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人眼视力极限是多少 人类极限视力可看多远

生活经验知识分享

一、视角是什么？ 1、视角的定义 。
我们观察物体时，从物体两端(上、下或左、右)引出的光线在人眼光心处所成的夹角，称为视角 。
上图中CDEF代表被观察的物体，A、B两点表示人眼观察物体的位置 。角CAE表示A点处观察物体的视角，角CBE表示B点处观察物体的视角 。从中我们可以看出，离物体越近，视角越大，离物体越远，视角越小 。
2、太阳、月亮的视角是多少？
地球上只要天气晴朗，我们每天白天都能看到太阳，夜晚也经常能看到月亮 。太阳和月亮的视角是一样的，都是0.5°，也就是30′ 。

圆BC表示太阳或者月亮，A点代表地球上人眼睛的观察点，角BAC表示太阳或者月亮的视角，大小等于0.5°
3、1°视角是什么概念？
如果我们观察一根长度是1米的木杆，需要离木杆多远观察，视角才能是1°呢？
上图中，A点是我们眼睛的观察位置，BC代表正立着的木杆，且BC=1m，这时视角BAC=1° 。这时眼睛距离木杆的距离就转变为求线段AB的长度 。
我们知道，当角度很小时，该角度所对的圆弧与半径的比值与正弦值非常接近，误差很小 。
如上图所示，点A为圆心，AB为半径（r），圆弧BDC与半径AB、AC相交于B、C 。当角A很小时，圆弧BDC与弦BC的长度就非常接近，即BC圆弧BDC 。
于是BC圆弧BDC=1/360*2Πr，又因为BC=1m，所以r=180/Π57.3m 。
也就是说，当我们距离1m长的木杆57.3米时，这时的视角是1° 。如果将木杆换成1.7米高的成年人，当我们距离这个人57.3*1.7=97米时，我们看这个人的视角是1°，这时此人在我们眼中相当于2个月亮的大小；当我们距离这个人57.3*1.7*2=194.8米时，我们看这个人的视角是0.5°，这时此人在我们眼中和月亮一样大小 。
二、人眼视力的极限 。对于正常视力（也就是视力为1.0或者5.0）的人来说，人眼能分辨出物体的视角极限值为1′，也就是1/60° 。换句话说，就是无论什么大小、什么轮廓的物体，只要观察者的视角小于1′，正常视力都不可能将它们分辨出来，在这种情况下，我们观察的任何物体都只是一个可以辨认的黑点，没有大小和形状 。当然，也会有些人的视力是1.2或者5.2的，他们的视角极限会小于1′ 。
为了加深大家对人眼视角极限的理解，下面我举个例子进行说明：
我们知道一个成年人的头部长度大概是20cm，也就是0.2m 。假设有1个成年人A的头部长度刚好是0.2m，这时有一个视力是1.0或者5.0的人B，B的视角极限是1′ 。那么B距离A多远时就无法看清楚A的头部（面部）轮廓了？
【人眼视力极限是多少 人类极限视力可看多远】
上图中A点表示观察者的位置，BC=0.2m，表示被观察者头部的长度，角A=1′，表示观察者的视角极限，AB表示此时成人A与成人B的距离，这里用r表示 。因为角A特别小，这时圆弧BDC与弦BC近似相等 。
于是：BC圆弧BDC=1/360/60*2Πr，又因为BC=0.2m，所以r=2160/Π688m 。
也就是说，当B离A的距离是688米时，将看不清楚A的头部轮廓，这时B看到A的头部只是一个小黑点 。如果有人说他能看到700米外别人的面部轮廓，那么我们一听就知道他是在吹牛了 。
我们知道，一个成年人的眼睛尺寸一般在1.5cm以内，这里假设是1.5cm，利用上面的计算方法，我们很容易就可以算出一个视力正常的人距离别人超过51.6m，就无法看清楚他人眼睛的轮廓了 。（688/0.2*0.015=51.56m）
夜晚我们看星空的时候就会发现，星星虽然能看到光亮，但是我们却不能像看月亮一样看到它们的轮廓，想必大家小时候都非常好奇 。
现在有了视角极限这个概念，我们就能知道原因了 。星星离地球非常非常遥远，人眼观察星星的视角远远小于1′，因此我们无法分辨星星的轮廓，能看到的星星都是模糊的，没有轮廓的 。
今天人类虽然发明了各种望远镜，如天文望远镜、太空望远镜 。但是它们依旧无法让我们看清楚星星的轮廓，原因是星星离我们实在太过遥远了，经过望远镜放大后的视角依然远远小于人眼视角极限 。
我们经常会在电视上会看到一些有关太空的科普节目，里面会向我们展示一些哈勃望远镜拍摄到的太空照片，往往都是类似于下图这种 。图片中虽然能看到很多的星星，但是我们依旧无法看清楚这些星星的轮廓 。其实不是科学家不想拍摄清楚这些星星的轮廓，而是人类目前最先进的望远镜也无法做到这一点 。
下面我用北极星来分析为什么使用天文望远镜也无法看清楚星星的轮廓 。
1、在百度百科上，我查到的北极星信息如下：北极星距地球约445.3光年，直径约为5200万千米 。
2、夜空中北极星位置：

3、建模计算北极星视角 。
图中A点表示地球，AB=445.3光年，表示地球与北极星的距离，BC=5200万千米，表示北极星的直径 。因为北极星离地球极其遥远，角A特别小，这时圆弧BDC与弦BC近似相等 。于是：




通过以上计算，我们知道地球上观察北极星的视角大概只有10亿分之2度，今天我们最好的望远镜也远远无法做到将物体放大1000万倍，这也是人类无法看清楚恒星的原因了 。
有了以上关于视力极限的认知，想必大家已经明白了视力表测量视力的原理了 。
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