底下这幅画名为《不实的镜子》，是由比利时超现实目的画家马格里特（1898-1967）在1928年所创作，现在保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《不实的镜子》[1]

从艺术视角，这幅画激勉了东说念主们对视觉感知本色的想考，每位不雅看者王人有各自的解读。

不外从科学视角来看，画中的东说念主眼与真确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（省略眸子）。虹膜的脸色比巩膜深，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，它多量给与色泽，看起来呈现阴晦色。东说念主眼的几个基本构成部分，画中的眼睛也王人一应俱全。

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，玄色的瞳孔仍然澄澈可见。这种发达步地就与现实不符了，因为咱们频繁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]

东说念主眼的使命旨趣肖似于相机：瞳孔如同光圈，遣散干涉色泽量；视网膜则非常于感光元件，采用光信号。由于瞳孔很小，且大部分色泽被眼内组织给与，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

固然偶而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头绪膜反射，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，两者王人是透明的，肖似于相机的镜头组。角膜位于眼睛最外层，时事固定；而晶状体不错通过睫状肌的作用篡改时事，从而退换焦距，使不同距离的物体王人能在视网膜上澄澈成像。若是透镜组退换功能变得失灵，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列，视像变得暧昧，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，频繁是无法作念到的，但也并不是全王人的，某些情况下还是有可能的，这就要靠眼角膜奋发向上了。角膜是一种梦想的光学器件，其光滑名义能折射和反射色泽，相宜条款下不错算作一面小型镜子。这种反射形成的“镜中像”频繁很小且不澄澈，还会受到虹膜纹理的烦躁（虹膜的私有纹理肖似指纹，可用于身份识别）。

图5：从眼睛角膜反射的“镜中像”中，归附出一张尽可能澄澈的相片[2]

研讨者们通过缱绻复杂的计较机算法，尝试从眼睛反光中归附周围环境的澄澈图像[4]。他们开垦了数学模子，校阅了位置和角度，并去除了虹膜纹理的烦躁，最终得胜重建了周围环境的图像。研讨者还发现，眼角膜的“镜中像”具有私有上风。角膜的波折名义可提供广角全景画面，而眼球的提示和肉体的移动可捕捉多个视角。这些特质使得从眼角膜反掷中重建三维场景成为可能，达成了常常相机难以达到的后果，达成了“通过别东说念主眼睛看天下”的后果。

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]

需要防卫的是，这些研讨是在梦想的实验室条款下进行的，在日常环境中应用这项时间仍靠近诸多辛勤。

眼角膜的反光还不错匡助咱们分裂相片或视频的真伪。跟着图像惩办时间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，激勉了社会忧虑和信任危险。为应酬这一挑战，研讨者开垦了各式不实图像视频检测时间。其中，通过分析图像中的眼睛细节等于一种灵验的轮番。

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

图7：一真一假的两张相片：眼睛角膜反射像教你分辨[5]

研讨发现，由于东说念主的双眼位置接近，一张真确相片中左眼和右眼的角膜反射图像频繁相配相似。作秀者常常冷落这一细节，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。愚弄这一特征，研讨东说念主员在分裂真假相有顷达到了94%的得胜率[5]。

不仅如斯，眼球瞳孔的时事也不错用来给一张相片分裂真伪[6]，图8中两张相片相同是一真一假。分辨两者的法门在于，左图正常相片中东说念主眼瞳孔时事频繁是规则的圆形省略卵形，而右图AI伪造相片中瞳孔时事是怪异正的。

图8：一真一假的两张相片：眼睛瞳孔时事教你分辨[6]

眼睛结构和功能的深化研讨不仅加深了咱们对视觉系统的贯通，还促进了图像惩办和信息安全时间的发展，科学研讨和时间应用中好多灵感王人着手于一对眼睛。

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)

着手丨中国光学（ChineseOptics）葡萄京娱乐网站娱乐网