एक ऑप्टिकल प्रणाली के रूप में आँख. विषय: आँख में प्रकाश की गति

29-04-2012, 14:11

विवरण

बाहरी दुनिया में वस्तुओं की धारणारेटिना पर वस्तुओं की छवि का विश्लेषण करके आंख द्वारा किया जाता है। रेटिना में एक जटिल फोटोकैमिकल प्रक्रिया होती है, जिसके कारण कथित प्रकाश ऊर्जा का परिवर्तनवी तंत्रिका आवेग. इन आवेगों को तंत्रिका तंतुओं के साथ सेरेब्रल कॉर्टेक्स के दृश्य केंद्रों तक ले जाया जाता है, जहां वे परिवर्तित हो जाते हैं दृश्य अनुभूतिऔर धारणा. नीचे हम प्रक्रिया के केवल पहले भाग पर विचार करते हैं - आंख की ऑप्टिकल प्रणाली द्वारा छवि निर्माण। इस मामले में, इस प्रणाली में निहित हस्तक्षेप को ध्यान में रखा जाता है। के बारे में डेटा रूपात्मक संरचनाआँख की ऑप्टिकल प्रणाली की विशेषताओं को समझने के लिए आँखें केवल उस सीमा तक ही दी जाती हैं, जो आवश्यक हो।

आँख के ऑप्टिकल तत्व

आंख की ऑप्टिकल प्रणाली को विभिन्न पारदर्शी ऊतकों और तंतुओं द्वारा निर्मित लेंस की प्रणाली के रूप में माना जा सकता है। इन प्राकृतिक लेंसों की "सामग्री" में अंतर उनकी ऑप्टिकल विशेषताओं और मुख्य रूप से अपवर्तक सूचकांक में अंतर का कारण बनता है। आंख की ऑप्टिकल प्रणाली रेटिना पर देखी गई वस्तु की वास्तविक छवि बनाती है।

सामान्य आंख का आकार गोले के करीब होता है। एक वयस्क के लिए, नेत्रगोलक का व्यास लगभग 25 मिमी है। अमेट्रोपिया के लिए इसका वजन लगभग 78 ग्राम है गोलाकार आकृतिआमतौर पर उल्लंघन किया जाता है। मायोपिया के साथ अक्ष का ऐनटेरोपोस्टीरियर आयाम, जिसे धनु भी कहा जाता है, आमतौर पर ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज (या अनुप्रस्थ) से अधिक होता है। इस मामले में, आंख का आकार अब गोलाकार नहीं, बल्कि अण्डाकार है। हाइपरमेट्रोपिया के साथ, इसके विपरीत, आंख, एक नियम के रूप में, अनुदैर्ध्य दिशा में कुछ हद तक चपटी होती है; धनु आकार ऊर्ध्वाधर और अनुप्रस्थ से छोटा होता है।

इंट्रावाइटल माप ऐनटेरोपोस्टीरियर अक्षआंखों के लिए फिलहाल कोई परेशानी नहीं है। इसी उद्देश्य से इसका प्रयोग किया जाता है इकोबायोमेट्री(अल्ट्रासाउंड के उपयोग पर आधारित विधि) या एक्स-रे विधि। कई नैदानिक ​​समस्याओं को हल करने के लिए इस मान का निर्धारण महत्वपूर्ण है। यह भी निर्धारित करना आवश्यक है सही मतलबफंडस तत्वों की छवि का पैमाना।

आइए हम ज्यामितीय और भौतिक प्रकाशिकी के दृष्टिकोण से आंख की ऑप्टिकल प्रणाली के मुख्य तत्वों पर विचार करें।

कॉर्निया.वयस्क कॉर्निया का व्यास 10 से 12 मिमी तक होता है। कॉर्निया नेत्रगोलक की बाकी सतह की तुलना में अधिक उत्तल होता है। कॉर्निया की पूर्वकाल सतह की वक्रता त्रिज्या औसतन 7.6-7.8 मिमी है, इसकी पिछली सतह लगभग 6.8 मिमी है, और मध्य भाग में मोटाई 0.5-0.9 मिमी है। कॉर्निया की पूर्वकाल सतह का आकार एक गोले से भिन्न होता है। एकमात्र चीज़ जो व्यावहारिक रूप से गोले से मेल खाती है मध्य भागव्यास में लगभग 4 मिमी. केंद्र से आगे, कई अनियमितताएं दिखाई देती हैं, वक्रता काफ़ी कम हो जाती है, जिससे कॉर्निया के आकार को दीर्घवृत्ताकार या किसी अन्य दूसरे क्रम के वक्र के करीब मानने का कारण मिला। आंख के विचलन पर विचार करते समय हम कॉर्निया के आकार के प्रश्न पर लौटेंगे, क्योंकि यह कॉर्निया की पूर्वकाल सतह का आकार है, जो हवा की सीमा पर है, जो सबसे अधिक प्रभावित करता है गोलाकार विपथनआँखें।

कॉर्निया लगभग समान मोटाई का एक खोल है, जो केवल परिधि की ओर थोड़ा मोटा होता है।

इसका मतलब यह है कि पृथक कॉर्निया एक कमजोर नकारात्मक (बिखरने वाले) लेंस के रूप में कार्य करता है, जो पहली नज़र में कुछ अप्रत्याशित लगता है। जैसा कि गणना से पता चलता है, एक औसत आंख के पृथक कॉर्निया की अपवर्तक शक्ति बराबर होती है: 5.48 डायोप्टर, और इसकी आगे और पीछे की फोकल लंबाई f=f" = -1825 मिमी। ये आंकड़े केवल घिरे हुए पृथक कॉर्निया पर लागू होते हैं दोनों तरफ हवा द्वारा। एक जीवित आंख में कॉर्निया पूरी तरह से अलग स्थितियों में होता है: केवल इसकी सामने की सतह हवा के संपर्क में होती है, जबकि पीछे की सतह हवा के संपर्क में होती है। जलीय हास्यपूर्वकाल कक्ष, जिसका अपवर्तनांक कॉर्निया से थोड़ा भिन्न होता है। नतीजतन, आंख पर पड़ने वाली किरणें, कॉर्निया से होकर गुजरती हैं, जो उन्हें ऑप्टिकल अक्ष पर विक्षेपित करती है, जलीय हास्य में प्रवेश करते समय लगभग अपनी दिशा नहीं बदलती है। इन परिस्थितियों में, कॉर्निया एक मजबूत सकारात्मक (सामूहिक) लेंस के रूप में काम करता है, जबकि इसकी पूर्वकाल और पीछे की फोकल लंबाई भिन्न होती है: f = -17.055 मिमी, और f - 22.785 मिमी। आंख की ऑप्टिकल प्रणाली (डीपी) के एक घटक के रूप में कॉर्निया की अपवर्तक शक्ति 43.05 डायोप्टर है। सामने क्या है फोकल लम्बाईनकारात्मक और पिछला सकारात्मक, इंगित करता है कि लेंस सकारात्मक के रूप में कार्य करता है। आसपास के वातावरण के आधार पर कॉर्निया की अपवर्तक शक्ति में परिवर्तन को पानी के नीचे तैरते एक व्यक्ति के उदाहरण से दर्शाया जा सकता है। एक तैराक के लिए, सभी वस्तुएँ अपनी रूपरेखा खो देती हैं और धुंधली दिखाई देती हैं। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि कॉर्निया का अपवर्तक प्रभाव कम हो जाता है जब यह हवा पर नहीं, जिसका अपवर्तक सूचकांक 1 है, लेकिन पानी पर होता है, जिसका अपवर्तक सूचकांक 1.33 है। परिणामस्वरूप, पानी में आंख की ऑप्टिकल शक्ति कम हो जाती है और वस्तु की छवि रेटिना पर नहीं, बल्कि उसके पीछे बनती है। आँख हाइपरमेट्रोपिक हो जाती है। रेटिना पर किसी वस्तु की स्पष्ट छवि प्राप्त करने के लिए, तैराक को पानी में डुबोते समय सकारात्मक लेंस वाला चश्मा पहनना चाहिए। यह ध्यान में रखते हुए कि कांच और पानी के अपवर्तक सूचकांकों में अंतर छोटा है, लेंस की ऑप्टिकल शक्ति बहुत बड़ी होनी चाहिए - लगभग 100 डायोप्टर, यानी 1 सेमी की फोकल लंबाई।

आंख की कुछ विशेषताओं को समझने के लिए, विशेष रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश के प्रति इसकी प्रतिक्रिया को समझने के लिए, यह जानना आवश्यक है कि कॉर्नियल फाइबर के कुछ समूहों के विभिन्न प्रकार होते हैं ऑप्टिकल अनिसोट्रॉपी.

लेंस.लेंस में गोल किनारों वाले उभयलिंगी लेंस का आकार होता है। बच्चों में यह रंगहीन और लोचदार होता है, वयस्कों में यह अधिक लोचदार होता है, और बुढ़ापे में यह कठोर, बादलदार हो जाता है और पीले रंग का हो जाता है। लेंस पारदर्शी उपकला तंतुओं से बनता है, जो मध्य भाग में सघन और परिधि पर नरम होता है। इस संबंध में, कोर के मध्य में अपवर्तक सूचकांक परिधि की तुलना में 1.5% अधिक है। परंपरागत रूप से यह माना जाता है कि लेंस की दोनों सतहें एक नियमित गोले के हिस्से हैं। वास्तव में वे दूसरे क्रम के वक्रों के करीब हैं; केंद्र में दोनों सतहों की वक्रता परिधि की तुलना में अधिक होती है, यानी, कॉर्निया की तरह, लेंस का केंद्रीय भाग लगभग गोलाकार होता है, और किनारों पर चपटा होता है।

अपवर्तक शक्तिपृथक लेंस 101.8 डायोप्टर है, इसकी फोकल लंबाई 9.8 मिमी है। लेंस स्थित है स्वाभाविक परिस्थितियांजलीय हास्य और कांचयुक्त हास्य से घिरे, इसकी फोकल लंबाई 69.908 मिमी और ऑप्टिकल शक्ति केवल 19.11 डायोप्टर है।

इसलिए, हालांकि पृथक लेंस पृथक कॉर्निया की तुलना में अधिक मजबूत सकारात्मक लेंस है, लेकिन इसका तत्व सबसे बड़ा है ऑप्टिकल शक्तिकॉर्निया मानव आँख में कार्य करता है।

के लिए वर्णक्रमीय संप्रेषण का प्रसार अलग-अलग आँखेंबहुत महत्वपूर्ण। यह उम्र पर भी निर्भर करता है. यह देखा गया है कि वृद्धावस्था में, जब लेंस पीला हो जाता है और नीली और हरी रोशनी कम संचारित करता है, तो वस्तुएँ पर्यवेक्षक को अधिक पीली दिखाई देती हैं। यह कभी-कभी परिवर्तन की व्याख्या करता है रंग श्रेणीपेंटिंग में कलाकार की उम्र पर निर्भर करता है।

आगे और पीछे के कक्ष पारदर्शी जलीय हास्य से भरे हुए हैं। में बहुत समान है रासायनिक संरचनाचैम्बर नमी के साथ कांच का, उनके अपवर्तनांक भी समान हैं।

