人眼是如何对焦和防抖的？
人眼对焦和防抖是一个非常精妙且复杂的过程，涉及到眼球结构、肌肉协调、神经系统以及大脑的协同工作。下面我将详细阐述这两个过程：
一、 人眼如何对焦（聚焦/调节）
人眼对焦，也称为调节，是指人眼改变晶状体的曲率，从而改变光线的折射能力，使不同距离的物体都能清晰地成像在视网膜上。这个过程主要由以下几个部分协同完成：
1. 关键结构：
晶状体 (Lens): 晶状体是人眼最重要的屈光介质之一，它是一个透明、有弹性的双凸透镜。它的曲率可以改变，这是实现对焦的关键。
睫状肌 (Ciliary Muscle): 睫状肌是一圈环状的平滑肌，紧贴着晶状体的外围。它的收缩和舒张是调节晶状体曲率的直接动力。
悬韧带 (Suspensory Ligaments/Zonules): 悬韧带是一束细小的纤维，连接着睫状肌的边缘和晶状体的外围。它们就像是拉伸晶状体的橡皮筋。
2. 对焦过程的机制：
对焦过程根据观察距离的不同，可以分为两种情况：
a) 看近物体时 (近距离调节):
睫状肌收缩: 当我们想要看近处的物体时，位于眼球壁内的睫状肌会发生收缩。
睫状体向前内收缩: 睫状肌的收缩导致睫状体（包括睫状肌和睫状突）向前和向内收缩。
悬韧带松弛: 睫状肌收缩后，睫状体的内径变小，从而使得连接睫状肌和晶状体的悬韧带也随之松弛下来。
晶状体变凸: 由于悬韧带的张力减小，晶状体自身固有的弹性就会使其恢复到更圆、更凸的状态。晶状体的曲率增加，折射能力增强。
近距离成像: 增强的折射能力使得来自近处物体的平行光线能够被更强地聚焦，清晰地成像在视网膜上。
b) 看远物体时 (远距离调节):
睫状肌舒张: 当我们看向远处的物体时（通常指6米以外的物体），睫状肌会处于舒张状态。
悬韧带紧张: 睫状肌舒张后，睫状体恢复到原来的位置，悬韧带变得绷紧。
晶状体变扁: 悬韧带的张力会拉伸晶状体，使其曲率减小，变得更扁平。晶状体的折射能力减弱。
远距离成像: 减弱的折射能力使得来自远处物体的平行光线能够被恰当地聚焦，清晰地成像在视网膜上。
3. 调节的自主性与神经控制：
自主神经系统: 睫状肌的收缩和舒张受自主神经系统控制，具体来说是副交感神经系统负责调节近距离的调节，而交感神经系统则主要负责调节远距离的放松状态。
视觉反馈: 当物体模糊时，视网膜上的感光细胞会将信息传递给大脑。大脑会根据接收到的视觉信息，通过神经信号控制睫状肌的活动，不断微调晶状体的形状，直到物体清晰成像。这个过程是动态且快速的，我们可以下意识地完成。
调节幅度: 人眼能够调节的范围被称为调节幅度，它因年龄而异。年轻人调节幅度大，可以清晰地看到非常近的物体；随着年龄增长，晶状体弹性下降，调节幅度减小，容易出现老花眼，看近处物体会变得困难。
二、 人眼如何防抖（视稳定）
人眼防抖，也称为视稳定，是指人眼在头部运动或周围环境晃动时，能够通过一系列微小的、有目的的眼球运动来补偿这些运动，从而保持目标物体在视网膜上的相对稳定，以获得清晰的视觉信息。这主要依靠以下几种机制：
1. 关键机制：
人眼防抖并非单一机制，而是多种相互协作的反射和运动的组合。最主要的包括：
前庭眼反射 (Vestibuloocular Reflex, VOR): 这是最主要且最关键的防抖机制。
原理: 当头部运动时，内耳的前庭系统（包括半规管和耳石器）会感知到这些运动（角加速度和线性加速度）。
信号传递: 前庭系统将这些运动信号通过前庭神经传递到脑干。
反射通路: 在脑干中，这些信号会与眼球运动的神经中枢（如动眼神经、滑车神经、外展神经的核团）发生交叉连接。
