花眼不是眼睛形状的问题。随着年龄增长，晶状体变硬，柔韧性降低，美国国家眼科研究所指出，几乎每个人都会察觉到这一点，通常是在 45 岁以后。模型中 55 岁的眼睛有约 2 D 的调节，因此最近的清晰点在 50 cm 外。在 33 cm 处阅读需要 3.03 D，像落在视网膜后方 0.40 mm 处。+2.00 D 老花镜补足差额，只剩 1.13 D 需要晶状体提供。戴同一副眼镜看远处视力表，像会移到视网膜前方 0.70 mm 处，这就是老花镜让房间变模糊，以及许多人最终使用双焦点或渐进多焦点眼镜的原因。

找到你的盲点

视神经将视网膜的信号传给大脑。在它离开眼球的位置没有感光细胞，因此每只眼睛都有盲点。测量显示，盲点中心位于视野颞侧，距离视觉中心约 15° 至 20°，宽 5° 至 7°，高 7.5° 至 10°。模型中的视神经在距离中心约 4.5 mm 的位置离开视网膜，这正是以 15° 入射的光线落下的位置。

打开盲点测试，会出现一张带有十字和圆点的卡片。闭上左眼，用右眼看十字。慢慢靠近或远离屏幕。当眼睛到屏幕的距离约为两个标记间距的 3.7 倍（1 / tan 15° = 3.73）时，圆点落在盲点上，便消失了。标记相隔 6 cm 时，这个距离约为 22 cm。日常生活中你从不会注意到这个缺口，因为另一只眼睛会覆盖它，大脑也会填补缺失的区域。

20/20 和 1.0 实际测量的是什么

视力表并不测量一幅画面有多清晰。它测量你仍能分辨的最小细节，并用角度表示这个细节。标准 Snellen 视力表的 20/20 行由高 5 角分的字母组成（一角分写作 1′，等于一度的 1/60），字母中每一笔画和每一间隙的宽度都是 1′。美国眼科学会（AAO）用通俗的话解释其含义：具有 20/20 视力的人，在 20 英尺外能读出普通人在 20 英尺外读出的内容。上面的数字是你到视力表的距离，下面的数字是视力正常的人能读出同一行的距离。20/40 视力的眼睛必须站在 20 英尺处，才能读出正常眼睛在 40 英尺处能读出的内容。

韩国、日本和欧洲大部分地区使用的小数视力，依据的也是同一原理。小数视力是以角分表示的最小细节的倒数，因此 1′ 对应 1.0，2′ 对应 0.5，0.5′ 对应 2.0。米制视力表把 1.0 写成 6/6，因为 6 m 替代了 20 ft。这些只是同一测量结果的不同写法：20/20 = 6/6 = 1.0。

利用展品自己的眼睛，可以把 1′ 换算成实际尺寸。在 6 m 处，一角分跨越的长度为 6,000 mm × tan(1′) = 1.75 mm，因此完整的 20/20 字母高约 8.7 mm。模型眼的总屈光力为 58.8 D，因此它在空气中的焦距为 1/58.8 = 17.0 mm，1′ 的细节在视网膜上的像宽约 17.0 mm × 0.000291 = 4.9 µm。这个宽度约相当于中央凹中心的两个视锥细胞（见下一节），因此 20/20 接近健康视网膜能够分辨的限度，而且只有视网膜上极小的区域能达到这一水平。这是把眼睛当成单个薄透镜所作的粗略估计，并非对任何真实个体的测量。

AAO 提供的两个事实有助于正确看待这个数字。一个人可以有 20/15 的视力，比平均水平更清晰，所以 20/20 不是完美视力。而且，只有约 35% 的成年人不依靠框架眼镜、隐形眼镜或手术就能达到 20/20，经过矫正后约有 75% 可以达到。在美国大多数州，驾驶者需要达到 20/40 或更好，而「法定盲」指最佳矫正后仍为 20/200 或更差。这些界限分别对应 2′ 和 10′ 的笔画。

