底下这幅画名为《造作的镜子》，是由比利时超现实方针画家马格里特（1898-1967）在1928年所创作云开体育，当今储藏于好意思国纽约当代艺术博物馆。

图1：比利时画家马格里特的作品《造作的镜子》[1]

从艺术视角，这幅画激发了东说念主们对视觉感知本色的念念考，每位不雅看者齐有各自的解读。

不外从科学视角来看，画中的东说念主眼与真实东说念主眼在结构上其实相配相符。白色区域对应于东说念主眼中的乳白色巩膜，蓝色白云的区域对应于东说念主眼的虹膜，也等于平时所说的眼球（概况眸子）。虹膜的式样比巩膜深，因东说念主种而异，可能是棕色或蓝色。但眼睛最深色的部分是虹膜中心的瞳孔，它无数继承光辉，看起来呈现阴沉色。东说念主眼的几个基本构成部分，画中的眼睛也齐一应俱全。

图2：东说念主眼的外部结构：巩膜(Sclera)，虹膜(Iris)，瞳孔(Pupil)，角膜(Cornea)[2]

在画中，虹膜部分被蓝天白云填充，玄色的瞳孔仍然澄莹可见。这种进展形式就与实践不符了，因为咱们常常无法仅通过不雅察他东说念主的眼睛就判断出他们所看到的具体内容。

图3：东说念主眼的里面结构[3]

东说念主眼的责任旨趣访佛于相机：瞳孔如同光圈，终结过问光辉量；视网膜则终点于感光元件，经受光信号。由于瞳孔很小，且大部分光辉被眼内组织继承，咱们难以从外部平直不雅察到视网膜上形成的图像。

图4：东说念主眼与相机的类比

虽然未必咱们也不错从眼睛外部取得里面的蛛丝马迹。一个例子是夜间使用闪光灯拍照时，常会出现“红眼”表象。这是因为在暗环境中瞳孔放大，闪光灯的强光被眼内充血的眉目膜反射，形成相片中眼睛呈现红色。

东说念主眼的光学系统主要由角膜和晶状体构成，两者齐是透明的，访佛于相机的镜头组。角膜位于眼睛最外层，样貌固定；而晶状体不错通过睫状肌的作用调动样貌，从而调度焦距，使不同距离的物体齐能在视网膜上澄莹成像。要是透镜组调度功能变得失灵，辽阔物体的图像无法聚焦在视网膜上，只可聚焦在视网膜前哨，视像变得恍惚，眼睛就会发生近视。

回到刚刚所说的，通过别东说念主眼睛的一张相片，判断出他正在不雅看什么东西，常常是无法作念到的，但也并不是完全的，某些情况下已经有可能的，这就要靠眼角膜本事超卓了。角膜是一种想象的光学器件，其光滑名义能折射和反射光辉，相宜条目下不错看成一面小型镜子。这种反射形成的“镜中像”常常很小且不澄莹，还会受到虹膜纹理的侵犯（虹膜的独到纹理访佛指纹，可用于身份识别）。

图5：从眼睛角膜反射的“镜中像”中，收复出一张尽可能明晰的相片[2]

相关者们通过盘算推算复杂的计较机算法，尝试从眼睛反光中收复周围环境的澄莹图像[4]。他们确立了数学模子，雠校了位置和角度，并去除了虹膜纹理的侵犯，最终成效重建了周围环境的图像。相关者还发现，眼角膜的“镜中像”具有独到上风。角膜的迂回名义可提供广角全景画面，而眼球的指示和躯壳的出动可捕捉多个视角。这些特点使得从眼角膜反命中重建三维场景成为可能，已毕了平凡相机难以达到的终结，已毕了“通过别东说念主眼睛看宇宙”的终结。

图6：从一段包含东说念主眼反射像的视频片断中，还原目下的三维场景[4]

需要严防的是，这些相关是在想象的实验室条目下进行的，在日常环境中应用这项工夫仍靠近诸多珍视。

眼角膜的反光还不错匡助咱们区别相片或视频的真伪。跟着图像贬责工夫和东说念主工智能的发展，不实图像和视频变得越来越传神，激发了社会忧虑和信任危急。为应酬这一挑战，相关者开采了多样不实图像视频检测工夫。其中，通过分析图像中的眼睛细节等于一种灵验的方法。

底下这两张相片中，有一张是伪造的，你能看出是哪一张吗？破解悬案的脚迹就来自一对眼睛。

图7：一真一假的两张相片：眼睛角膜反射像教你分辨[5]

相关发现，由于东说念主的双眼位置接近，一张真实相片中左眼和右眼的角膜反射图像常常相配相似。作秀者往往冷落这一细节，使得假相片中的两者存在不一致，图7右等于一个典型例子。期骗这一特征，相关东说念主员在区别真假照顷然达到了94%的成遵循[5]。

不仅如斯，眼球瞳孔的样貌也不错用来给一张相片区别真伪[6]，图8中两张相片相通是一真一假。分辨两者的法门在于，左图平时相片中东说念主眼瞳孔样貌常常是章程的圆形概况卵形，而右图AI伪造相片中瞳孔样貌是不章程的。

图8：一真一假的两张相片：眼睛瞳孔样貌教你分辨[6]

眼睛结构和功能的久了相关不仅加深了咱们对视觉系统的露出，还促进了图像贬责和信息安全工夫的发展，科学相关和工夫应用中许多灵感齐起原于一对眼睛。

参考文件

[1] https://www.wikiart.org/en/rene-magritte/the-false-mirror-1928

[2] K. Nishino and S.K. Nayar, The World in an Eye, 2004 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR 2004),444-451 (2004)

[3] https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Schematic_diagram_of_the_human_eye_zh-hans.svg

[4] H. Alzayer, K. Zhang, B. Feng, C. Metzler, J.-B. Huang, Seeing the World through Your Eyes, arXiv:2306.09348 (2023)

[5] S. Hu, Y. Li and S. Lyu, "Exposing GAN-Generated Faces Using Inconsistent Corneal Specular Highlights," IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP 2021), 2500-2504 (2021)

[6] H. Guo, S. Hu, X. Wang, M. -C. Chang and S. Lyu, "Eyes Tell All: Irregular Pupil Shapes Reveal GAN-Generated Faces," 2022 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP 2022), 2904-2908 (2022)

起原丨中国光学（ChineseOptics）云开体育