眼球反向运动: 神经系统会发出指令，驱动眼球以与头部运动相同速度和方向相反的方式转动。
效果: 这样一来，即使头部在运动，眼球也仿佛“固定”在了空间中的一个点上，从而使目标物体始终成像在视网膜的中央凹（视觉最清晰的区域）。
举例: 当你向左转头时，VOR会驱动你的眼球向右转动。如果你向前走，VOR会驱动你的眼球向下反向运动，以稳定视野。
视觉诱发性眼球运动 (Optokinetic Reflex, OKR) / 视觉稳定反射 (Optokinetic Nystagmus, OKN):
原理: 当视野中出现大范围的运动物体时，或者当VOR不够精确时，OKR会介入提供额外的稳定。它是一种追随运动物体的反射。
过程: 当视野中的图像在视网膜上移动时（例如，你坐火车时看着窗外的景物），OKR会驱动眼球缓慢地跟随移动的景象。当眼球追随到极限时，会有一个快速的回跳（扫视），然后再继续缓慢追随。这个快速回跳叫做“眼震 (Nystagmus)”。
作用: 尽管OKN本身看起来像是眼球在抖动，但其目的就是为了让视网膜上的图像尽可能长时间地停留在中央凹，以避免持续的模糊。它是一种在VOR出现不足时，用于稳定视网膜图像的补偿机制。
注视眼球运动 (Fixation):
原理: 当我们主动注视一个静止物体时，大脑会发出指令，维持眼球的稳定。
微小运动: 即使在看似静止的注视中，人眼也会进行微小的、不自主的眼球运动，包括：
颤动 (Tremor): 最快的微小运动，频率较高，幅度很小。
漂移 (Drift): 速度相对较慢的移动，方向不定。
扫视 (Saccade): 主要用于在注视目标之间快速切换或补偿其他不自主运动。
作用: 这些微小的运动似乎与防抖有矛盾，但实际上它们对于维持视觉系统的灵敏度至关重要。它们不断地将新的视觉信息传递到视网膜的神经节细胞，防止细胞因为持续接收同一信号而产生适应性抑制，从而保持对细微变化的敏感性。虽然不是直接的“防抖”，但它们是维持持续清晰视觉的基础。
身体其他部位的协调:
例如，颈部肌肉的运动会影响头部的位置，而身体其他部分的平衡感也会间接影响到头部和眼球的稳定。大脑会将这些信息整合起来，以实现更全面的视觉稳定。
2. 复杂性与协作：
大脑整合: 大脑的视觉皮层、小脑和脑干等多个区域协同工作，处理来自前庭系统、视觉系统以及本体感觉（身体位置感知）的信息。
适应性: 人眼的防抖系统具有很强的适应性。例如，戴眼镜或者接受角膜手术后，视觉信息会有所改变，大脑会逐渐调整这些反射，以恢复清晰的视觉。
个体差异与健康: 防抖系统的效率会受到年龄、疲劳、某些疾病（如梅尼埃病、眩晕症）以及药物的影响。
总结来说，人眼对焦是一个通过睫状肌收缩或舒张来改变晶状体曲率以适应不同距离的物体。而人眼防抖则是一个复杂的反射网络，以VOR为核心，结合OKR和注视眼球运动，通过眼球的精细协调运动来对抗头部和身体的晃动，确保目标图像始终稳定在视网膜上，从而让我们在运动中也能看清世界。
一、 人眼如何对焦（聚焦/调节）
人眼对焦，也称为调节，是指人眼改变晶状体的曲率，从而改变光线的折射能力，使不同距离的物体都能清晰地成像在视网膜上。这个过程主要由以下几个部分协同完成：
1. 关键结构：
晶状体 (Lens): 晶状体是人眼最重要的屈光介质之一，它是一个透明、有弹性的双凸透镜。它的曲率可以改变，这是实现对焦的关键。
睫状肌 (Ciliary Muscle): 睫状肌是一圈环状的平滑肌，紧贴着晶状体的外围。它的收缩和舒张是调节晶状体曲率的直接动力。
