人眼看东西有没有像差和色差？

人眼的色差是很大的，平时我们看东西不会看到紫边红边是因为人类强大的脑补功能把这些都修正了。有很多实验都可以说明这个问题，比如在单色光照明的情况下人眼分辨率会提升很多。

至于其他像差，人眼在很多方面的表现其实比一般的人造光学仪器牛逼，比如视网膜是个弯曲的面，轻易解决了场曲的问题。

不过最让我觉得牛逼的是，人眼晶状体其实是一个【梯度折射率透镜】（参见Gradient-index optics）什么意思呢？举个简单的例子，一般的凸透镜对于平行光的汇聚效果是这样的：



越靠边缘的光线，其汇聚点就离透镜越近（或者不严谨地说，「焦距」越短）。凸透镜对平行光并不能严格地汇聚到一点。这种情况就是【球差】（Spherical aberration）

一般的人造光学仪器怎么消除这种球差呢？要么用多个镜片的组合，精心设计镜片的形状和间隔，来抵消球差；要么用非球面的表面制造镜片。

人眼呢？走的是另一条路。你不是有球差吗？你不是靠近边缘的光线会曲折得更厉害吗？那我把边缘的折射率变小一点，让他不要曲折得那么厉害，不不就可以了吗？如果我让折射率沿着到中心的距离按下面这样分布，越靠近中心折射率越大，越靠近边缘折射率越小：



那么这个透镜对平行光的汇聚效果就几乎完美啦~



人眼的晶状体大体上就是如此。

要知道，梯度折射率透镜也不过是最近几十年才有能力制造的，这让人不得不感慨大自然的神妙，进化天演的精巧。


信息来源：知乎日报