瞳孔一节中的模糊数值也用同一单位。20/20 字母高 5′，所以近视眼在室内亮度 90% 时的 20′ 模糊已经有四个字母高度那么宽，10% 时的 74′ 则约为十五个。这种差距使未经矫正的 −3 D 眼睛在 6 m 外连大字母也读不出来。

视杆、视锥，以及为什么只有中心看得清细节

视网膜不是均匀的一层。1990 年，华盛顿大学的 Christine Curcio 及其同事，统计了来自七名 27 至 44 岁捐献者的八张完整视网膜中的感光细胞。他们发现，视锥细胞平均有 460 万个（范围为 408 万至 529 万个），视杆细胞平均有 9,200 万个（范围为 7,790 万至 1.073 亿个）。因此，视杆细胞的数量约为视锥细胞的 20 倍，但细节视觉却依赖视锥细胞。

原因在于它们的位置。视锥细胞密度在中央凹中心达到峰值，平均每平方毫米有 19.9 万个视锥细胞（个体范围为 10 万至 32.4 万）。离中心一毫米处，密度降低了一个数量级。中央凹的最中心完全没有视杆细胞：无视杆区的平均直径为 0.350 mm，或 1.25°。视杆细胞在一个椭圆环上最密集，该环的离心度大致相当于视盘所在位置。

用这个密度可以检验 20/20 的估计值。如果视锥细胞以每 mm² 19.9 万个的密度排列成方形网格，相邻细胞间距约为 1/√199000 mm = 2.2 µm。因此，4.9 µm 的 1′ 细节从一边到另一边约覆盖两个视锥细胞，这正是看出两笔之间间隙所需的最少数量。在离中央凹 1 mm 处，视锥细胞密度低十倍，间距增至约 7 µm（十的平方根乘以 2.2）。按同样的两个视锥细胞规则，对应的细节约为 3′，粗了三倍。这些都是粗略估计，因为真实的视锥细胞组成六边形镶嵌结构，相邻细胞的信号也会汇合。它们解释了为什么阅读时要把目光对准一个词：精细细节只存在于模型标为黄斑的那一小片区域，中央凹就在其中心。

Curcio 的统计还显示了人与人之间的差异有多大。不同捐献者的视锥细胞峰值密度相差三倍，而中央凹内视锥细胞的总数大致相同，这提示眼睛发育过程中，视锥细胞的排列紧密程度不同。对读者而言，这意味着并不存在单一的「正常」视网膜，模型的平均数值描述的是典型的眼睛，而不是你的眼睛。

验光处方实例：从屈光度到厘米

以下以展品中的 −3.00 D 眼睛为例，说明处方怎样转化为距离。计算使用屈光度一节中的薄透镜规则，忽略前面讨论的小细节。

1. 远点。−3.00 D 透镜在 1/3 m = 33.3 cm 处形成虚像时，能矫正放松的眼睛，因此这只眼睛的远点在眼镜片外 33.3 cm 处。眼镜位于角膜前方 12 mm 处，因此距离角膜是 34.5 cm，与上文所述相同。镜片的焦距为 f = −1/3 m = −33.3 cm。
2. **25 岁时的近点。**眼睛在放松时已经多出 3 D 的屈光力。拥有 11 D 的调节（Hofstetter，25 岁）时，它能处理发散程度达到 3 + 11 = 14 D 的光线，对应距眼镜平面 1/14 m = 7.1 cm，距角膜约 8.3 cm。年轻的 −3 D 眼睛不戴眼镜，大致能看清 8 至 34 cm 之间的物体。
3. **55 岁时的近点。**只剩 2 D 时，极限是 3 + 2 = 5 D，因此最近的清晰点在 1/5 m = 20 cm 处（距角膜约 21 cm）。清晰范围此时是 21 至 34 cm。不戴眼镜，把书拿在 30 cm 处很舒适，这就是 50 岁以上的近视者阅读时经常摘下眼镜的原因。
4. **正常眼睛戴老花镜。**55 岁时，正常眼睛的近点为 50 cm。前方的 +2.00 D 透镜增加 2 D，因此一阶近似下，近点变为 1/(2 + 2) m = 25 cm。展品自身的计算包括了 12 mm 的间隔，得出在 33 cm 处晶状体只需提供 1.13 D 的调节。