आँख की झिल्लियाँ.आँख और कैमरे के बीच समानता सर्वविदित है। कैमरे की तरह ही, आँख में वे भाग जिनका कार्य छवि बनाना और प्राप्त करना है, बाहरी प्रकाश से एक "आवरण" - नेत्रगोलक की दीवारों द्वारा अलग किए जाते हैं। ये दीवारें तीन झिल्लियों से बनती हैं: बाहरी एक - श्वेतपटल, मध्य वाली - कोरॉइड (कोरॉयड) और भीतरी एक - रेटिना, जो एक प्रकाश संवेदनशील परत के रूप में कार्य करती है।

हालाँकि, एक कैमरे के विपरीत, जिसकी दीवारें पूरी तरह से अपारदर्शी होती हैं और प्रकाश केवल लेंस के माध्यम से फिल्म की प्रकाश-संवेदनशील परत में प्रवेश करता है, आँख की झिल्लियाँ कुछ प्रकाश को पुतली के माध्यम से नहीं, बल्कि श्वेतपटल के माध्यम से रेटिना तक पहुँचाती हैं - ए 0.5 से 1 मिमी की मोटाई वाली कठोर संयोजी झिल्ली। जब प्रकाशित किया जाता है: बहुत उज्ज्वल प्रकाश के साथ श्वेतपटल (उदाहरण के लिए, डायफानोस्कोपी के साथ), तो आप स्पष्ट रूप से देख सकते हैं कि नेत्रगोलक की आंतरिक सतह कैसे चमकती है। यह प्रकाश आमतौर पर ऑप्थाल्मोस्कोपी के लिए पर्याप्त नहीं है, लेकिन यह ट्यूमर और आंख की झिल्लियों के घनत्व, मोटाई और रंजकता में अन्य परिवर्तनों का पता लगाने के लिए काफी है। आंख को एक ऑप्टिकल प्रणाली के रूप में मानते समय आंख और कैमरे के "आवरण" की पारदर्शिता में यह अंतर बहुत महत्वपूर्ण है। यह भी दिलचस्प है कि नेत्रगोलक की कम पारदर्शिता मुख्य रूप से श्वेतपटल के नहीं, बल्कि कोरॉइड के ऑप्टिकल घनत्व के कारण होती है।

रंजित- यह एक नरम कोरॉइड है जिसमें एक नेटवर्क होता है रक्त वाहिकाएं, आँख को पोषण देना। रेटिना के सामने की ओर, यह वर्णक उपकला की एक परत से ढका होता है, जो बाहरी प्रकाश से आंख की मुख्य सुरक्षा के रूप में कार्य करता है। यह वर्णक उपकला में अवशोषण के कारण होता है कि नेत्रगोलक की आंतरिक सतह में बहुत कम परावर्तन गुणांक (5-10%) होता है। आपतित प्रकाश का शेष भाग इस परत द्वारा अवशोषित कर लिया जाता है। कोरॉइड के विभिन्न भागों में रंजकता भिन्न-भिन्न होती है। इस प्रकार, पीछे के ध्रुव के क्षेत्र में, जहां वाहिकाएं घनी होती हैं, रंजकता अधिक मजबूत होती है, इसलिए नग्न आंखों को झिल्ली का यह हिस्सा धब्बेदार भूरा दिखाई देता है। काला धब्बाकेंद्रीय फ़ोविया के क्षेत्र में भी खड़ा है। जब बड़ा किया जाता है, उदाहरण के लिए ऑप्थाल्मोस्कोपी के साथ, तो यहां बारीक धब्बे ध्यान देने योग्य होते हैं, जो कोशिकाओं के असमान रंजकता के कारण होते हैं। रंजकता की डिग्री इस पर निर्भर करती है सामान्य रंग. ब्रुनेट्स में रंजकता अधिक मजबूत होती है; अल्बिनो में बिल्कुल भी रंजकता नहीं होती है, जिसके कारण होता है तेज़ गिरावटदृष्टि, क्योंकि आंख की ऑप्टिकल प्रणाली द्वारा बनाई गई किसी वस्तु की छवि श्वेतपटल से गुजरने वाली चमकदार बाहरी रोशनी पर आरोपित होती है।

इस प्रकार, आंख की ऑप्टिकल प्रणाली और कैमरे के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर है आंशिक पारगम्यताप्रकाश के लिए आँख की झिल्लियाँ, जो कुछ स्थितियों में पर्दे के रूप में हस्तक्षेप का कारण बनती हैं और विपरीतता को कम करती हैं प्राथमिक रेटिना छवि. आंख की यह विशेषता है सकारात्मक पक्ष, इसका व्यापक रूप से निदान के लिए नेत्र विज्ञान में उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, डायफानोस्कोपी के दौरान, फंडस में घावों को स्थानीयकृत करने के लिए, आदि। सभी जानवरों में वर्णक उपकला नहीं होती है (उदाहरण के लिए, एक मगरमच्छ में एक सफेद फंडस होता है)। नेत्रगोलक की संरचना में इस अंतर का परिणाम निम्नलिखित तर्क से स्पष्ट हो जाता है। वर्णक की अनुपस्थिति में, नेत्रगोलक की आंतरिक सतह हल्की होती है, अर्थात इसमें उच्च परावर्तन क्षमता होती है। परिणामस्वरूप, एक छोटे से छेद - पुतली - के माध्यम से आंख में प्रवेश करने वाला प्रकाश नेत्रगोलक की आंतरिक सतह से कई प्रतिबिंबों से गुजरता है, और इसकी पूरी आंतरिक सतह की रोशनी लगभग एक समान हो जाती है। इस प्रकाश पृष्ठभूमि के विरुद्ध किसी वस्तु की छवि का कंट्रास्ट तेजी से कम हो जाता है, और धारणा बिगड़ जाती है। वर्णक उपकला से रहित आंख का कार्य प्रकाश इंजीनियरिंग में ज्ञात जैसा दिखता है उलब्रिच्ट एकीकृत गेंद, जिसकी आंतरिक सतह सफेद मैट पेंट से ढकी हुई है। एक छोटे छेद के माध्यम से गेंद में प्रवेश करने वाला प्रकाश कई प्रतिबिंबों से गुजरता है और अभिन्न प्रतिबिंब गुणांक 90% तक पहुंच जाता है। अनुभव से पता चलता है कि मानव आंख इस तरह से काम नहीं करती है। किसी वस्तु का निरीक्षण करते समय पर्दा महसूस नहीं होता है। यह वर्णक उपकला की उपस्थिति से सुगम होता है।

वर्णक उपकला द्वारा प्रकाश का महत्वपूर्ण अवशोषण ऑप्थाल्मोस्कोपी द्वारा स्पष्ट रूप से पुष्टि की जाती है। यदि ऑप्थाल्मोस्कोप द्वारा प्रकाशित क्षेत्र डायाफ्राम द्वारा सीमित है, तो डॉक्टर को रोगी के कोष में एक अंधेरे क्षेत्र पर एक चमकदार रोशनी वाला वृत्त दिखाई देता है। कोई ध्यान देने योग्य पृष्ठभूमि रोशनी नहीं है।

आंख की पुतली से गुजरने वाले प्रकाश से आंख को रोशन करने की वास्तविक योजना चित्र में दिखाई गई है। प्रकाश पुतली से होकर गिरता है और आंख के पारदर्शी माध्यम से अपवर्तित होकर रेटिना एन के कुछ हिस्से पर किसी वस्तु की छवि बनाता है। इस मामले में, छवि में केंद्रित अधिकांश प्रकाश ऊर्जा वर्णक द्वारा अवशोषित हो जाती है, जो तंत्रिका में परिवर्तित हो जाती है। आवेग और दृश्य अनुभूति में परिवर्तित हो गए। इस प्रकार, छवि को उच्च केंद्रों द्वारा देखा और विश्लेषण किया जाता है। हालाँकि, इस तथ्य के कारण कि वर्णक पूरी तरह से काला शरीर नहीं है, कुछ प्रकाश ऊर्जा (लगभग 5-10%) फंडस की अप्रकाशित सतह पर व्यापक रूप से परिलक्षित होती है। यह परावर्तित प्रकाश वर्णक उपकला द्वारा पुनः अवशोषित हो जाता है, जिससे एक हल्का पर्दा बन जाता है। लगभग 1% प्रकाश दूसरी बार परावर्तित होता है और फिर से फंडस की सतह तक पहुँच जाता है। द्वितीयक प्रतिबिंब का छवि गुणवत्ता पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, और आगे के प्रतिबिंबों का कोई व्यावहारिक महत्व नहीं है।

इस प्रकार, परावर्तित प्रकाश द्वारा मानव रेटिना की संपूर्ण सतह की रोशनी का प्रभाव उच्च गुणांकवर्णक उपकला का अवशोषण नगण्य है, लेकिन फिर भी, आंख के काम पर विचार करते समय, इसे उपेक्षित नहीं किया जाना चाहिए।

पुस्तक से लेख: .

, लेंस और कांच का शरीर। इनके संयोजन को डायोप्टर उपकरण कहा जाता है। में सामान्य स्थितियाँदृश्य लक्ष्य से प्रकाश किरणों का अपवर्तन (अपवर्तन) कॉर्निया और लेंस द्वारा होता है, जिससे किरणें रेटिना पर केंद्रित होती हैं। कॉर्निया (आंख का मुख्य अपवर्तक तत्व) की अपवर्तक शक्ति 43 डायोप्टर है। लेंस की उत्तलता भिन्न हो सकती है, और इसकी अपवर्तक शक्ति 13 और 26 डायोप्टर के बीच भिन्न होती है। इसके लिए धन्यवाद, लेंस नेत्रगोलक को निकट या दूर की दूरी पर स्थित वस्तुओं के लिए आवास प्रदान करता है। जब, उदाहरण के लिए, किसी दूर की वस्तु से प्रकाश की किरणें प्रवेश करती हैं सामान्य आँख(सिलिअरी मांसपेशी शिथिल होने के साथ), लक्ष्य रेटिना पर केंद्रित होता है। यदि आंख को पास की वस्तु की ओर निर्देशित किया जाता है, तो वे रेटिना के पीछे ध्यान केंद्रित करते हैं (अर्थात, उस पर छवि धुंधली हो जाती है) जब तक कि समायोजन न हो जाए। सिलिअरी मांसपेशी सिकुड़ती है, जिससे कमरबंद के तंतुओं का तनाव कमजोर हो जाता है; लेंस की वक्रता बढ़ जाती है, और परिणामस्वरूप, छवि रेटिना पर केंद्रित होती है।

कॉर्निया और लेंस मिलकर एक उत्तल लेंस बनाते हैं। किसी वस्तु से प्रकाश की किरणें लेंस के नोडल बिंदु से होकर गुजरती हैं और रेटिना पर एक उलटी छवि बनाती हैं, जैसे कैमरे में। रेटिना की तुलना फोटोग्राफिक फिल्म से की जा सकती है, जिसमें दोनों दृश्य छवियां रिकॉर्ड करते हैं। हालाँकि, रेटिना बहुत अधिक जटिल है। यह छवियों के निरंतर अनुक्रम को संसाधित करता है और दृश्य वस्तुओं की गतिविधियों के बारे में मस्तिष्क को संदेश भी भेजता है, धमकी भरे संकेत, प्रकाश और अंधेरे के आवधिक परिवर्तन और बाहरी वातावरण के बारे में अन्य दृश्य डेटा।

