多好的視力才能從太空中看到長城？

2018-03-19 來源：梅醫(yī)生的視光工作室標(biāo)簽：掌上醫(yī)生喝茶減肥一天瘦一斤安全減肥 cps聯(lián)盟美容護(hù)膚

摘要：日常用的E視力表，1.0的E視標(biāo)上下兩端對人眼形成的夾角其實(shí)是5分，而不是1分，所以看E視力表比較容易，所以看E視力表有可能高估視力.

“上小學(xué)時(shí)，語文課本里就有寫到，中國的長城是在太空中可以肉眼看到的人類建筑，中國人一直都引以為豪。2003年我國第一代宇航員上天了，楊利偉在落地之后接受了白巖松的現(xiàn)場采訪，白巖松第一個(gè)問題就是：你在太空看到長城了嗎？楊利偉果斷地回答：沒有看到！我們幾個(gè)航天員，在繞地飛行的14圈中仔仔細(xì)細(xì)地看，雖然大家都多次地努力看，但誰也沒找到長城。

結(jié)果，2004年小學(xué)語文四年級上冊的《長城磚》的課文被人民教育出版社刪除了！難道真的從太空中無法看到長城嗎？”

1.0的視力是如何定義的？

視力，也稱為視銳度，就是外界物體兩端在眼內(nèi)結(jié)點(diǎn)處的夾角的倒數(shù)。視角的大小隨物體的大小和與眼的距離而改變，并決定著在視網(wǎng)膜上成像的大小。人眼能分辨的物體成像的視角越小，表示視力越好。

要分辨兩個(gè)相距很近的物體，而不至混為一個(gè)，必須在兩個(gè)受刺激的錐體細(xì)胞之間至少夾著一個(gè)靜止的細(xì)胞，才可將兩個(gè)刺激點(diǎn)區(qū)分開，所以視力檢查的最終目的是測定可以辨別的最小視角。現(xiàn)測得錐體細(xì)胞的直徑約為5μm，以此計(jì)算在眼球結(jié)點(diǎn)處的夾角是1′，所以人眼以1'視角為最小視角，對應(yīng)小數(shù)視力1.0。

有關(guān)視力（視銳度）的定義，視光學(xué)教材《視光學(xué)理論和方法》一書中有詳細(xì)描述，圖1。

圖1視光學(xué)教材《視光學(xué)理論和方法》中有關(guān)視角和視力的關(guān)系描述

要從太空要看到長城的話，長城的寬度得是多少米？

下面我們來計(jì)算一下，如果按正視眼最小分辨視角是1分來計(jì)算，在距離地面300公里（此距離才能算能有載人飛行器的外太空）的太空要看到長城的話，長城的寬度得是多少米？（圖2）

圖2要從太空要看到長城的話，長城的寬度得是多少米？

簡化眼的光心或稱節(jié)點(diǎn)（nodalpoint）在晶狀體后，節(jié)點(diǎn)到角膜前表面的距離為5.73毫米，到后主焦點(diǎn)的距離是17.05毫米

1π等于180°；1°=π/180=0.175弧度（rad）；1分等于1/60度，等于π/180/60=0.00029弧度（rad）；

tg1’=tan（π/180/60）=0.000291

Tanα=5μm/17mm=5×10-6m/1.7×10-2m=0.000294（與上述tg1’的值接近）

所以，α=1分——所以理論上，人眼最小分辨率是1分，即1.0小數(shù)視力。

設(shè)長城的寬度最小是x米，才能被最小視角1分的人眼在300km的太空看到：

x/3×105=5×10-6/1.7×10-2（按對頂三角形等比例計(jì)算）

X=3×105×5×10-6/1.7×10-2=88.2米

所以，長城至少88.2米寬，才有可能在距地面300公里外的太空看到。

而長城絕對沒有88.2米寬！

需要多好的視力才能從太空看到長城？

下面再來計(jì)算下，如果長城的寬度最多只有10米，那需要多好的視力才能從距地面300公里外的太空看到長城呢？（圖3）

圖3需要多好的視力才能從太空看到長城？

設(shè)最小視角α能在300km的太空看到10米寬的長城，則

10/3×105=Tanα（正切函數(shù)的計(jì)算公式）

Tanα=3.33×10-5

α=3.33×10-5弧度=0.0019度=0.114分

1/0.114分=小數(shù)視力8.7

所以，小數(shù)視力達(dá)到8.7時(shí)，有可能從太空中看到10米寬的長城！

而這是不可能的！??！

小結(jié)

視力是人眼能分辨的最小視角的倒數(shù)；

必須在兩個(gè)受刺激的錐體細(xì)胞之間至少夾著一個(gè)靜止的細(xì)胞，才可將兩個(gè)刺激點(diǎn)區(qū)分開，所以人眼的視力有極限；

日常用的E視力表，1.0的E視標(biāo)上下兩端對人眼形成的夾角其實(shí)是5分，而不是1分，所以看E視力表比較容易，所以看E視力表有可能高估視力（圖4）；

C視力表（landolt環(huán)），landolt視標(biāo)是一個(gè)帶缺口的環(huán)，landolt環(huán)的缺口定義非常精確，環(huán)的缺口為1分視角，C視力表（landolt環(huán)）所以比較客觀。在E視力表查視力1.5的人如果查C視力表（landolt環(huán)）可能正好1.0。——這解釋了為什么我們計(jì)算的人眼的視力理論極限是1.0，但是很多人視力可以在E視力表上矯正到1.2以上，甚至2.0的視力；

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