这些距离是初步估计。它们使用一个平均调节公式，忽略晶状体厚度和眼镜与眼睛之间间隔引起的小幅偏移，因此真实个体会相差几厘米。

手术和植入物：两个透镜的真实改变

上述情况都可以在诊所改变，而展品的数值说明了各种手术为什么有效。

**LASIK 重塑角膜。**美国眼科学会将 LASIK 描述为用激光改变角膜形状。外科医生切出一层薄瓣，将它掀开，用准分子激光重塑下方组织，再把瓣放回。为了矫正近视，激光从中央去除更多组织，使前表面变平，降低角膜屈光力。要去除多少组织？AAO 的一篇临床文章给出了 Munnerlyn 公式：以微米为单位的深度 = S² × D / 3，其中 S 是以毫米为单位的治疗区宽度，D 是以屈光度为单位的矫正量。对于 6 mm 治疗区，每屈光度对应 12 µm，因此矫正 4 D 要在中央去除约 48 µm，像展品眼睛那样矫正 3 D 则约为 36 µm。同一篇文章指出，更大的治疗区以及过渡区或波前治疗会去除更多组织。

你可以用角膜曲率计规则检验结果，它用 1.3375 的折射率将曲率半径换算为屈光力（这是临床仪器内置的假设，与真实组织折射率不同）。43.25 D 角膜的半径为 337.5/43.25 = 7.80 mm。降低 3 D 至 40.25 D，意味着半径变为 337.5/40.25 = 8.39 mm。半径改变 0.59 mm，去除几十微米的组织，就能矫正一只原本需要 −3.00 D 眼镜的眼睛。LASIK 可能导致矫正不足或过度矫正，AAO 表示，这些情况通常可以通过框架眼镜、隐形眼镜或再次激光治疗改善。

**白内障手术更换晶状体。**白内障就是晶状体混浊。美国国家眼科研究所报告，80 岁及以上的美国人中，超过一半患有白内障或曾接受相关手术。手术中，外科医生移除混浊的天然晶状体，也就是模型中 19 D 的部分，植入人工晶状体（IOL）。AAO 解释，外科医生会测量眼球长度和角膜曲率，结果用于确定 IOL 的屈光力。最常见的类型是单焦点 IOL，只有一个对焦距离，大多数人选择将它设为看远，阅读时戴眼镜。这又回到了模型中的老花眼：新晶状体虽然透明，却是固定的，因此展品的年龄滑块在手术后更显重要。多焦点和可调节 IOL 则用于拓宽范围。

**近视越来越常见。**2016 年，Brien Holden 及其同事在 Ophthalmology 期刊上发表了对 1995 年以来近视研究的荟萃分析。他们估计，2000 年高度近视者有 1.63 亿，占世界人口的 2.7%。他们预测，到 2050 年近视者将有 47.58 亿（占世界人口的 49.8%），高度近视者为 9.38 亿（9.8%）。这些是置信范围很宽的预测（2050 年近视比例为 43.4% 至 55.7%），而非测量结果。它们说明，像展品这样眼球过长的模型所描述的状况，许多人都会遇到。

散光和色觉

**散光。**散光眼的角膜或晶状体在一个方向上的弯曲程度比另一个方向更大，因此一个方向的线条与和它垂直的线条，会在不同深度对焦。美国国家眼科研究所列出的常见表现包括视物模糊或变形、眯眼和视疲劳，通常用框架眼镜或隐形眼镜矫正。模型中的「散光」滑块只在一个方向增加屈光力。因此画面会沿这个方向拖开，而不是均匀模糊，数值相同的「眼镜柱镜」则会抵消它。