यद्यपि मानव आंख की ऑप्टिकल धुरी लेंस के नोडल बिंदु और फोविया और ऑप्टिक डिस्क के बीच रेटिना के बिंदु से होकर गुजरती है (चित्र 35.2), ओकुलोमोटर प्रणाली नेत्रगोलक को वस्तु के एक क्षेत्र की ओर उन्मुख करती है जिसे फिक्सेशन कहा जाता है बिंदु। इस बिंदु से, प्रकाश की किरण नोडल बिंदु से होकर गुजरती है और उस पर केंद्रित होती है गतिका; इस प्रकार यह दृश्य अक्ष के साथ चलता है। वस्तु के अन्य हिस्सों से किरणें केंद्रीय फोविया के आसपास रेटिना के क्षेत्र में केंद्रित होती हैं (चित्र 35.5)।

रेटिना पर किरणों का फोकस न केवल लेंस पर बल्कि आईरिस पर भी निर्भर करता है। आईरिस कैमरे के डायाफ्राम के रूप में कार्य करता है और न केवल आंख में प्रवेश करने वाले प्रकाश की मात्रा को नियंत्रित करता है, बल्कि, इससे भी महत्वपूर्ण बात, दृश्य क्षेत्र की गहराई और लेंस के गोलाकार विपथन को नियंत्रित करता है। जैसे-जैसे पुतली का व्यास घटता है, दृश्य क्षेत्र की गहराई बढ़ती है और प्रकाश किरणें पुतली के मध्य भाग से होकर निर्देशित होती हैं, जहाँ गोलाकार विपथन न्यूनतम होता है। पुतली के व्यास में परिवर्तन स्वचालित रूप से होता है (अर्थात, प्रतिवर्ती रूप से) जब आंख निकट की वस्तुओं की जांच करने के लिए समायोजित (समायोजित) हो जाती है। इसलिए, पढ़ने या छोटी वस्तुओं के भेदभाव से जुड़ी अन्य नेत्र गतिविधियों के दौरान, आंख की ऑप्टिकल प्रणाली द्वारा छवि गुणवत्ता में सुधार होता है।

छवि गुणवत्ता को प्रभावित करने वाला एक अन्य कारक प्रकाश प्रकीर्णन है। प्रकाश किरण और वर्णक द्वारा इसके अवशोषण को सीमित करके इसे कम किया जाता है रंजितऔर रेटिना की वर्णक परत। इस संबंध में, आंख फिर से एक कैमरे के समान है। वहां, किरणों की किरण और काले रंग के आवरण द्वारा इसके अवशोषण को सीमित करके प्रकाश के प्रकीर्णन को भी रोका जाता है भीतरी सतहकैमरे.

यदि पुतली का आकार डायोप्टर की अपवर्तक शक्ति के अनुरूप नहीं है तो छवि का फोकस बाधित हो जाता है। मायोपिया (मायोपिया) के साथ, दूर की वस्तुओं की छवियां रेटिना तक पहुंचे बिना, उसके सामने केंद्रित होती हैं (चित्र 35.6)। अवतल लेंस का उपयोग करके दोष को ठीक किया जाता है। इसके विपरीत, हाइपरमेट्रोपिया (दूरदर्शिता) के साथ, दूर की वस्तुओं की छवियां रेटिना के पीछे केंद्रित होती हैं। समस्या को खत्म करने के लिए उत्तल लेंस की आवश्यकता होती है (चित्र 35.6)। सच है, आवास के कारण छवि को अस्थायी रूप से केंद्रित किया जा सकता है, लेकिन इससे सिलिअरी मांसपेशियां थक जाती हैं और आंखें थक जाती हैं। दृष्टिवैषम्य के साथ, विभिन्न विमानों में कॉर्निया या लेंस (और कभी-कभी रेटिना) की सतहों की वक्रता की त्रिज्या के बीच एक विषमता उत्पन्न होती है। सुधार के लिए, विशेष रूप से चयनित वक्रता त्रिज्या वाले लेंस का उपयोग किया जाता है।

उम्र के साथ लेंस की लोच धीरे-धीरे कम होती जाती है। निकट की वस्तुओं (प्रेसबायोपिया) को देखने पर उसकी समायोजन क्षमता कम हो जाती है। में छोटी उम्र मेंलेंस की अपवर्तक शक्ति 14 डायोप्टर तक की एक विस्तृत श्रृंखला में भिन्न हो सकती है। 40 वर्ष की आयु तक, यह सीमा आधी हो जाती है, और 50 वर्षों के बाद - 2 डायोप्टर और उससे कम तक। प्रेसबायोपिया ठीक हो गया है उत्तल लेंस.

मानव आंख को अक्सर अद्भुत प्राकृतिक इंजीनियरिंग के उदाहरण के रूप में उद्धृत किया जाता है - लेकिन इस तथ्य को देखते हुए कि यह विकास की प्रक्रिया में दिखाई देने वाले उपकरणों के 40 प्रकारों में से एक है। विभिन्न जीव, हमें अपने मानवकेंद्रितवाद को संयमित करना चाहिए और डिज़ाइन द्वारा इसे स्वीकार करना चाहिए मनुष्य की आंखकुछ उत्तम नहीं है.

आंख के बारे में कहानी फोटॉन से शुरू करना सबसे अच्छा है। विद्युत चुम्बकीय विकिरण की एक मात्रा धीरे-धीरे सीधे एक अनजान राहगीर की आंखों में चली जाती है, जो किसी की घड़ी की अप्रत्याशित चमक से अपनी आँखें चुरा लेता है।

आंख की ऑप्टिकल प्रणाली का पहला भाग कॉर्निया है। यह प्रकाश की दिशा बदल देता है। यह प्रकाश के अपवर्तन जैसे गुण के कारण संभव है, जो इंद्रधनुष के लिए भी जिम्मेदार है। निर्वात में प्रकाश की गति स्थिर रहती है - 300,000,000 मी/से. लेकिन एक माध्यम से दूसरे माध्यम (इस मामले में, हवा से आंख तक) में जाने पर, प्रकाश अपनी गति और गति की दिशा बदल देता है। वायु का अपवर्तनांक 1.000293 है और कॉर्निया का अपवर्तनांक 1.376 है। इसका मतलब यह है कि कॉर्निया में प्रकाश किरण 1.376 गुना धीमी हो जाती है और आंख के केंद्र के करीब विक्षेपित हो जाती है।

गुटों को विभाजित करने का एक पसंदीदा तरीका उनके चेहरे पर एक उज्ज्वल दीपक चमकाना है। यह दो कारणों से दुखदायी है. तेज रोशनी शक्तिशाली होती है विद्युत चुम्बकीय विकिरण: खरबों फोटॉन रेटिना पर हमला करते हैं, और यह तंत्रिका सिरामस्तिष्क को भारी मात्रा में संकेत भेजने के लिए मजबूर किया जाता है। अत्यधिक तनाव से तारों की तरह नसें जल जाती हैं। यह परितारिका की मांसपेशियों को जितना संभव हो उतना सिकुड़ने के लिए मजबूर करता है, पुतली को बंद करने और रेटिना की रक्षा करने की सख्त कोशिश करता है।

और पुतली तक उड़ जाता है। इसके साथ सब कुछ सरल है - यह आईरिस में एक छेद है। वृत्ताकार और रेडियल मांसपेशियों का उपयोग करके, परितारिका पुतली को तदनुसार संकुचित और चौड़ा कर सकती है, जिससे कैमरे में डायाफ्राम की तरह, आंख में प्रवेश करने वाले प्रकाश की मात्रा को नियंत्रित किया जा सकता है। मानव पुतली का व्यास प्रकाश के आधार पर 1 से 8 मिमी तक भिन्न हो सकता है।

पुतली के माध्यम से उड़ने के बाद, फोटॉन लेंस से टकराता है - दूसरा लेंस जो इसके प्रक्षेपवक्र के लिए जिम्मेदार होता है। लेंस कॉर्निया की तुलना में कमजोर प्रकाश को अपवर्तित करता है, लेकिन यह गतिशील है। लेंस सिलिअरी मांसपेशियों पर लटका होता है, जो इसकी वक्रता को बदलता है, जिससे हमें हमसे अलग दूरी पर वस्तुओं पर ध्यान केंद्रित करने की अनुमति मिलती है।

दृश्य हानि फोकस से जुड़ी है। सबसे आम हैं मायोपिया और दूरदर्शिता। दोनों ही मामलों में, छवि रेटिना पर केंद्रित नहीं होती है, जैसा कि होनी चाहिए, बल्कि इसके सामने (मायोपिया) या इसके पीछे (दूरदर्शिता) होती है। यह आंख के कारण होता है, जिसका आकार गोल से अंडाकार हो जाता है और फिर रेटिना लेंस से दूर चला जाता है या उसके पास आ जाता है।

लेंस के बाद, फोटॉन कांच के शरीर (पारदर्शी जेली - पूरी आंख की मात्रा का 2/3, 99% पानी है) से होकर सीधे रेटिना तक उड़ जाता है। यहां फोटॉनों का पता लगाया जाता है और आगमन संदेश तंत्रिकाओं के माध्यम से मस्तिष्क तक भेजे जाते हैं।

रेटिना फोटोरिसेप्टर कोशिकाओं से पंक्तिबद्ध होता है: जब कोई प्रकाश नहीं होता है, तो वे विशेष पदार्थ - न्यूरोट्रांसमीटर - का उत्पादन करते हैं, लेकिन जैसे ही एक फोटॉन उन पर पड़ता है, फोटोरिसेप्टर कोशिकाएं उनका उत्पादन बंद कर देती हैं - और यह मस्तिष्क के लिए एक संकेत है। ये कोशिकाएँ दो प्रकार की होती हैं: छड़ें, जो प्रकाश के प्रति अधिक संवेदनशील होती हैं, और शंकु, जो गति का पता लगाने में बेहतर होती हैं। हमारे पास लगभग एक सौ मिलियन छड़ें और अन्य 6-7 मिलियन शंकु हैं, जो कुल मिलाकर एक सौ मिलियन से अधिक हैं प्रकाश संवेदनशील तत्व- यह 100 मेगापिक्सेल से अधिक है, जिसके बारे में कोई "हैसल" कभी सपने में भी नहीं सोच सकता।

ब्लाइंड स्पॉट - एक निर्णायक बिंदु जहां कोई नहीं है प्रकाश संवेदनशील कोशिकाएं. यह काफी बड़ा है - 1-2 मिमी व्यास का। सौभाग्य से, हमारे पास है द्विनेत्री दृष्टिऔर एक मस्तिष्क है जो दो चित्रों को धब्बों के साथ जोड़कर एक सामान्य चित्र बनाता है।