悬韧带 (Suspensory Ligaments/Zonules): 悬韧带是一束细小的纤维，连接着睫状肌的边缘和晶状体的外围。它们就像是拉伸晶状体的橡皮筋。
2. 对焦过程的机制：
对焦过程根据观察距离的不同，可以分为两种情况：
a) 看近物体时 (近距离调节):
睫状肌收缩: 当我们想要看近处的物体时，位于眼球壁内的睫状肌会发生收缩。
睫状体向前内收缩: 睫状肌的收缩导致睫状体（包括睫状肌和睫状突）向前和向内收缩。
悬韧带松弛: 睫状肌收缩后，睫状体的内径变小，从而使得连接睫状肌和晶状体的悬韧带也随之松弛下来。
晶状体变凸: 由于悬韧带的张力减小，晶状体自身固有的弹性就会使其恢复到更圆、更凸的状态。晶状体的曲率增加，折射能力增强。
近距离成像: 增强的折射能力使得来自近处物体的平行光线能够被更强地聚焦，清晰地成像在视网膜上。
b) 看远物体时 (远距离调节):
睫状肌舒张: 当我们看向远处的物体时（通常指6米以外的物体），睫状肌会处于舒张状态。
悬韧带紧张: 睫状肌舒张后，睫状体恢复到原来的位置，悬韧带变得绷紧。
晶状体变扁: 悬韧带的张力会拉伸晶状体，使其曲率减小，变得更扁平。晶状体的折射能力减弱。
远距离成像: 减弱的折射能力使得来自远处物体的平行光线能够被恰当地聚焦，清晰地成像在视网膜上。
3. 调节的自主性与神经控制：
自主神经系统: 睫状肌的收缩和舒张受自主神经系统控制，具体来说是副交感神经系统负责调节近距离的调节，而交感神经系统则主要负责调节远距离的放松状态。
视觉反馈: 当物体模糊时，视网膜上的感光细胞会将信息传递给大脑。大脑会根据接收到的视觉信息，通过神经信号控制睫状肌的活动，不断微调晶状体的形状，直到物体清晰成像。这个过程是动态且快速的，我们可以下意识地完成。
调节幅度: 人眼能够调节的范围被称为调节幅度，它因年龄而异。年轻人调节幅度大，可以清晰地看到非常近的物体；随着年龄增长，晶状体弹性下降，调节幅度减小，容易出现老花眼，看近处物体会变得困难。
二、 人眼如何防抖（视稳定）
人眼防抖，也称为视稳定，是指人眼在头部运动或周围环境晃动时，能够通过一系列微小的、有目的的眼球运动来补偿这些运动，从而保持目标物体在视网膜上的相对稳定，以获得清晰的视觉信息。这主要依靠以下几种机制：
1. 关键机制：
人眼防抖并非单一机制，而是多种相互协作的反射和运动的组合。最主要的包括：
前庭眼反射 (Vestibuloocular Reflex, VOR): 这是最主要且最关键的防抖机制。
原理: 当头部运动时，内耳的前庭系统（包括半规管和耳石器）会感知到这些运动（角加速度和线性加速度）。
信号传递: 前庭系统将这些运动信号通过前庭神经传递到脑干。
反射通路: 在脑干中，这些信号会与眼球运动的神经中枢（如动眼神经、滑车神经、外展神经的核团）发生交叉连接。
眼球反向运动: 神经系统会发出指令，驱动眼球以与头部运动相同速度和方向相反的方式转动。
效果: 这样一来，即使头部在运动，眼球也仿佛“固定”在了空间中的一个点上，从而使目标物体始终成像在视网膜的中央凹（视觉最清晰的区域）。
举例: 当你向左转头时，VOR会驱动你的眼球向右转动。如果你向前走，VOR会驱动你的眼球向下反向运动，以稳定视野。
视觉诱发性眼球运动 (Optokinetic Reflex, OKR) / 视觉稳定反射 (Optokinetic Nystagmus, OKN):
原理: 当视野中出现大范围的运动物体时，或者当VOR不够精确时，OKR会介入提供额外的稳定。它是一种追随运动物体的反射。