**色觉缺陷。**大多数人有三种视锥细胞，敏感峰值约为 420、534 和 564 nm。美国国家眼科研究所表示，最常见的色觉缺陷使红色和绿色难以区分，另一种则让蓝色和黄色看起来相似，约每 12 名男性中就有 1 人存在某种形式的色觉缺陷。「色觉」控件使用 Machado、Oliveira 和 Fernandes 于 2009 年发表的滤镜，模拟某一种视锥细胞完全缺失的情况（红色盲、绿色盲和蓝色盲）。真实的色觉缺陷往往比这些滤镜模拟的更轻。画面中的圆点图，用橙红色圆点在亮度相近的橄榄绿色圆点间画出一个 5，它会在前两种滤镜下消失。这张图是我们自己绘制的，不是临床测试图。

**老化的晶状体也会变黄。**晶状体随年龄增长会吸收更多蓝光（Pokorny、Smith 和 Lutze 在 1987 年测量了这一现象），因此随着「年龄」滑块升高，模型会让画面略微偏黄。偏色程度是模型数值，不是对任何个体的测量。

其他眼睛

并非所有眼睛都像我们这样对焦。章鱼和我们一样有相机式眼，但它的神经纤维走在感光细胞后方，因此没有盲点，而且像相机一样通过前后移动整个晶状体对焦（Hanke 和 Kelber，2020）。楔尾雕测得的视力为每度 132 至 143 周期，是人类约 60 这一最佳值的两倍多（Reymond，1985；Campbell 和 Green，1965）。扇贝用鸟嘌呤晶体构成的曲面镜成像，而不是透镜（Palmer 等，2017），鹦鹉螺则有一个开放的小孔，完全没有晶状体（Muntz 和 Raj，1984）。箱形水母有真正的晶状体，但视网膜比清晰成像位置更靠前，因此它有意看到模糊的画面（Nilsson 等，2005）。控件下方的「其他眼睛」列表列出了十四种动物及其参考资料，每一种都链接到「动物怎样看世界」展品，你可以在那里通过它们的眼睛观看。

常见误解

• **「晶状体承担了大部分对焦。」**60 D 中约有 43 来自角膜。晶状体重要，是因为它能够改变。
• **「20/20 代表完美视力。」**它代表平均水平。有些人能达到 20/15，而 AAO 报告，只有约 35% 的成年人不依靠框架眼镜、隐形眼镜或手术就能达到 20/20。
• **「视网膜上的像是正立的。」**它上下颠倒，左右反转，就像任何会聚透镜形成的实像一样。大脑学会解释它，而眼睛里没有任何部位把它翻转回来。
• **「盲点是画面中的一个黑洞。」**你看到的并不是黑色。那里什么也看不到，大脑用周围的内容补上，就像盲点测试中圆点消失、卡片看起来仍然完整一样。
• **「瞳孔决定焦点。」**瞳孔决定进光量以及任何误差产生的模糊有多大，但不会改变成像位置。眯眼有效也是同一原因：开口变小会减少模糊，瞳孔一节已作计算。
• **「近视和衰老会互相抵消。」**阅读时会部分抵消，看远则完全不会。55 岁时，−3 D 眼睛不戴眼镜能看清约 21 至 34 cm 之间，适合看书，但看清道路仍需要眼镜。