सिग्नल ट्रांसमिशन के समय मानव आँख में तर्क संबंधी समस्या उत्पन्न हो जाती है। पानी के नीचे रहने वाला ऑक्टोपस, जिसे विशेष रूप से दृष्टि की आवश्यकता नहीं होती है, इस अर्थ में कहीं अधिक सुसंगत है। ऑक्टोपस में, एक फोटॉन सबसे पहले रेटिना पर शंकु और छड़ की परत से टकराता है, जिसके ठीक पीछे न्यूरॉन्स की एक परत प्रतीक्षा करती है और मस्तिष्क को संकेत भेजती है। मनुष्यों में, प्रकाश पहले न्यूरॉन्स की परतों को तोड़ता है - और उसके बाद ही फोटोरिसेप्टर से टकराता है। इस वजह से, आंख में पहला धब्बा होता है - एक ब्लाइंड स्पॉट।

दूसरा स्थान पीला है, यह रेटिना का केंद्रीय क्षेत्र है जो सीधे पुतली के सामने, ऑप्टिक तंत्रिका के ठीक ऊपर होता है। आंख इस स्थान पर सबसे अच्छा देखती है: यहां प्रकाश-संवेदनशील कोशिकाओं की सांद्रता काफी बढ़ जाती है, इसलिए दृश्य क्षेत्र के केंद्र में हमारी दृष्टि परिधीय की तुलना में बहुत तेज होती है।

रेटिना पर प्रतिबिम्ब उल्टा बनता है। मस्तिष्क जानता है कि तस्वीर की सही व्याख्या कैसे की जाए, और उलटी छवि से मूल छवि को पुनर्स्थापित करता है। बच्चे पहले कुछ दिनों तक हर चीज़ को उल्टा देखते हैं जबकि उनका दिमाग फ़ोटोशॉप इंस्टॉल करता है। यदि हम ऐसा चश्मा पहनते हैं जो छवि को उलट देता है (यह पहली बार 1896 में किया गया था), तो कुछ दिनों के बाद हमारा मस्तिष्क ऐसी उलटी तस्वीर की सही व्याख्या करना सीख जाएगा।

आरंभ करना।

दृश्यमान प्रकाश है विद्युतचुम्बकीय तरंगें, जिससे हमारी दृष्टि जुड़ी हुई है। आप मानव आंख की तुलना एक रेडियो एंटीना से कर सकते हैं, केवल यह रेडियो तरंगों के प्रति नहीं, बल्कि एक अलग आवृत्ति बैंड के प्रति संवेदनशील होगी। प्रकाश के रूप में, मनुष्य लगभग 380 एनएम से 700 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ विद्युत चुम्बकीय तरंगों का अनुभव करता है। (एक नैनोमीटर एक मीटर के एक अरबवें हिस्से के बराबर होता है)। इस विशेष श्रेणी की तरंगों को दृश्यमान स्पेक्ट्रम कहा जाता है; एक ओर, यह पराबैंगनी विकिरण (टैनिंग प्रेमियों के दिलों को बहुत प्रिय) के निकट है, दूसरी ओर - अवरक्त स्पेक्ट्रम (जिसे हम स्वयं शरीर द्वारा उत्पन्न गर्मी के रूप में उत्पन्न करने में सक्षम हैं)। मानव आँख और मस्तिष्क (अस्तित्व में सबसे तेज़ प्रोसेसर) वास्तविक समय में दृश्यमान रूप से पुनर्निर्माण करते हैं दुनिया(अक्सर न केवल दृश्यमान, बल्कि काल्पनिक भी, लेकिन गेस्टाल्ट के बारे में लेख में इस पर अधिक जानकारी दी गई है)।

फ़ोटोग्राफ़रों और शौकिया फ़ोटोग्राफ़रों के लिए, रेडियो रिसीवर के साथ तुलना करना निरर्थक लगता है: यदि हम उपमाएँ बनाते हैं, तो फ़ोटोग्राफ़िक उपकरण के साथ एक निश्चित समानता होती है: आँख और लेंस, मस्तिष्क और प्रोसेसर, मानसिक चित्र और सहेजी गई छवि एक फ़ाइल। मंचों पर अक्सर दृष्टि और फोटोग्राफी की तुलना की जाती है, और बहुत अलग राय व्यक्त की जाती है। मैंने कुछ जानकारी संकलित करने और उपमाएँ बनाने का निर्णय लिया।

आइए डिज़ाइन में सादृश्य खोजने का प्रयास करें:

कॉर्निया लेंस के अग्र तत्व के रूप में कार्य करता है, आने वाली रोशनी को अपवर्तित करता है और साथ ही एक "यूवी फिल्टर" के रूप में कार्य करता है जो "लेंस" की सतह की रक्षा करता है।

परितारिका एक डायाफ्राम के रूप में कार्य करती है - आवश्यक जोखिम के आधार पर विस्तार या संकुचन। वास्तव में, आईरिस, जो आँखों को वह रंग देती है जो काव्यात्मक तुलनाओं को प्रेरित करती है और "आँखों में डूबने" का प्रयास करती है, बस एक मांसपेशी है जो फैलती या सिकुड़ती है और इस प्रकार पुतली का आकार निर्धारित करती है।

पुतली एक लेंस है, और इसमें एक लेंस है - ऑब्जेक्टिव लेंस का एक फोकसिंग समूह जो प्रकाश के अपवर्तन के कोण को बदल सकता है।

रेटिना, पीठ पर स्थित है आंतरिक दीवारनेत्रगोलक, वास्तव में एक मैट्रिक्स/फिल्म के रूप में काम करता है।

मस्तिष्क एक प्रोसेसर है जो डेटा/सूचना को संसाधित करता है।

और छह मांसपेशियां जो नेत्रगोलक की गतिशीलता के लिए जिम्मेदार हैं और बाहर से खिंचाव के साथ उससे जुड़ी होती हैं - लेकिन ऑटोफोकस ट्रैकिंग सिस्टम और छवि स्थिरीकरण प्रणाली दोनों के साथ तुलनीय हैं, और यहां तक ​​कि फोटोग्राफर के लिए भी जो घटनास्थल पर कैमरा लेंस की ओर इशारा करता है। उसके लिए रुचिकर है.

वास्तव में आंख में बनने वाली छवि उलटी होती है (जैसा कि पिनहोल कैमरे में होता है); इसका सुधार मस्तिष्क के एक विशेष भाग द्वारा किया जाता है जो चित्र को "सिर से पैर तक" बदल देता है। नवजात शिशु इस सुधार के बिना दुनिया को देखते हैं, इसलिए वे कभी-कभी अपनी निगाहें बदल लेते हैं या जिस दिशा में वे चल रहे होते हैं उसकी विपरीत दिशा में पहुंच जाते हैं। चश्मा पहनने वाले वयस्कों के साथ प्रयोगों ने छवि को "असंशोधित" दृश्य में उलट दिया, जिससे पता चला कि वे आसानी से विपरीत परिप्रेक्ष्य में अनुकूलित हो गए। जिन विषयों ने अपना चश्मा हटा दिया था उन्हें फिर से "समायोजित" होने के लिए समान समय की आवश्यकता थी।

एक व्यक्ति जो "देखता है" उसकी तुलना वास्तव में सूचना की निरंतर अद्यतन धारा से की जा सकती है जिसे मस्तिष्क द्वारा एक चित्र में एकत्रित किया जाता है। आंखें निरंतर गति में हैं, जानकारी एकत्र कर रही हैं - वे दृश्य के क्षेत्र को स्कैन करती हैं और परिवर्तित विवरणों को अपडेट करती हैं, स्थिर जानकारी संग्रहीत करती हैं।

छवि का वह क्षेत्र जिस पर कोई व्यक्ति किसी भी समय ध्यान केंद्रित कर सकता है, वह देखने के क्षेत्र का केवल आधा डिग्री है। यह "पीले स्थान" से मेल खाता है, और शेष छवि फोकस से बाहर रहती है, दृश्य क्षेत्र के किनारों की ओर तेजी से धुंधली होती जाती है।

छवि आंख के प्रकाश-संवेदनशील रिसेप्टर्स द्वारा एकत्र किए गए डेटा से बनती है: छड़ें और शंकु, आंख की पिछली आंतरिक सतह - रेटिना पर स्थित होते हैं। 14 गुना अधिक छड़ें हैं - लगभग 110-125 मिलियन छड़ें बनाम 6-7 मिलियन शंकु।

छड़ों की तुलना में शंकु प्रकाश के प्रति 100 गुना कम संवेदनशील होते हैं, लेकिन वे छड़ों की तुलना में रंगों को बेहतर ढंग से समझते हैं और गति पर प्रतिक्रिया करते हैं। रॉड कोशिकाएं - पहली प्रकार की कोशिका - प्रकाश की तीव्रता और जिस तरह से हम आकृतियों और आकृतियों को समझते हैं, उसके प्रति संवेदनशील होती हैं। इसलिए, शंकु दिन के समय दृष्टि के लिए अधिक जिम्मेदार होते हैं, और छड़ें रात्रि दृष्टि के लिए अधिक जिम्मेदार होती हैं। शंकु के तीन उपप्रकार होते हैं, जो अलग-अलग तरंग दैर्ध्य या प्राथमिक रंगों के प्रति उनकी संवेदनशीलता में भिन्न होते हैं: लघु तरंग दैर्ध्य के लिए एस-प्रकार शंकु - नीला, मध्यम तरंग दैर्ध्य के लिए एम-प्रकार - हरा और लंबी तरंग दैर्ध्य के लिए एल-प्रकार शंकु - लाल। रंगों के प्रति संबंधित शंकु की संवेदनशीलता समान नहीं है। अर्थात्, तीव्रता की समान अनुभूति (जोखिम की समान तीव्रता) उत्पन्न करने के लिए आवश्यक प्रकाश की मात्रा एस, एम और एल शंकु के लिए भिन्न होती है। यहां एक डिजिटल कैमरे का मैट्रिक्स है - यहां तक ​​कि फोटोडायोड भी हरा रंगप्रत्येक कोशिका में अन्य रंगों की तुलना में दोगुने फोटोडायोड होते हैं; परिणामस्वरूप, ऐसी संरचना का रिज़ॉल्यूशन स्पेक्ट्रम के हरे क्षेत्र में अधिकतम होता है, जो मानव दृष्टि की विशेषताओं से मेल खाता है।

हम रंग को मुख्य रूप से दृश्य क्षेत्र के मध्य भाग में देखते हैं - यह वह जगह है जहां रंगों के प्रति संवेदनशील लगभग सभी शंकु स्थित होते हैं। अपर्याप्त प्रकाश की स्थिति में, शंकु अपनी प्रासंगिकता खो देते हैं और जानकारी छड़ों से आने लगती है, जो मोनोक्रोम में सब कुछ समझती है। यही कारण है कि हम रात में जो कुछ भी देखते हैं उसका अधिकांश भाग काले और सफेद रंग में दिखाई देता है।

लेकिन तेज़ रोशनी में भी, दृश्य क्षेत्र के किनारे मोनोक्रोम बने रहते हैं। जब आप सीधे सामने देख रहे होते हैं और एक कार आपके दृष्टि क्षेत्र के किनारे पर दिखाई देती है, तो आप उसका रंग तब तक निर्धारित नहीं कर पाएंगे जब तक कि आपकी आंख एक पल के लिए उसकी दिशा में न देख ले।

छड़ें अत्यधिक प्रकाशसंवेदनशील होती हैं - वे केवल एक फोटॉन के प्रकाश को पंजीकृत करने में सक्षम होती हैं। मानक रोशनी के तहत, आंख प्रति सेकंड लगभग 3000 फोटॉन दर्ज करती है। और क्योंकि दृश्य क्षेत्र का मध्य भाग दिन के उजाले-उन्मुख शंकुओं से भरा हुआ है, जैसे-जैसे सूर्य क्षितिज के नीचे डूबता है, आंख अधिक ऑफ-सेंटर छवि विवरण देखना शुरू कर देती है।

इसे तारों को देखकर आसानी से सत्यापित किया जा सकता है बिना बादल वाली रात. जैसे ही आपकी आंख प्रकाश की कमी के अनुकूल ढल जाती है (पूर्ण अनुकूलन में लगभग 30 मिनट लगते हैं), यदि आप एक बिंदु को देखते हैं, तो आप उस बिंदु से दूर धुंधले तारों के समूह देखना शुरू कर देते हैं जहां आप देख रहे हैं। यदि आप अपनी दृष्टि उनकी ओर ले जाते हैं, तो वे गायब हो जाएंगे, और नए समूह उस क्षेत्र में दिखाई देंगे जहां जाने से पहले आपकी दृष्टि केंद्रित थी।

कई जानवरों (और लगभग सभी पक्षियों) में औसत मानव की तुलना में बहुत अधिक संख्या में शंकु होते हैं, जिससे वे बड़ी ऊंचाई और दूरी से छोटे जानवरों और अन्य शिकार का पता लगा सकते हैं। इसके विपरीत, रात्रिचर जानवर और जीव जो रात में शिकार करते हैं उनमें अधिक छड़ें होती हैं, जिससे रात की दृष्टि में सुधार होता है।

और अब उपमाएँ।

मानव नेत्र की फोकस दूरी कितनी होती है?

