下面這幅畫名為《錯誤的鏡子》，是由比利時超現實主義畫家馬格里特（1898-1967）在1928年所創作，目前收藏於美國紐約現代藝術博物館。
圖1：比利時畫家馬格里特的作品《錯誤的鏡子》[1]
從藝術視角，這幅畫引發了人們對視覺感知本質的思考，每位觀看者都有各自的解讀。
不過從科學視角來看，畫中的人眼與真實人眼在結構上其實非常相符。白色區域對應於人眼中的乳白色鞏膜，藍色白雲的區域對應於人眼的虹膜，也就是平時所說的眼球（或者眼珠）。虹膜的顏色比鞏膜深，因人種而異，可能是棕色或藍色。但眼睛最深色的部分是虹膜中心的瞳孔，它大量吸收光線，看起來呈現漆黑色。人眼的幾個基本組成部分，畫中的眼睛也都一應俱全。
圖2：人眼的外部結構：鞏膜(Sclera)，虹膜(Iris)，瞳孔(Pupil)，角膜(Cornea)[2]
在畫中，虹膜部分被藍天白雲填充，黑色的瞳孔仍然清晰可見。這種表現方式就與實際不符了，因為我們通常無法僅通過觀察他人的眼睛就判斷出他們所看到的具體內容。
圖3：人眼的內部結構[3]
人眼的工作原理類似於相機：瞳孔如同光圈，控制進入光線量；視網膜則相當於感光元件，接收光信號。由於瞳孔很小，且大部分光線被眼內組織吸收，我們難以從外部直接觀察到視網膜上形成的圖像。
圖4：人眼與相機的類比
當然有時我們也可以從眼睛外部獲得內部的蛛絲馬跡。一個例子是夜間使用閃光燈拍照時，常會出現「紅眼」現象。這是因為在暗環境中瞳孔放大，閃光燈的強光被眼內充血的脈絡膜反射，造成照片中眼睛呈現紅色。
人眼的光學系統主要由角膜和晶狀體組成，兩者都是透明的，類似於相機的鏡頭組。角膜位於眼睛最外層，形狀固定；而晶狀體可以通過睫狀肌的作用改變形狀，從而調節焦距，使不同距離的物體都能在視網膜上清晰成像。如果透鏡組調節功能變得失靈，遠處物體的圖像無法聚焦在視網膜上，只能聚焦在視網膜前方，視像變得模糊，眼睛就會發生近視。
回到剛剛所說的，通過別人眼睛的一張照片，判斷出他正在觀看什麼東西，通常是無法做到的，但也並不是絕對的，某些情況下還是有可能的，這就要靠眼角膜大顯身手了。角膜是一種理想的光學器件，其光滑表面能折射和反射光線，適當條件下可以作為一面微型鏡子。這種反射形成的「鏡中像」通常很小且不清晰，還會受到虹膜紋理的干擾（虹膜的獨特紋理類似指紋，可用於身份識別）。
圖5：從眼睛角膜反射的「鏡中像」中，恢復出一張儘可能清楚的照片[2]
研究者們通過設計複雜的計算機算法，嘗試從眼睛反光中恢復周圍環境的清晰圖像[4]。他們建立了數學模型，校正了位置和角度，並去除了虹膜紋理的干擾，最終成功重建了周圍環境的圖像。研究者還發現，眼角膜的「鏡中像」具有獨特優勢。角膜的彎曲表面可提供廣角全景畫面，而眼球的運動和身體的移動可捕捉多個視角。這些特性使得從眼角膜反射中重建三維場景成為可能，實現了普通相機難以達到的效果，實現了「通過別人眼睛看世界」的效果。
圖6：從一段包含人眼反射像的視頻片段中，還原眼前的三維場景[4]
需要注意的是，這些研究是在理想的實驗室條件下進行的，在日常環境中應用這項技術仍面臨諸多困難。
下面這兩張照片中，有一張是偽造的，你能看出是哪一張嗎？破解懸案的線索就來自一雙眼睛。
圖7：一真一假的兩張照片：眼睛角膜反射像教你分辨[5]
研究發現，由於人的雙眼位置接近，一張真實照片中左眼和右眼的角膜反射圖像通常非常相似。造假者往往忽視這一細節，使得假照片中的兩者存在不一致，圖7右就是一個典型例子。利用這一特徵，研究人員在辨別真假照片時達到了94%的成功率[5]。
不僅如此，眼球瞳孔的形狀也可以用來給一張照片辨別真偽[6]，圖8中兩張照片同樣是一真一假。分辨兩者的訣竅在於，左圖正常照片中人眼瞳孔形狀通常是規則的圓形或者橢圓形，而右圖AI偽造照片中瞳孔形狀是不規則的。
圖8：一真一假的兩張照片：眼睛瞳孔形狀教你分辨[6]
眼睛結構和功能的深入研究不僅加深了我們對視覺系統的理解，還促進了圖像處理和資訊安全技術的發展，科學研究和技術應用中很多靈感都來源於一雙眼睛。
