悟世界之道，析万物之理，我是中科院物理所副研究员李治林。我们这节课的主题是光与视觉，它是涉及到物理、化学、生物和心理等诸多学科的内容。如果我问你，世界上最常见的物质是什么，一个比较有趣的回答是光。其实在宗教也好，神话也好，从上帝创世，到盘古开天，他们要做的第一件事，都是破除黑暗与混沌，创造光。
光是一种物质，它具有能量，也具有动量。光的产生与电场密切相关，比如一对正负电荷对，它们就会产生一个电场，当它们之间产生相对运动的时候，电场发生了改变，变化的电场会产生变化的磁场，而变化的磁场也
光要被我们的眼睛感受到，需要一个成像系统和感光系统。眼睛的结构大概像一个相机，晶状体扮演着凸透镜的角色，而后面的视网膜则扮演了底片或者感光元件的角色。视网膜上分为几个重要的区域，中间是黄斑区和最中心的中央凹，侧边靠近鼻子这一侧有一个盲点。
我们注意到眼睛里的视杆细胞，大概有超过 1 亿个，视锥细胞也有 500 多万个，而神经节细胞仅仅只有 100万个左右。从这里我们就可以看出来，大量的信息，实际上是在眼部的神经系统那里就已经做出了预处理。它其实不只是感光，还要进行信号的反馈、特征的提取、背景扣除、边缘增强、环境对比等非常多因素，是一个真正的神经网络算法。
我们回顾一下，视觉其实是一个包含物理、化学、生物、心理等诸多方面的复杂的过程。眼睛能够探测的，始终是世界的某个部分，某些方面，受制于物理和生理因素，并受到心理因素的干扰，当然，神经系统的主观处理，是有助于生物适应环境的。在不同的环境中，生物甚至可以演化出，不同的感光结构和视觉功能来。