अतिरिक्त जानकारी के बिना ज़ूम लेंस के साथ तुलना करने के लिए विज़न एक अधिक गतिशील और क्षमतापूर्ण प्रक्रिया है।

दोनों आंखों से मस्तिष्क द्वारा प्राप्त छवि का दृश्य क्षेत्र कोण 120-140 डिग्री होता है, कभी-कभी थोड़ा कम, कभी-कभी अधिक। (ऊर्ध्वाधर रूप से 125 डिग्री तक और क्षैतिज रूप से - 150 डिग्री तक, एक स्पष्ट छवि केवल 60-80 डिग्री के भीतर मैक्युला क्षेत्र द्वारा प्रदान की जाती है)। इसलिए में सम्पूर्ण मूल्यआंखें वाइड-एंगल लेंस के समान होती हैं, लेकिन दृश्य क्षेत्र में वस्तुओं के बीच समग्र परिप्रेक्ष्य और स्थानिक संबंध "सामान्य" लेंस से प्राप्त छवि के समान होते हैं। पारंपरिक रूप से स्वीकृत राय के विपरीत कि "सामान्य" लेंस की फोकल लंबाई 50 - 55 मिमी की सीमा में होती है, सामान्य लेंस की वास्तविक फोकल लंबाई 43 मिमी होती है।

दृश्य क्षेत्र के कुल कोण को 24*36 मिमी प्रणाली में लाते हुए, हम प्राप्त करते हैं - प्रकाश की स्थिति, विषय से दूरी, व्यक्ति की आयु और स्वास्थ्य जैसे कई कारकों को ध्यान में रखते हुए - 22 से 24 मिमी तक की फोकल लंबाई (फोकल लंबाई 22.3 मिमी को मानव दृष्टि की तस्वीर के सबसे करीब के रूप में सबसे अधिक वोट मिले)।

कभी-कभी 17 मिमी फोकल लंबाई (या अधिक सटीक रूप से, 16.7 मिमी) के आंकड़े होते हैं। यह फोकल लंबाई आंख के अंदर बनी छवि से प्रतिकर्षण द्वारा प्राप्त की जाती है। आने वाला कोण 22-24 मिमी की समतुल्य फोकल लंबाई देता है, आउटगोइंग कोण 17 मिमी है। यह दूरबीन से देखने जैसा है विपरीत पक्ष- वस्तु करीब नहीं बल्कि और दूर होगी। इसलिए संख्याओं में विसंगति है।

मुख्य बात यह है कि कितने मेगापिक्सल?

प्रश्न कुछ हद तक गलत है, क्योंकि मस्तिष्क द्वारा एकत्र की गई तस्वीर में जानकारी के टुकड़े होते हैं जिन्हें एक साथ एकत्र नहीं किया जाता है, यह स्ट्रीम प्रोसेसिंग है। और प्रसंस्करण विधियों और एल्गोरिदम के मुद्दे पर अभी भी कोई स्पष्टता नहीं है। और आपको भी ध्यान रखना होगा उम्र से संबंधित परिवर्तनऔर स्वास्थ्य स्थिति.

आमतौर पर उद्धृत आंकड़ा 324 मेगापिक्सेल है, यह आंकड़ा 35 मिमी कैमरे (90 डिग्री) पर 24 मिमी लेंस के दृश्य क्षेत्र और आंख के रिज़ॉल्यूशन पर आधारित है। यदि हम प्रत्येक छड़ और शंकु को एक पूर्ण पिक्सेल के रूप में लेते हुए, कुछ निरपेक्ष आंकड़ा खोजने का प्रयास करें, तो हमें लगभग 130 मेगापिक्सेल मिलेगा। संख्याएँ गलत प्रतीत होती हैं: फ़ोटोग्राफ़ी "किनारे से किनारे तक" विस्तार का प्रयास करती है, और मानव आँख किसी विशेष क्षण में "तेज और विस्तार से" दृश्य का केवल एक छोटा सा अंश देखती है। और जानकारी की मात्रा (रंग, कंट्रास्ट, विवरण) प्रकाश की स्थिति के आधार पर काफी भिन्न होती है। मुझे 20 मेगापिक्सेल रेटिंग पसंद है: आख़िरकार, " पीला धब्बा"लगभग 4-5 मेगापिक्सेल का अनुमान है, शेष क्षेत्र धुंधला और अविस्तृत है (रेटिना की परिधि पर मुख्य रूप से छड़ें होती हैं, जो नाड़ीग्रन्थि कोशिकाओं के आसपास कई हजार तक के समूहों में समूहीकृत होती हैं - एक प्रकार का सिग्नल एम्पलीफायर)।

फिर संकल्प सीमा कहां है?

एक अनुमान के अनुसार, एक 74-मेगापिक्सेल फ़ाइल, जो 530 पीपीआई रिज़ॉल्यूशन पर एक पूर्ण-रंगीन तस्वीर के रूप में मुद्रित होती है और 50 सेमी की दूरी से देखने पर 35 गुणा 50 सेमी (13 x 20 इंच) मापती है, जिसके अधिकतम विवरण से मेल खाती है। मानव आँख सक्षम है.

आँख और आईएसओ

एक और प्रश्न जिसका उत्तर स्पष्ट रूप से देना लगभग असंभव है। तथ्य यह है कि, फिल्म और डिजिटल कैमरा मैट्रिसेस के विपरीत, आंख में कोई प्राकृतिक (या बुनियादी) संवेदनशीलता नहीं होती है, और प्रकाश की स्थिति के अनुकूल होने की इसकी क्षमता बस आश्चर्यजनक है - हम धूप वाले समुद्र तट पर और शाम के समय छायादार गली दोनों में देखते हैं।

वैसे भी, यह उल्लेख किया गया है कि तेज धूप में मानव आंख का आईएसओ एक के बराबर होता है, और कम रोशनी में यह लगभग आईएसओ 800 होता है।

डानामिक रेंज

आइए कंट्रास्ट/डायनामिक रेंज के बारे में प्रश्न का तुरंत उत्तर दें: तेज रोशनी में, मानव आंख का कंट्रास्ट 10,000 से 1 से अधिक हो जाता है - फिल्म या मैट्रिसेस के लिए अप्राप्य मूल्य। रात डानामिक रेंज(द्वारा गणना की गई आँख से दृश्यमान- दृश्य क्षेत्र में पूर्णिमा के साथ - तारे) एक लाख से एक तक पहुँच जाता है।

एपर्चर और शटर स्पीड

पूरी तरह फैली हुई पुतली के आधार पर, मानव आँख का अधिकतम छिद्र लगभग f/2.4 है; अन्य अनुमान f/2.1 से f/3.8 तक हैं। बहुत कुछ व्यक्ति की उम्र और स्वास्थ्य स्थिति पर निर्भर करता है। न्यूनतम एपर्चर - चमकदार बर्फीली तस्वीर देखते समय या सूरज के नीचे बीच वॉलीबॉल खिलाड़ियों को देखते समय हमारी आंख कितनी दूर तक "रुकने" में सक्षम होती है - f/8.3 से f/11 तक होती है। (पुतली के आकार में अधिकतम परिवर्तन स्वस्थ व्यक्ति- 1.8 मिमी से 7.5 मिमी तक)।

शटर गति के संदर्भ में, मानव आंख आसानी से एक सेकंड के 1/100वें हिस्से तक चलने वाली प्रकाश की चमक का पता लगा सकती है, और प्रायोगिक स्थितियों में परिवेशीय प्रकाश के आधार पर एक सेकंड के 1/200वें हिस्से तक या उससे कम समय तक चलने वाली प्रकाश की चमक का पता लगा सकती है।

टूटे हुए और गर्म पिक्सेल

प्रत्येक आंख में एक ब्लाइंड स्पॉट होता है। वह बिंदु जिस पर शंकु और छड़ों से जानकारी बैच प्रोसेसिंग के लिए मस्तिष्क में भेजे जाने से पहले एकत्रित होती है, ऑप्टिक तंत्रिका का शीर्ष कहलाता है। इस "शीर्ष" पर कोई छड़ें और शंकु नहीं हैं - आपको एक बड़ा अंधा स्थान मिलता है - मृत पिक्सेल का एक समूह।

यदि आप रुचि रखते हैं, तो एक छोटा सा प्रयोग करके देखें: अपनी बाईं आंख बंद करें और अपनी दाहिनी आंख से नीचे चित्र में सीधे "+" आइकन को देखें, धीरे-धीरे मॉनिटर के करीब जाएं। एक निश्चित दूरी पर - छवि से लगभग 30-40 सेंटीमीटर - आपको "*" आइकन दिखना बंद हो जाएगा। आप "स्टार" को देखकर "प्लस" को भी गायब कर सकते हैं बाईं आंख, दाएँ को बंद करना। ये ब्लाइंड स्पॉट विशेष रूप से दृष्टि को प्रभावित नहीं करते हैं - मस्तिष्क डेटा के साथ अंतराल को भरता है - वास्तविक समय में मैट्रिक्स पर मृत और गर्म पिक्सेल से छुटकारा पाने की प्रक्रिया के समान।