过程: 当视野中的图像在视网膜上移动时（例如，你坐火车时看着窗外的景物），OKR会驱动眼球缓慢地跟随移动的景象。当眼球追随到极限时，会有一个快速的回跳（扫视），然后再继续缓慢追随。这个快速回跳叫做“眼震 (Nystagmus)”。
作用: 尽管OKN本身看起来像是眼球在抖动，但其目的就是为了让视网膜上的图像尽可能长时间地停留在中央凹，以避免持续的模糊。它是一种在VOR出现不足时，用于稳定视网膜图像的补偿机制。
注视眼球运动 (Fixation):
原理: 当我们主动注视一个静止物体时，大脑会发出指令，维持眼球的稳定。
微小运动: 即使在看似静止的注视中，人眼也会进行微小的、不自主的眼球运动，包括：
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扫视 (Saccade): 主要用于在注视目标之间快速切换或补偿其他不自主运动。
作用: 这些微小的运动似乎与防抖有矛盾，但实际上它们对于维持视觉系统的灵敏度至关重要。它们不断地将新的视觉信息传递到视网膜的神经节细胞，防止细胞因为持续接收同一信号而产生适应性抑制，从而保持对细微变化的敏感性。虽然不是直接的“防抖”，但它们是维持持续清晰视觉的基础。
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大脑整合: 大脑的视觉皮层、小脑和脑干等多个区域协同工作，处理来自前庭系统、视觉系统以及本体感觉（身体位置感知）的信息。
适应性: 人眼的防抖系统具有很强的适应性。例如，戴眼镜或者接受角膜手术后，视觉信息会有所改变，大脑会逐渐调整这些反射，以恢复清晰的视觉。
个体差异与健康: 防抖系统的效率会受到年龄、疲劳、某些疾病（如梅尼埃病、眩晕症）以及药物的影响。
总结来说，人眼对焦是一个通过睫状肌收缩或舒张来改变晶状体曲率以适应不同距离的物体。而人眼防抖则是一个复杂的反射网络，以VOR为核心，结合OKR和注视眼球运动，通过眼球的精细协调运动来对抗头部和身体的晃动，确保目标图像始终稳定在视网膜上，从而让我们在运动中也能看清世界。
网友意见
人眼自带N档防抖，少年时期自带变焦微距头，而后近摄能力逐渐退化，变成了58G这种远视眼（自己就是58G的用户 非黑
先说防抖是怎么回事儿吧。
补一点儿背景知识：
生理学上来说，人类的运动模式根据激活方式，可以分为三种
- 简单反射，非自主，不需要高等神经中枢控制，比如膝跳反射，缩手反射。
- CPG，有规律的运动，不需要意识控制，比如走路，摆臂
- 复杂运动，自主，需要高等神经控制。
简单反射这种不需要高等神经中枢控制，能迅速，自动完成任务的运动模式，在生活中处处存在。
缩手反射，膝跳反射等等..“节省”了大量的脑力，使人们可以专注于”更高端“的任务。
今天这个问题，就和简单反射密切相关。
眼睛的防抖，是简单反射中的一种。和缩手反射一样，不用控制，全自动。学术的名字叫做Vestibulo-Ocular Reflex, 前庭视反射，简称VOR
我们现在做一个小测试，看起来可能很傻，请在没人的地方自行尝试 :)
盯着它的眼睛，来，左右摇晃脑袋。
画面糊了吗？ 没有
这就是VOR的威力。
简单来说，当头往一侧运动的时候，VOR会使眼部朝相反方向运动，平衡头部运动带来的影响。
严谨来说，在头部做加速运动，位置改变，或者旋转性的变速运动时，内耳迷路中的前庭器官就会被激活，带动VOR系统，改变眼部周围肌肉的紧张强度，使眼球运动，进行代偿，以维持视网膜上图像的平衡。
如果VOR系统损坏（内耳迷路损坏，神经通路损坏，眼部肌肉损坏..for etc），就有可能造成现在高票答主
刘海马所提到的症状，眼球震颤。--防抖系统过度活跃.
