人眼的工作機制
我們眼睛的工作機制與照相機有很多的相似之處：光線在一個物體或場景產生的反射透過一個透鏡進入我們的眼睛，這個透鏡將光線聚集並投射在一個封閉腔體的後部。然而，與照相機不同的是，人眼的感光層（即
視網膜
，見圖2）在光線的感知上的分佈並不均衡。我們的眼睛經過不斷的進化已經能夠適應在明暗兩種環境中工作並可以提供我們所見事物的細節和快速變化的資訊。這使得我們的眼睛帶有某種折衷性的特徵，例如，當我們將視野範圍的中央窩移動至周邊區域（見圖1）時我們只能看到僅僅一部分割槽域的細節。我們視野中的較大部分（周邊區域）可以更好地適應昏暗視覺，並可以檢測目標的移動以及對目標的顏色和形狀之間的對比記錄。該區域產生的影象模糊且色彩較少。在這兩個區域之間，存在著一個叫做副中央窩區域的過渡區域，在此區域，當我們從中央窩向周邊區域移動時，影象的模糊程度會逐漸增加 （見圖1）。
圖1 人類的視野
本圖是人類視野範圍的示意圖。焦點內的主要區域F與我們的目光焦點區域-中央窩區域對應。如圖所示，中央窩區域並不是圓形的。因此，焦點區域的形狀也是不規則的。視野的其它區域 （副中央窩區域和周邊區域） 感知到的影象是模糊的，因此很難了解和辨別這部分影像的細節。
造成我們視野範圍中這種差異的原因是我們眼睛中存在著兩種不同型別的感光細胞。例如，視杆細胞和視錐細胞 。我們眼球中約有94%的感光細胞是視杆細胞。如之前提到的，視網膜的周邊區域不能很好地記錄顏色和提供目標的形狀。這是因為該區域主要被視杆細胞所覆蓋。視杆細胞不需要充足的光線就可以工作，因此它只能為我們提供周邊環境的模糊且色彩較少的影象。為了獲得更多細節內容和清晰的視野，要靠我們的眼球中的另一類感光細胞——視錐細胞。視錐細胞在我們眼球中的所有感光細胞中所佔比例約為6% 。人類眼球中的視錐細胞通常有3種，一種負責記錄藍色，一種負責記錄綠色，一種負責記錄紅色。為了能夠提供足夠清晰的畫面，視錐細胞需要更充足的光線才能確保正常工作。因此，當我們在昏暗的環境中觀察物體時，我們就失去了識別物體顏色的能力並主要使用視杆細胞記錄的資訊，類似於灰度影象。視錐細胞通常位於視網膜的中央窩，他們排列緊密以提供儘可能清晰的影象。
圖2 人類的眼球
視網膜是眼球中對光敏感的結構，負責將光轉換為訊號，而此訊號將隨後由大腦的視覺皮層轉換為影象。中央窩是視網膜的一部分，此處密集地分佈著的兩類光感細胞，例如，視杆細胞和視錐細胞。大部分視杆細胞分佈在視網膜外部，空間解析度低，能在昏暗的環境中提供視覺資訊。它不能辨別顏色但對物體的移動很敏感，主要負責周邊視覺。視錐細胞緊密地分佈在視網膜的中央區域，可進行精確的影象處理並能夠識別顏色，需要充足光線才能正常工作。