एम्सलर ग्रिड

मैं बीमारियों के बारे में बात नहीं करना चाहता, लेकिन लेख में कम से कम एक परीक्षण लक्ष्य शामिल करने की आवश्यकता मुझे मजबूर करती है। और शायद इससे किसी को समय रहते प्रारंभिक दृष्टि समस्याओं को पहचानने में मदद मिलेगी। इसलिए, उम्र से संबंधित धब्बेदार अध: पतन(एएमडी) मैक्युला को प्रभावित करता है, जो तीखेपन के लिए जिम्मेदार है केंद्रीय दृष्टि- मैदान के बीच में एक अंधा स्थान दिखाई देता है। "एम्सलर ग्रिड" का उपयोग करके स्वयं दृष्टि परीक्षण करना आसान है - बीच में एक काले बिंदु के साथ 10*10 सेमी आकार के चेकर पेपर की एक शीट। एम्सलर ग्रिड के केंद्र में बिंदु को देखें। दाईं ओर का चित्र एक उदाहरण दिखाता है कि एम्सलर ग्रिड कैसा दिखना चाहिए स्वस्थ दृष्टि. यदि बिंदु के आगे की रेखाएं धुंधली दिखती हैं, तो एएमडी की संभावना है और आपको किसी नेत्र रोग विशेषज्ञ से परामर्श लेना चाहिए।

आइए ग्लूकोमा और स्कोटोमा के बारे में कुछ न कहें - डरावनी कहानियाँ बहुत हो चुकी हैं।

संभावित समस्याओं के साथ एम्सलर ग्रिड

यदि एम्सलर ग्रिड पर रेखाओं का काला पड़ना या विरूपण दिखाई देता है, तो किसी नेत्र रोग विशेषज्ञ से जांच कराएं।

फोकस सेंसर या पीला धब्बा।

जगह सर्वोत्तम मसालारेटिना में दृष्टि - कोशिकाओं में मौजूद पीले रंगद्रव्य के कारण इसे "पीला धब्बा" कहा जाता है - पुतली के विपरीत स्थित होता है और इसका आकार लगभग 5 मिमी व्यास के साथ अंडाकार होता है। हम मान लेंगे कि "पीला धब्बा" एक क्रॉस-आकार के ऑटोफोकस सेंसर का एक एनालॉग है, जो पारंपरिक सेंसर की तुलना में अधिक सटीक है।

निकट दृष्टि दोष

समायोजन - निकट दृष्टि एवं दूरदर्शिता

या अधिक "फोटोग्राफिक" शब्दों में: फ्रंट फोकस और बैक फोकस - छवि रेटिना के पहले या बाद में बनती है। समायोजन के लिए, या तो किसी सेवा केंद्र पर जाएं (नेत्र रोग विशेषज्ञों के पास) या माइक्रो-एडजस्टमेंट का उपयोग करें: फ्रंट फोकस के लिए अवतल लेंस वाले चश्मे का उपयोग करें (मायोपिया, उर्फ ​​मायोपिया) और बैक फोकस (दूरदर्शिता, उर्फ ​​हाइपरोपिया) के लिए उत्तल लेंस वाले चश्मे का उपयोग करें।

दूरदर्शिता

अंत में

हम दृश्यदर्शी से किस आँख से देखते हैं? शौकिया फ़ोटोग्राफ़रों के बीच, वे शायद ही कभी आगे और पीछे की आँखों का उल्लेख करते हैं। इसे बहुत सरलता से जांचा जा सकता है: एक छोटे छेद वाली एक अपारदर्शी स्क्रीन लें (एक सिक्के के आकार के छेद वाली कागज की एक शीट) और छेद के माध्यम से 20-30 सेंटीमीटर की दूरी से एक दूर की वस्तु को देखें। इसके बाद बिना सिर हिलाए बारी-बारी से अपनी दाईं और बाईं आंख से देखें और दूसरी को बंद कर लें। प्रमुख आँख के लिए, छवि परिवर्तित नहीं होगी। कैमरे के साथ काम करते समय और उसे अपनी प्रमुख आंख से देखते समय, आपको अपनी दूसरी आंख को भींचने की जरूरत नहीं है।

और थोड़ा और दिलचस्प आत्म परीक्षणए. आर. लूरिया से:

नेपोलियन की मुद्रा में अपनी बाहों को अपनी छाती के ऊपर से पार करें। अग्रणी हाथ शीर्ष पर होगा.

अपनी अंगुलियों को लगातार कई बार आपस में मिलाएं। छोटी हरकतें करते समय जिस भी हाथ का अंगूठा ऊपर होता है वह अग्रणी होता है।

एक पेंसिल लो. एक लक्ष्य का चयन करके और उसे पेंसिल की नोक से दोनों आंखों से देखकर "लक्ष्य लगाएं"। एक आंख बंद करो, फिर दूसरी। यदि बाईं आंख बंद होने पर लक्ष्य मजबूती से आगे बढ़ता है, तो बाईं आंख अग्रणी होती है, और इसके विपरीत।

आपका मुख्य पैर वह है जिसका उपयोग आप कूदते समय धक्का देने के लिए करते हैं।

दृष्टि वह चैनल है जिसके माध्यम से एक व्यक्ति अपने आस-पास की दुनिया के बारे में लगभग 70% डेटा प्राप्त करता है। और यह केवल इस कारण से संभव है कि मानव दृष्टि हमारे ग्रह पर सबसे जटिल और अद्भुत दृश्य प्रणालियों में से एक है। यदि कोई दृष्टि न होती, तो संभवतः हम सब केवल अँधेरे में ही रहते।

मानव आंख की संरचना एकदम सही होती है और यह न केवल रंग में, बल्कि तीन आयामों में और उच्चतम तीक्ष्णता के साथ दृष्टि प्रदान करती है। इसमें विभिन्न दूरियों पर फोकस को तुरंत बदलने, आने वाली रोशनी की मात्रा को नियंत्रित करने, बड़ी संख्या में रंगों के बीच अंतर करने और बहुत कुछ करने की क्षमता है। बड़ी मात्राशेड्स, सही गोलाकार और रंगीन विपथन, आदि। आंख का मस्तिष्क रेटिना के छह स्तरों से जुड़ा होता है, जिसमें मस्तिष्क को सूचना भेजे जाने से पहले ही डेटा संपीड़न चरण से गुजरता है।

लेकिन हमारी दृष्टि कैसे काम करती है? हम रंग को बढ़ाकर वस्तुओं से परावर्तित रंग को छवि में कैसे बदलते हैं? यदि आप इसके बारे में गंभीरता से सोचते हैं, तो आप यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि मानव दृश्य प्रणाली की संरचना प्रकृति द्वारा सबसे छोटे विवरण के लिए "सोची गई" है जिसने इसे बनाया है। यदि आप यह विश्वास करना पसंद करते हैं कि मनुष्य की रचना के लिए निर्माता या कोई अन्य व्यक्ति जिम्मेदार है उच्च शक्ति, तो आप इस योग्यता का श्रेय उन्हें दे सकते हैं। लेकिन आइए समझें नहीं, लेकिन दृष्टि की संरचना के बारे में बात करना जारी रखें।

विवरण की विशाल मात्रा

आँख की संरचना और उसके शरीर विज्ञान को स्पष्ट रूप से वास्तव में आदर्श कहा जा सकता है। अपने लिए सोचें: दोनों आंखें खोपड़ी की हड्डी की सॉकेट में स्थित हैं, जो उन्हें सभी प्रकार की क्षति से बचाती हैं, लेकिन वे उनसे इस तरह से बाहर निकलती हैं कि यथासंभव व्यापक क्षैतिज दृष्टि सुनिश्चित हो सके।

आँखों की एक दूसरे से दूरी स्थानिक गहराई प्रदान करती है। और नेत्रगोलक स्वयं, जैसा कि निश्चित रूप से जाना जाता है, एक गोलाकार आकार होता है, जिसके कारण वे चार दिशाओं में घूमने में सक्षम होते हैं: बाएँ, दाएँ, ऊपर और नीचे। लेकिन हममें से प्रत्येक यह सब हल्के में लेता है - बहुत कम लोग कल्पना करते हैं कि अगर हमारी आंखें चौकोर या त्रिकोणीय होतीं या उनकी गति अव्यवस्थित होती तो क्या होता - इससे दृष्टि सीमित, अव्यवस्थित और अप्रभावी हो जाती।

तो, आंख की संरचना बेहद जटिल है, लेकिन यह बिल्कुल यही करती है संभव कार्यइसके लगभग चार दर्जन विभिन्न घटक। और भले ही इनमें से कम से कम एक तत्व गायब हो, दृष्टि की प्रक्रिया उस तरह से नहीं चल पाएगी जिस तरह से इसे पूरा किया जाना चाहिए।

यह देखने के लिए कि आंख कितनी जटिल है, हम आपको नीचे दिए गए चित्र पर ध्यान देने के लिए आमंत्रित करते हैं।

आइए इस बारे में बात करें कि दृश्य धारणा की प्रक्रिया को व्यवहार में कैसे लागू किया जाता है, दृश्य प्रणाली के कौन से तत्व इसमें शामिल हैं, और उनमें से प्रत्येक किसके लिए जिम्मेदार है।

प्रकाश का मार्ग

जैसे ही प्रकाश आंख के पास आता है, प्रकाश किरणें कॉर्निया (जिसे कॉर्निया भी कहा जाता है) से टकराती हैं। कॉर्निया की पारदर्शिता प्रकाश को इसके माध्यम से आंख की आंतरिक सतह तक जाने की अनुमति देती है। वैसे, पारदर्शिता, कॉर्निया की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता है, और यह इस तथ्य के कारण पारदर्शी रहती है कि इसमें मौजूद एक विशेष प्रोटीन रक्त वाहिकाओं के विकास को रोकता है - एक प्रक्रिया जो लगभग हर ऊतक में होती है मानव शरीर. यदि कॉर्निया पारदर्शी नहीं होता, तो दृश्य प्रणाली के शेष घटकों का कोई महत्व नहीं होता।

अन्य बातों के अलावा, कॉर्निया मलबे, धूल और किसी भी अन्य पदार्थ को आंख की आंतरिक गुहाओं में प्रवेश करने से रोकता है। रासायनिक तत्व. और कॉर्निया की वक्रता इसे प्रकाश को अपवर्तित करने और लेंस को रेटिना पर प्रकाश किरणों को केंद्रित करने में मदद करती है।

कॉर्निया से प्रकाश गुजरने के बाद, यह परितारिका के बीच में स्थित एक छोटे छेद से होकर गुजरता है। आईरिस एक गोल डायाफ्राम है जो कॉर्निया के ठीक पीछे लेंस के सामने स्थित होता है। आईरिस भी वह तत्व है जो आंखों को रंग देता है, और रंग आईरिस में प्रमुख रंगद्रव्य पर निर्भर करता है। परितारिका में केंद्रीय छिद्र हम में से प्रत्येक से परिचित पुतली है। आंख में प्रवेश करने वाले प्रकाश की मात्रा को नियंत्रित करने के लिए इस छेद का आकार बदला जा सकता है।

पुतली का आकार सीधे परितारिका द्वारा बदला जाएगा, और यह इसकी अनूठी संरचना के कारण है, क्योंकि इसमें दो अलग-अलग प्रकार के मांसपेशी ऊतक होते हैं (यहां तक ​​कि यहां मांसपेशियां भी हैं!)। पहली मांसपेशी एक गोलाकार कंप्रेसर है - यह गोलाकार तरीके से आईरिस में स्थित है। जब प्रकाश उज्ज्वल होता है, तो यह सिकुड़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप पुतली सिकुड़ जाती है, जैसे कि किसी मांसपेशी द्वारा अंदर की ओर खींची जा रही हो। दूसरी मांसपेशी एक विस्तार मांसपेशी है - यह रेडियल रूप से स्थित है, अर्थात। परितारिका की त्रिज्या के साथ, जिसकी तुलना एक पहिये की तीलियों से की जा सकती है। अंधेरे प्रकाश में, यह दूसरी मांसपेशी सिकुड़ती है, और परितारिका पुतली को खोलती है।

कई लोग अभी भी कुछ कठिनाइयों का अनुभव करते हैं जब वे यह समझाने की कोशिश करते हैं कि मानव दृश्य प्रणाली के उपर्युक्त तत्वों का गठन कैसे होता है, क्योंकि किसी अन्य मध्यवर्ती रूप में, अर्थात्। किसी भी विकासवादी चरण में वे कार्य करने में सक्षम नहीं होंगे, लेकिन मनुष्य अपने अस्तित्व की शुरुआत से ही देखता है। रहस्य…

ध्यान केंद्रित

उपरोक्त चरणों को दरकिनार करते हुए, प्रकाश परितारिका के पीछे स्थित लेंस से होकर गुजरना शुरू कर देता है। लेंस एक उत्तल आयताकार गेंद के आकार का एक ऑप्टिकल तत्व है। लेंस बिल्कुल चिकना और पारदर्शी होता है, इसमें कोई रक्त वाहिकाएं नहीं होती हैं और यह स्वयं एक लोचदार थैली में स्थित होता है।

लेंस से गुजरते हुए, प्रकाश अपवर्तित होता है, जिसके बाद यह रेटिना के फोविया पर केंद्रित होता है - सबसे संवेदनशील स्थान जिसमें अधिकतम राशिफोटोरिसेप्टर.