有人可能要问了，这防抖啥水平啊？算挤牙膏不？（感动常在
其实人类的人眼防抖，在动物界并不算"强"，放到相机界可能是宾得的机身防抖水平。
有人又要问了，那奥巴，大法的五轴防抖在动物界对应着什么呢？
答案是，鸟类。
请参考：
为什么鸡头是个天然稳定器？ - 生物学和某品牌光学防抖的视频：
LG G2搞笑广告：光学防抖灵感来源于鸡？关于人眼是如何对焦，
如图。
简单的眼生理常识大家都有所了解。
光透过角膜，晶状体，等一系列组织结构，最后投影在视网膜上，激活感光细胞，化为神经冲动，由视神经传输，通过LGN达到处理视觉信息的皮层--我们就看到了这个世界。
（更细节的视觉通路和映射信息，请参考
@Owl of Minerva前辈的回答
人的大脑是如何识别某一物体并检测到运动的？ - Owl of Minerva 的回答）
其中，角膜，晶状体起到了调节焦距的作用，使视网膜上呈清晰，倒立实像。
（注，这里有一个误区，实际上屈光作用最大的并不是晶状体，而是角膜。它承担了大约70%的屈光任务。晶状体是一个“变焦”组件，可以调节剩下的30%）
刚刚在开头，我们提到了简单反射的防抖作用。实际上，这个对焦的过程，也由简单反射控制。叫Accommodation Reflex, 调节反射。
一句话来说，
当物体靠近时，瞳孔收缩，睫状肌收缩，使晶状体屈光度更大，让视网膜接受到清晰的实像。
晶状体改变焦距这个大家都懂，但是，为啥瞳孔要收缩呢？
懂摄影的朋友可能了解，光圈越大，景深越浅。
在接受图像的过程中，人的瞳孔，就起到了一个光圈的作用。
不严谨的说：
一个物体，如果落在了景深范围内，就可以认为它对上了焦，呈实像。
假设
在瞳孔开大（大光圈），晶状体，角膜已经屈光100%的情况下，距人眼29-31cm处的物体，可以得到清晰的图像（30cm是对焦点所在位置，正负1是景深）。
那么
瞳孔缩小之后，由于景深增加，25-35cm的范围都呈实像。 一下子把最近对焦距离从29cm提升到了25cm.
以上就是瞳孔在这里的作用。增加景深，使”对焦“变得容易。
一些动物，比如鹦鹉螺，并没有晶状体的结构，”对焦“全靠瞳孔改变景深。
关于对焦的更多信息请参考：
请参考
人眼到底是定焦还是变焦？ - 医学中
著微的回答。
关于为什么人眼是个变焦头，请参考
在一个成像系统中，视角和焦距的关系是什么？视角和空间分辨率的关系是什么？ - 物理学综上，人眼是一个无比高端的成像系统。自带两轴防抖，光圈联动对焦...还有裸眼3D
还在等什么，快往远处看看，让对焦组件休息一会儿吧。
Reference:
- Straka H, Dieringer N (2004). "Basic organization principles of the VOR: lessons from frogs". Prog. Neurobiol.73 (4): 259–309. doi:10.1016/j.pneurobio.2004.05.003
- Cannon, SC; Robinson, DA (May 1987). "Loss of the neural integrator of the oculomotor system from brain stem lesions in monkey."Journal of neurophysiology57 (5): 1383–409. PMID3585473
- Crawford, JD; Cadera, W; Vilis, T (Jun 14, 1991). "Generation of torsional and vertical eye position signals by the interstitial nucleus of Cajal.". Science252 (5012): 1551–3. doi:10.1126/science.2047862. PMID2047862
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