मानव आँख किस आकार का अंतराल देखती है? निगरानी और दृश्यता

पृथ्वी की सतह हमारी दृष्टि को 3.1 मील या 5 किलोमीटर की दूरी तक सीमित करती है। हालाँकि, हमारी दृश्य तीक्ष्णता क्षितिज से बहुत आगे तक जाती है। यदि पृथ्वी चपटी होती, या आप सामान्य जीवन की तुलना में व्यापक क्षितिज वाले पहाड़ की चोटी पर खड़े होते, तो आप दसियों किलोमीटर दूर की वस्तुओं को देख सकते थे। किसी अँधेरी रात में आप 50 किमी दूर से जलती हुई मोमबत्ती भी देख सकते हैं।

मानव आंख कितनी दूर तक देख सकती है यह इस बात पर निर्भर करता है कि दूर की वस्तु से प्रकाश के कितने कण, या फोटॉन, जैसा कि उन्हें कहा जाता है, उत्सर्जित होते हैं। पृथ्वी से सबसे दूर की वस्तु जिसे हम नग्न आंखों से देख सकते हैं वह एंड्रोमेडा गैलेक्सी है, जो पृथ्वी से 2.6 मिलियन प्रकाश वर्ष की अकल्पनीय दूरी पर स्थित है। कुल मिलाकर, आकाशगंगा के 1 ट्रिलियन तारे हमारे ग्रह के प्रत्येक वर्ग सेंटीमीटर को प्रति सेकंड कई हजार फोटॉन के साथ कवर करने के लिए पर्याप्त प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। एक अंधेरी रात में, ऐसी उज्ज्वल चमक विशेष रूप से हमारे टकटकी को स्पष्ट रूप से दिखाई देती है, जो अंतहीन आकाश की ओर निर्देशित होती है।

1941 में, कोलंबिया विश्वविद्यालय के ऑप्टिकल वैज्ञानिक सेलिग हेचट और उनके सहयोगियों ने एक खोज की जिसे अभी भी मानव दृष्टि की "पूर्ण सीमा" को मापने का सबसे विश्वसनीय तरीका माना जाता है - विश्वसनीय दृश्य धारणा के लिए हमारे रेटिना द्वारा आवश्यक फोटॉन की न्यूनतम संख्या। प्रयोग, हमारी दृष्टि की सीमाओं का परीक्षण, आदर्श परिस्थितियों में किया गया था: स्वयंसेवकों की आंखों को घोर अंधेरे, नीली-हरी प्रकाश तरंग की किरण लंबाई (जिसके प्रति हमारी आंखें सबसे अधिक संवेदनशील हैं) के अनुकूल होने के लिए पर्याप्त समय दिया गया था। 510 नैनोमीटर था, प्रकाश हमारे रेटिना की परिधि पर निर्देशित था, आंख का वह क्षेत्र जो प्रकाश-संवेदनशील कोशिकाओं से सबसे अधिक संतृप्त होता है।

वैज्ञानिकों ने निर्धारित किया कि प्रयोग में भाग लेने वाले की आंख को प्रकाश की ऐसी किरण पकड़ने के लिए, इसकी शक्ति 54 से 148 फोटॉन तक होनी चाहिए। रेटिना द्वारा अवशोषित प्रकाश की मात्रा के माप के आधार पर, वैज्ञानिकों ने गणना की कि 10 फोटॉन ऑप्टिक छड़ों द्वारा अवशोषित किए गए थे। तो, 5 से 14 फोटॉनों का अवशोषण, या 5 से 14 ऑप्टिक छड़ों का सक्रियण, पहले से ही आपके मस्तिष्क को बताता है कि आप कुछ देख रहे हैं।

हेचट और उनके सहयोगियों ने अध्ययन के विषय पर अपने वैज्ञानिक पेपर में निष्कर्ष निकाला, "यह रासायनिक प्रतिक्रियाओं की काफी कम संख्या है।"

दृश्य धारणा की पूर्ण सीमा के परिमाण और वस्तु द्वारा उत्सर्जित प्रकाश के विलुप्त होने की डिग्री को ध्यान में रखते हुए, वैज्ञानिकों ने निष्कर्ष निकाला कि जलती हुई मोमबत्ती की रोशनी, आदर्श परिस्थितियों में, कुछ दूरी से मानव आंख को दिखाई दे सकती है। 50 कि.मी.