在屏幕上试试

页面打开时，会有一段简短的飞行，从光滑的人形模型头部外侧，穿过瞳孔，到达视网膜。按「跳过」或触碰场景即可停止。之后，下面每项大约需要一分钟。

1. **看视网膜上的像。**看看眼睛上方的面板。它是角落画面的上下倒置版本，因为角膜和晶状体就是这样把像投到视网膜上的。
2. **手动对焦。**打开「手动对焦」，把视力表拖到 25 cm。画面会变模糊。向上拖动晶状体，直到字母清晰，读取晶状体屈光力，约为 24.7 D。关闭后，模型会再次替你对焦。
3. **配眼镜。**按「近视」，再把放在一旁的眼镜拖到眼睛上，或打开「眼镜」，改变「眼镜球镜」，直到远处视力表清晰。这只眼睛的答案是 −3.00 D。
4. **近处清晰，远处模糊。**把视力表移近，观察画面中后方的房子变模糊。在 25 cm 处，25 岁的眼睛会让房子模糊约 66′。
5. **瞳孔对抗模糊。**不戴眼镜，将「眼睛屈光状态」设为 −1.00 D，改变「室内亮度」。强光下的小瞳孔使同样的误差看起来清晰得多，这就是眯眼有帮助的原因。
6. **散光。**把「散光」设为 1.50 D，观察画面沿一个方向拖开。戴上眼镜，把「眼镜柱镜」提高至 1.50 D，让它恢复正常。
7. **色觉。**把视力表移到 50 cm，改变「色觉」。使用红色或绿色滤镜时，圆点图中的 5 会消失，红苹果和屋顶与草地之间的对比也会减弱。
8. **藏起苹果。**打开「盲点测试」，把「视线」向左移动，直到红苹果落入暗斑。在现实中你看不到斑块：大脑会补上它。屏幕上的卡片可帮助你用上文的 3.7 倍规则找到自己的盲点。
9. **你的年龄。**在控件下方的「你的年龄」输入框中输入年龄，查看该年龄的平均近点，再按「应用到场景」。

控件下方的「挑战」列表将这些内容变为十一项任务，场景徽标会统计你已完成多少项。眼睛里六个微弱的光点，点按后会打开简短知识。

模型省略了什么

• **薄透镜。**真实的角膜和晶状体有厚度，表面为非球面，晶状体还具有梯度折射率。模型使用两个薄透镜，因此眼球长 24.2 mm，而不是 Gullstrand 的 24.4 mm。
• **只有眼轴长度。**近视和远视被画为更长或更短的眼睛。真实眼睛的角膜和晶状体形状也会变化。
• **中央凹位于轴线上。**真实眼睛的视线与光轴约相差 5°。
• **平均调节。**Hofstetter 公式是平均值；个体之间可相差数个屈光度，预期最低值则更低。
• **晶状体形状。**晶状体轮廓使用 Gullstrand 的表面半径。由于这些表面是球面，画出的晶状体在变圆时，边缘比真实晶状体收窄得更多。
• **距离不按比例。**视力表在图中眼睛前方 35 mm 至 85 mm 之间移动。光线计算使用真实距离。
• 画面是模型。「这只眼睛看到的景象」中的模糊，是模型对视力表和 6 m 外房子计算的模糊圆，画成均匀模糊。真实模糊还取决于眼睛的其他光学误差，大脑也会让看到的内容变清晰。
• **单一方向的散光。**模型沿一个固定方向增加额外屈光力，让眼睛对另一个方向对焦，因此画面只沿该方向拖开。
• **全强度色觉滤镜。**色觉滤镜模拟某一种视锥细胞完全缺失。许多色觉缺陷者的视锥细胞只是敏感峰值偏移，程度更轻。
• **盲点轮廓。**暗斑的轮廓约宽 5.5°、高 7.5°，距离注视中心 15.5°。其真实大小和形状因人而异。

简史

瑞典眼科医生 Allvar Gullstrand 因「对眼睛屈光学的研究」获得 1911 年诺贝尔生理学或医学奖。他的模型眼给出了放松和对焦状态下的表面、厚度和折射率，至今仍印在光学教科书中，也是本模型主要数值的来源。模型中的年龄规则出现得较晚。1950 年，Hofstetter 用直线拟合 Duane 早先对不同年龄对焦范围的测量，得到各年龄的平均、最小和最大调节幅度。眼科诊所至今仍用这些直线判断患者的对焦能力是否符合预期，模型则采用平均值。