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि अद्वितीय संरचना और संरचना कॉर्निया और लेंस को उच्च अपवर्तक शक्ति प्रदान करती है, जो कम फोकल लंबाई की गारंटी देती है। और यह कितना आश्चर्यजनक है कि इतनी जटिल प्रणाली सिर्फ एक नेत्रगोलक में फिट होती है (ज़रा सोचिए कि कोई व्यक्ति कैसा दिख सकता है, उदाहरण के लिए, वस्तुओं से आने वाली प्रकाश किरणों पर ध्यान केंद्रित करने के लिए एक मीटर की आवश्यकता होती है!)।

यह भी कम दिलचस्प नहीं है कि इन दोनों तत्वों (कॉर्निया और लेंस) की संयुक्त अपवर्तक शक्ति का नेत्रगोलक के साथ उत्कृष्ट संबंध है, और इसे सुरक्षित रूप से एक और प्रमाण कहा जा सकता है कि दृश्य तंत्रबस नायाब बनाया गया, क्योंकि ध्यान केंद्रित करने की प्रक्रिया इतनी जटिल है कि इसके बारे में बात करना इतना जटिल है कि यह केवल चरण-दर-चरण उत्परिवर्तन - विकासवादी चरणों के माध्यम से होता है।

अगर हम आंख के करीब स्थित वस्तुओं के बारे में बात कर रहे हैं (एक नियम के रूप में, 6 मीटर से कम की दूरी को करीब माना जाता है), तो सब कुछ और भी अधिक उत्सुक है, क्योंकि इस स्थिति में प्रकाश किरणों का अपवर्तन और भी मजबूत हो जाता है। . यह लेंस की वक्रता में वृद्धि से सुनिश्चित होता है। लेंस सिलिअरी बैंड के माध्यम से सिलिअरी मांसपेशी से जुड़ा होता है, जो सिकुड़ने पर लेंस को अधिक उत्तल आकार लेने की अनुमति देता है, जिससे इसकी अपवर्तक शक्ति बढ़ जाती है।

और यहां फिर से हम लेंस की जटिल संरचना का उल्लेख करने में विफल नहीं हो सकते हैं: इसमें कई धागे होते हैं, जिसमें एक दूसरे से जुड़ी कोशिकाएं होती हैं, और पतली बेल्ट इसे सिलिअरी बॉडी से जोड़ती हैं। ध्यान केंद्रित करना मस्तिष्क के नियंत्रण में बहुत जल्दी और पूरी तरह से "स्वचालित रूप से" किया जाता है - किसी व्यक्ति के लिए सचेत रूप से ऐसी प्रक्रिया को अंजाम देना असंभव है।

"कैमरा फ़िल्म" का अर्थ

फोकस करने का परिणाम रेटिना पर छवि की एकाग्रता है, जो प्रकाश आवरण के प्रति संवेदनशील एक बहुस्तरीय ऊतक है पीछेनेत्रगोलक. रेटिना में लगभग 137,000,000 फोटोरिसेप्टर होते हैं (तुलना के लिए, हम आधुनिक डिजिटल कैमरों का हवाला दे सकते हैं, जिनमें 10,000,000 से अधिक ऐसे संवेदी तत्व नहीं हैं)। फोटोरिसेप्टर्स की इतनी बड़ी संख्या इस तथ्य के कारण है कि वे बेहद सघनता से स्थित हैं - लगभग 400,000 प्रति 1 मिमी²।

यहां माइक्रोबायोलॉजिस्ट एलन एल. गिलन के शब्दों को उद्धृत करना अप्रासंगिक नहीं होगा, जो अपनी पुस्तक "द बॉडी बाय डिजाइन" में आंख की रेटिना को इंजीनियरिंग डिजाइन की उत्कृष्ट कृति के रूप में बताते हैं। उनका मानना ​​है कि रेटिना आंख का सबसे अद्भुत तत्व है, जिसकी तुलना फोटोग्राफिक फिल्म से की जा सकती है। नेत्रगोलक के पीछे स्थित प्रकाश-संवेदनशील रेटिना, सिलोफ़न की तुलना में बहुत पतला है (इसकी मोटाई 0.2 मिमी से अधिक नहीं है) और किसी भी मानव निर्मित फोटोग्राफिक फिल्म की तुलना में बहुत अधिक संवेदनशील है। इस अनूठी परत की कोशिकाएं 10 अरब फोटॉनों को संसाधित करने में सक्षम हैं, जबकि सबसे संवेदनशील कैमरा केवल कुछ हजार को ही संसाधित कर सकता है। लेकिन इससे भी अधिक आश्चर्यजनक बात यह है कि मानव आंख अंधेरे में भी कुछ फोटॉन का पता लगा सकती है।

कुल मिलाकर, रेटिना में फोटोरिसेप्टर कोशिकाओं की 10 परतें होती हैं, जिनमें से 6 परतें प्रकाश-संवेदनशील कोशिकाओं की परतें होती हैं। फोटोरिसेप्टर 2 प्रकार के होते हैं विशेष रूप, यही कारण है कि उन्हें शंकु और छड़ कहा जाता है। छड़ें प्रकाश के प्रति बेहद संवेदनशील होती हैं और आंखों को श्वेत-श्याम धारणा और रात्रि दृष्टि प्रदान करती हैं। बदले में, शंकु प्रकाश के प्रति इतने संवेदनशील नहीं होते हैं, लेकिन रंगों को अलग करने में सक्षम होते हैं - शंकु का इष्टतम प्रदर्शन नोट किया गया है दिनदिन.

फोटोरिसेप्टर्स के काम के लिए धन्यवाद, प्रकाश किरणें विद्युत आवेगों के परिसरों में बदल जाती हैं और अविश्वसनीय गति से मस्तिष्क में भेजी जाती हैं। उच्च गति, और ये आवेग स्वयं, एक सेकंड के एक अंश में, एक लाख से अधिक पर काबू पा लेते हैं स्नायु तंत्र.

रेटिना में फोटोरिसेप्टर कोशिकाओं का संचार बहुत जटिल है। शंकु और छड़ें सीधे मस्तिष्क से नहीं जुड़े होते हैं। संकेत प्राप्त करने के बाद, वे इसे द्विध्रुवी कोशिकाओं पर पुनर्निर्देशित करते हैं, और वे उन संकेतों को पुनर्निर्देशित करते हैं जिन्हें उन्होंने पहले से ही गैंग्लियन कोशिकाओं पर संसाधित किया है, दस लाख से अधिक अक्षतंतु (न्यूराइट्स जिसके साथ तंत्रिका आवेग प्रसारित होते हैं) जो एक एकल बनाते हैं नेत्र - संबंधी तंत्रिका, जिसके माध्यम से डेटा मस्तिष्क में प्रवेश करता है।

दो परतें इन्तेर्नयूरोंसदृश्य डेटा को मस्तिष्क में भेजे जाने से पहले, रेटिना में स्थित धारणा के छह स्तरों द्वारा इस जानकारी के समानांतर प्रसंस्करण की सुविधा प्रदान की जाती है। यह आवश्यक है ताकि छवियों को यथाशीघ्र पहचाना जा सके।

मस्तिष्क बोध

संसाधित दृश्य जानकारी मस्तिष्क में प्रवेश करने के बाद, वह इसे सॉर्ट करना, संसाधित करना और विश्लेषण करना शुरू कर देता है, और व्यक्तिगत डेटा से एक पूरी छवि भी बनाता है। बेशक, काम के बारे में मानव मस्तिष्कअभी भी बहुत कुछ अज्ञात है, लेकिन वैज्ञानिक दुनिया आज जो कुछ भी प्रदान कर सकती है वह आश्चर्यचकित करने के लिए काफी है।

दो आँखों की मदद से, एक व्यक्ति को घेरने वाली दुनिया की दो "तस्वीरें" बनती हैं - प्रत्येक रेटिना के लिए एक। दोनों "चित्र" मस्तिष्क में प्रसारित होते हैं, और वास्तव में व्यक्ति एक ही समय में दो छवियां देखता है। आख़िर कैसे?

लेकिन मुद्दा यह है: एक आंख का रेटिना बिंदु बिल्कुल दूसरे के रेटिना बिंदु से मेल खाता है, और इससे पता चलता है कि मस्तिष्क में प्रवेश करने वाली दोनों छवियां एक-दूसरे को ओवरलैप कर सकती हैं और एक ही छवि प्राप्त करने के लिए एक साथ मिल सकती हैं। प्रत्येक आंख के फोटोरिसेप्टर द्वारा प्राप्त जानकारी एकत्रित होती है दृश्य कोर्टेक्समस्तिष्क, जहां एक ही छवि दिखाई देती है।

इस तथ्य के कारण कि दोनों आंखों में अलग-अलग प्रक्षेपण हो सकते हैं, कुछ विसंगतियां देखी जा सकती हैं, लेकिन मस्तिष्क छवियों की तुलना और कनेक्शन इस तरह से करता है कि व्यक्ति को किसी भी विसंगति का एहसास नहीं होता है। इसके अलावा, इन विसंगतियों का उपयोग स्थानिक गहराई का एहसास प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है।

जैसा कि आप जानते हैं, प्रकाश के अपवर्तन के कारण मस्तिष्क में प्रवेश करने वाली दृश्य छवियां शुरू में बहुत छोटी और उलटी होती हैं, लेकिन "आउटपुट पर" हमें वह छवि मिलती है जिसे हम देखने के आदी हैं।

इसके अलावा, रेटिना में, छवि को मस्तिष्क द्वारा दो लंबवत भागों में विभाजित किया जाता है - एक रेखा के माध्यम से जो रेटिना फोसा से गुजरती है। दोनों आँखों से प्राप्त छवियों के बाएँ भाग को पुनर्निर्देशित किया जाता है, और दाएँ भाग को बाईं ओर पुनर्निर्देशित किया जाता है। इस प्रकार, देखने वाले व्यक्ति के प्रत्येक गोलार्ध को वह जो देखता है उसके केवल एक हिस्से से डेटा प्राप्त होता है। और फिर - "आउटपुट पर" हमें कनेक्शन के किसी भी निशान के बिना एक ठोस छवि मिलती है।

छवियों का पृथक्करण और अत्यधिक जटिल ऑप्टिकल रास्ते इसे ऐसा बनाते हैं कि मस्तिष्क प्रत्येक आंख का उपयोग करके अपने प्रत्येक गोलार्ध से अलग देखता है। यह आपको आने वाली जानकारी के प्रवाह के प्रसंस्करण को तेज करने की अनुमति देता है, और एक आंख से दृष्टि भी प्रदान करता है यदि अचानक किसी कारण से कोई व्यक्ति दूसरी आंख से देखना बंद कर देता है।

हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि मस्तिष्क, दृश्य जानकारी को संसाधित करने की प्रक्रिया में, "अंधा" धब्बों, आंखों की सूक्ष्म गतिविधियों, पलक झपकने, देखने के कोण आदि के कारण होने वाली विकृतियों को हटा देता है, जिससे उसके मालिक को जो कुछ है उसकी पर्याप्त समग्र छवि मिलती है। मनाया जा रहा है.