लेकिन अगर कोई वस्तु प्रकाश की झिलमिलाहट से कहीं अधिक है तो हम उसे कितनी दूर तक देख सकते हैं? हमारी आंख के लिए एक स्थानिक, न कि केवल एक बिंदु, वस्तु को अलग करने के लिए, इसके द्वारा उत्सर्जित प्रकाश को कम से कम दो आसन्न शंकु कोशिकाओं को उत्तेजित करना चाहिए - वे रंग प्रजनन के लिए जिम्मेदार हैं। आदर्श परिस्थितियों में, शंकु कोशिकाओं द्वारा इसे देखने के लिए किसी वस्तु को 1 मिनट या डिग्री के 1/16 कोण पर देखा जाना चाहिए। (यह कोण मान सत्य है, चाहे वस्तु कितनी भी दूर हो। दूर की वस्तुओं को देखना चाहिए दृश्यमान होने के साथ-साथ आस-पास की वस्तुओं के लिए भी बहुत बड़ा होना)।

पूर्ण चंद्रमा का कोणीय मान 30 मिनट होता है, जबकि शुक्र, 1 मिनट के कोणीय मान के साथ, मुश्किल से ही बोधगम्य होता है।

मानवीय धारणा से परिचित वस्तुएं लगभग 3 किमी की दूरी पर दिखाई देती हैं। उदाहरण के लिए, इस दूरी पर, हम कार की हेडलाइट्स को मुश्किल से पहचान सकते हैं।

प्रकाश वर्ष दूर दूर की आकाशगंगाओं को देखने से लेकर अदृश्य रंगों को समझने तक, बीबीसी के एडम हैडाज़ी बताते हैं कि आपकी आंखें अविश्वसनीय चीजें क्यों कर सकती हैं। चारों ओर एक नज़र रखना। आप क्या देखते हैं? ये सारे रंग, दीवारें, खिड़कियाँ, सब कुछ स्पष्ट प्रतीत होता है, मानो यहाँ ऐसा ही होना चाहिए। यह विचार कि हम यह सब प्रकाश के कणों - फोटॉन - के कारण देखते हैं, जो इन वस्तुओं से उछलते हैं और हमारी आँखों में प्रवेश करते हैं, अविश्वसनीय लगता है।

यह फोटॉन बमबारी लगभग 126 मिलियन प्रकाश-संवेदनशील कोशिकाओं द्वारा अवशोषित होती है। फोटॉन की अलग-अलग दिशाएं और ऊर्जाएं अलग-अलग आकार, रंग, चमक में हमारे मस्तिष्क में संचारित होती हैं और हमारी बहुरंगी दुनिया को छवियों से भर देती हैं।

हमारी उल्लेखनीय दृष्टि की स्पष्ट रूप से कई सीमाएँ हैं। हम अपने इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों से आने वाली रेडियो तरंगों को नहीं देख सकते, हम अपनी नाक के नीचे के बैक्टीरिया को नहीं देख सकते। लेकिन भौतिकी और जीव विज्ञान में प्रगति के साथ, हम प्राकृतिक दृष्टि की मूलभूत सीमाओं की पहचान कर सकते हैं। न्यूयॉर्क विश्वविद्यालय में तंत्रिका विज्ञान के प्रोफेसर माइकल लैंडी कहते हैं, "आप जो कुछ भी समझ सकते हैं उसकी एक सीमा होती है, एक निम्नतम स्तर, जिसके ऊपर और नीचे आप नहीं देख सकते।"

आइए इन दृश्य सीमाओं को लेंस के माध्यम से देखना शुरू करें - वाक्य को क्षमा करें - कई लोग इसे सबसे पहले दृष्टि से जोड़ते हैं: रंग।