का एक और महत्वपूर्ण तत्वदृश्य प्रणाली है. इस मुद्दे के महत्व को कम करके आंकने का कोई तरीका नहीं है, क्योंकि... अपनी दृष्टि का सही ढंग से उपयोग करने में सक्षम होने के लिए, हमें अपनी आँखों को मोड़ने, ऊपर उठाने, नीचे करने, संक्षेप में, अपनी आँखों को हिलाने में सक्षम होना चाहिए।

कुल मिलाकर, 6 बाहरी मांसपेशियाँ होती हैं जो नेत्रगोलक की बाहरी सतह से जुड़ती हैं। इन मांसपेशियों में 4 रेक्टस मांसपेशियां (अवर, सुपीरियर, पार्श्व और मध्य) और 2 तिरछी (अवर और सुपीरियर) मांसपेशियां शामिल हैं।

जिस समय कोई भी मांसपेशी सिकुड़ती है, उसके विपरीत मांसपेशी शिथिल हो जाती है - इससे आंखों की सुचारू गति सुनिश्चित होती है (अन्यथा आंखों की सभी गतिविधियां झटकेदार होंगी)।

जब आप दोनों आंखें घुमाते हैं, तो सभी 12 मांसपेशियों (प्रत्येक आंख में 6 मांसपेशियां) की गति अपने आप बदल जाती है। और यह उल्लेखनीय है कि यह प्रक्रिया निरंतर और बहुत अच्छी तरह से समन्वित है।

प्रसिद्ध नेत्र रोग विशेषज्ञ पीटर जेनी के अनुसार, अंगों और ऊतकों का केंद्रीय के साथ संचार का नियंत्रण और समन्वय तंत्रिका तंत्रसभी 12 की तंत्रिकाओं के माध्यम से (इसे संक्रमण कहा जाता है)। आँख की मांसपेशियाँउन्हीं में से एक का प्रतिनिधित्व करता है जटिल प्रक्रियाएँ, मस्तिष्क में घटित होता है। यदि हम इसमें टकटकी पुनर्निर्देशन की सटीकता, आंदोलनों की सहजता और समरूपता, वह गति जिसके साथ आंख घूम सकती है (और यह प्रति सेकंड 700 डिग्री तक की कुल राशि है) को जोड़ दें और इन सभी को जोड़ दें, तो हम वास्तव में एक ऐसी मोबाइल आंख प्राप्त करें जो प्रदर्शन के मामले में अभूतपूर्व हो। प्रणाली। और यह तथ्य कि एक व्यक्ति की दो आंखें हैं, इसे और भी जटिल बना देता है - समकालिक नेत्र गति के साथ, समान मांसपेशियों का संरक्षण आवश्यक है।

आँखों को घुमाने वाली मांसपेशियाँ कंकाल की मांसपेशियों से भिन्न होती हैं क्योंकि... वे कई अलग-अलग तंतुओं से बने होते हैं, और उन्हें और भी बड़ी संख्या में न्यूरॉन्स द्वारा नियंत्रित किया जाता है, अन्यथा आंदोलनों की सटीकता असंभव हो जाती। इन मांसपेशियों को अद्वितीय भी कहा जा सकता है क्योंकि ये जल्दी सिकुड़ने में सक्षम होती हैं और व्यावहारिक रूप से थकती नहीं हैं।

यह मानते हुए कि आँख सबसे अधिक में से एक है महत्वपूर्ण अंग मानव शरीर, उसे निरंतर देखभाल की आवश्यकता है। यह ठीक इसी उद्देश्य के लिए है कि एक "एकीकृत सफाई प्रणाली" प्रदान की जाती है, जिसमें भौहें, पलकें, पलकें और आंसू ग्रंथियां शामिल होती हैं।

लैक्रिमल ग्रंथियों की मदद से नियमित रूप से एक चिपचिपा तरल पदार्थ उत्पन्न होता है, जो धीमी गति से नीचे की ओर बढ़ता है बाहरी सतहनेत्रगोलक. यह तरल कॉर्निया से विभिन्न मलबे (धूल, आदि) को धो देता है, जिसके बाद यह आंतरिक लैक्रिमल नहर में प्रवेश करता है और फिर नाक नहर से बहता है, शरीर से बाहर निकल जाता है।

आंसुओं में एक बहुत ही मजबूत जीवाणुरोधी पदार्थ होता है जो वायरस और बैक्टीरिया को नष्ट कर देता है। पलकें विंडशील्ड वाइपर के रूप में कार्य करती हैं - वे 10-15 सेकंड के अंतराल पर अनैच्छिक पलकें झपकाकर आंखों को साफ और मॉइस्चराइज़ करती हैं। पलकों के साथ-साथ पलकें भी किसी भी मलबे, गंदगी, कीटाणुओं आदि को आंख में प्रवेश करने से रोकने का काम करती हैं।

यदि पलकें अपना कार्य पूरा न करें, तो व्यक्ति की आंखें धीरे-धीरे सूख जाएंगी और घावों से ढक जाएंगी। यदि ऐसा न होता अश्रु नलिका, आंखें लगातार आंसू द्रव से भरी रहेंगी। यदि कोई व्यक्ति पलकें नहीं झपकाता तो उसकी आँखों में मलबा चला जाता और वह अंधा भी हो सकता था। सभी " सफाई व्यवस्था"बिना किसी अपवाद के सभी तत्वों का संचालन शामिल होना चाहिए, अन्यथा यह कार्य करना बंद कर देगा।

स्थिति के सूचक के रूप में आंखें

किसी व्यक्ति की आंखें अन्य लोगों और उसके आस-पास की दुनिया के साथ बातचीत के दौरान बहुत सारी जानकारी प्रसारित करने में सक्षम होती हैं। आंखें प्यार बिखेर सकती हैं, क्रोध से जल सकती हैं, खुशी, भय या चिंता, या थकान को प्रतिबिंबित कर सकती हैं। आंखें बताती हैं कि इंसान कहां देख रहा है, उसे किसी चीज में दिलचस्पी है या नहीं।

उदाहरण के लिए, जब लोग किसी से बात करते समय अपनी आँखें घुमाते हैं, तो इसकी व्याख्या सामान्य ऊपर की ओर देखने से बहुत अलग तरीके से की जा सकती है। बड़ी आँखेंबच्चे अपने आस-पास के लोगों में खुशी और कोमलता पैदा करते हैं। और विद्यार्थियों की स्थिति चेतना की स्थिति को दर्शाती है इस पलसमय वहाँ एक व्यक्ति है. वैश्विक अर्थ में कहें तो आंखें जीवन और मृत्यु का सूचक होती हैं। शायद इसीलिए उन्हें आत्मा का "दर्पण" कहा जाता है।

निष्कर्ष के बजाय

इस पाठ में हमने मानव दृश्य प्रणाली की संरचना को देखा। स्वाभाविक रूप से, हम बहुत सारे विवरणों से चूक गए (यह विषय अपने आप में बहुत बड़ा है और इसे एक पाठ के ढांचे में फिट करना समस्याग्रस्त है), लेकिन हमने फिर भी सामग्री को बताने की कोशिश की ताकि आपको स्पष्ट विचार हो कि कैसे एक व्यक्ति देखता है.

आप मदद नहीं कर सकते, लेकिन ध्यान दें कि आंख की जटिलता और क्षमताएं दोनों ही इस अंग को सबसे अधिक पार करने की अनुमति देती हैं आधुनिक प्रौद्योगिकियाँऔर वैज्ञानिक विकास. यह आंख इंजीनियरिंग की जटिलता का स्पष्ट प्रदर्शन है एक बड़ी संख्याबारीकियाँ।

लेकिन दृष्टि की संरचना के बारे में जानना बेशक अच्छा और उपयोगी है, लेकिन सबसे महत्वपूर्ण बात यह जानना है कि दृष्टि को कैसे बहाल किया जा सकता है। तथ्य यह है कि किसी व्यक्ति की जीवनशैली, जिन परिस्थितियों में वह रहता है, और कुछ अन्य कारक (तनाव, आनुवंशिकी, बुरी आदतें, बीमारियाँ और बहुत कुछ) - यह सब अक्सर इस तथ्य में योगदान देता है कि दृष्टि वर्षों में खराब हो सकती है, यानी। इ। दृश्य प्रणाली ख़राब होने लगती है।

लेकिन ज्यादातर मामलों में दृष्टि का बिगड़ना एक अपरिवर्तनीय प्रक्रिया नहीं है - कुछ तकनीकों को जानकर, इस प्रक्रिया को उलटा किया जा सकता है, और दृष्टि बनाई जा सकती है, यदि एक बच्चे के समान नहीं (हालांकि यह कभी-कभी संभव है), तो उतना ही अच्छा हो सकता है प्रत्येक व्यक्ति के लिए संभव है। इसलिए, दृष्टि विकास पर हमारे पाठ्यक्रम का अगला पाठ दृष्टि बहाली के तरीकों के लिए समर्पित होगा।

जड़ को देखो!

अपनी बुद्धि जाचें

यदि आप इस पाठ के विषय पर अपने ज्ञान का परीक्षण करना चाहते हैं, तो आप कई प्रश्नों वाली एक छोटी परीक्षा दे सकते हैं। प्रत्येक प्रश्न के लिए केवल 1 विकल्प ही सही हो सकता है। आपके द्वारा विकल्पों में से एक का चयन करने के बाद, सिस्टम स्वचालित रूप से अगले प्रश्न पर चला जाता है। आपको प्राप्त अंक आपके उत्तरों की शुद्धता और पूरा होने में लगने वाले समय से प्रभावित होते हैं। कृपया ध्यान दें कि हर बार प्रश्न अलग-अलग होते हैं और विकल्प मिश्रित होते हैं।