हम बैंगनी क्यों देखते हैं और भूरा क्यों नहीं, यह हमारे नेत्रगोलक के पीछे स्थित रेटिना से टकराने वाले फोटॉन की ऊर्जा या तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है। फोटोरिसेप्टर दो प्रकार के होते हैं, छड़ और शंकु। शंकु रंग के लिए जिम्मेदार होते हैं, और छड़ें हमें कम रोशनी की स्थिति में, जैसे कि रात में, भूरे रंग देखने की अनुमति देती हैं। रेटिना कोशिकाओं में ऑप्सिन या वर्णक अणु, आपतित फोटोन से विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा को अवशोषित करते हैं, जिससे एक विद्युत आवेग उत्पन्न होता है। यह संकेत ऑप्टिक तंत्रिका के माध्यम से मस्तिष्क तक जाता है, जहां रंगों और छवियों की सचेत धारणा पैदा होती है।

हमारे पास तीन प्रकार के शंकु और संबंधित ऑप्सिन हैं, जिनमें से प्रत्येक एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य के फोटॉन के प्रति संवेदनशील है। इन शंकुओं को S, M, और L (क्रमशः लघु, मध्यम और लंबी तरंग दैर्ध्य) नामित किया गया है। हम छोटी तरंगों को नीला और लंबी तरंगों को लाल समझते हैं। इनके बीच की तरंगदैर्घ्य और उनका संयोजन पूर्ण इंद्रधनुष बन जाता है। लैंडी कहते हैं, "हम जो भी प्रकाश देखते हैं, जब तक कि वह कृत्रिम रूप से प्रिज्म या लेज़र जैसे चतुर उपकरणों से न बनाया गया हो, विभिन्न तरंग दैर्ध्य का मिश्रण होता है।"

एक फोटॉन की सभी संभावित तरंग दैर्ध्य में से, हमारे शंकु 380 से 720 नैनोमीटर तक के एक छोटे बैंड का पता लगाते हैं - जिसे हम दृश्यमान स्पेक्ट्रम कहते हैं। हमारे अवधारणात्मक स्पेक्ट्रम से परे इन्फ्रारेड और रेडियो स्पेक्ट्रम है, जिनकी तरंग दैर्ध्य एक मिलीमीटर से लेकर एक किलोमीटर तक होती है।

हमारे दृश्य स्पेक्ट्रम के ऊपर, उच्च ऊर्जा और छोटी तरंग दैर्ध्य पर, हम पराबैंगनी स्पेक्ट्रम पाते हैं, फिर एक्स-रे और शीर्ष पर गामा किरण स्पेक्ट्रम पाते हैं, जिनकी तरंग दैर्ध्य एक मीटर के एक ट्रिलियनवें हिस्से तक पहुंचती है।

यद्यपि हममें से अधिकांश दृश्यमान स्पेक्ट्रम तक ही सीमित हैं, एफ़ाकिया (लेंस की कमी) वाले लोग पराबैंगनी स्पेक्ट्रम में देख सकते हैं। अपाकिया आमतौर पर मोतियाबिंद या जन्म दोषों को शल्य चिकित्सा द्वारा हटाने के कारण बनता है। आम तौर पर, लेंस पराबैंगनी प्रकाश को रोकता है, इसलिए इसके बिना, लोग दृश्यमान स्पेक्ट्रम से परे देख सकते हैं और नीले रंग में 300 नैनोमीटर तक तरंग दैर्ध्य का अनुभव कर सकते हैं।

2014 के एक अध्ययन में पाया गया कि, तुलनात्मक रूप से कहें तो, हम सभी इन्फ्रारेड फोटॉन देख सकते हैं। यदि दो अवरक्त फोटॉन गलती से लगभग एक साथ रेटिना कोशिका से टकराते हैं, तो उनकी ऊर्जा संयोजित हो जाती है, जिससे उनकी तरंग दैर्ध्य अदृश्य (मान लीजिए, 1000 नैनोमीटर) से दृश्यमान 500 नैनोमीटर (अधिकांश आंखों के लिए एक ठंडा हरा रंग) में परिवर्तित हो जाती है।

एक स्वस्थ मानव आंख में तीन प्रकार के शंकु होते हैं, जिनमें से प्रत्येक लगभग 100 अलग-अलग रंगों के रंगों को अलग कर सकता है, इसलिए अधिकांश शोधकर्ता इस बात से सहमत हैं कि हमारी आंखें कुल मिलाकर लगभग दस लाख रंगों को अलग कर सकती हैं। हालाँकि, रंग धारणा एक काफी व्यक्तिपरक क्षमता है जो व्यक्ति से दूसरे व्यक्ति में भिन्न होती है, जिससे सटीक संख्या निर्धारित करना मुश्किल हो जाता है।

कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन के एक शोध वैज्ञानिक किम्बर्ली जैमिसन कहते हैं, "इसे संख्याओं में रखना बहुत कठिन है।" "एक व्यक्ति जो देखता है वह केवल उन रंगों का हिस्सा हो सकता है जिन्हें दूसरा व्यक्ति देखता है।"

जैमिसन जानता है कि वह किस बारे में बात कर रहा है क्योंकि वह "टेट्राक्रोमैट्स" के साथ काम करता है - "अलौकिक" दृष्टि वाले लोग। इन दुर्लभ व्यक्तियों, ज्यादातर महिलाओं में आनुवंशिक उत्परिवर्तन होता है जो उन्हें अतिरिक्त चौथा शंकु देता है। मोटे तौर पर कहें तो, शंकु के चौथे सेट के लिए धन्यवाद, टेट्राक्रोमैट्स 100 मिलियन रंग देख सकते हैं। (रंग अंधापन, डाइक्रोमैट्स वाले लोगों में केवल दो प्रकार के शंकु होते हैं और वे लगभग 10,000 रंग देखते हैं।)

हमें देखने के लिए न्यूनतम कितने फोटॉन की आवश्यकता है?

काम करने के लिए रंग दृष्टि के लिए, शंकु को आमतौर पर अपने रॉड समकक्षों की तुलना में बहुत अधिक प्रकाश की आवश्यकता होती है। इसलिए, कम रोशनी की स्थिति में, रंग "फीका" हो जाता है क्योंकि मोनोक्रोमैटिक छड़ें सामने आती हैं।

आदर्श प्रयोगशाला स्थितियों में और रेटिना के उन क्षेत्रों में जहां छड़ें काफी हद तक अनुपस्थित हैं, शंकु को केवल मुट्ठी भर फोटॉन द्वारा सक्रिय किया जा सकता है। फिर भी, फैली हुई रोशनी की स्थिति में छड़ें बेहतर प्रदर्शन करती हैं। जैसा कि 1940 के दशक में प्रयोगों से पता चला, प्रकाश की एक मात्रा हमारा ध्यान आकर्षित करने के लिए पर्याप्त है। स्टैनफोर्ड में मनोविज्ञान और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर ब्रायन वांडेल कहते हैं, "लोग एक फोटॉन पर प्रतिक्रिया कर सकते हैं।" "और अधिक संवेदनशील होने का कोई मतलब नहीं है।"

1941 में, कोलंबिया विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने लोगों को एक अंधेरे कमरे में बैठाया और उनकी आँखों को समायोजित करने दिया। छड़ों को पूर्ण संवेदनशीलता तक पहुंचने में कई मिनट लगे - यही कारण है कि जब रोशनी अचानक बंद हो जाती है तो हमें देखने में परेशानी होती है।

फिर वैज्ञानिकों ने विषयों के चेहरे के सामने एक नीली-हरी रोशनी चमकाई। सांख्यिकीय संभावना से ऊपर के स्तर पर, प्रतिभागी प्रकाश का पता लगाने में सक्षम थे जब पहले 54 फोटॉन उनकी आंखों तक पहुंचे।

आंख के अन्य घटकों द्वारा अवशोषण के माध्यम से फोटॉन के नुकसान की भरपाई करने के बाद, वैज्ञानिकों ने पाया कि पांच फोटॉन ने पांच अलग-अलग छड़ों को सक्रिय किया जिससे प्रतिभागियों को प्रकाश की अनुभूति हुई।

हम जो सबसे छोटी और सबसे दूर की चीज़ देख सकते हैं उसकी सीमा क्या है?

यह तथ्य आपको आश्चर्यचकित कर सकता है: हम जो सबसे छोटी या सबसे दूर की चीज़ देख सकते हैं उसकी कोई अंतर्निहित सीमा नहीं है। जब तक किसी भी दूरी पर किसी भी आकार की वस्तुएं फोटॉन को रेटिना कोशिकाओं तक पहुंचाती हैं, हम उन्हें देख सकते हैं।

लैंडी कहते हैं, "आंख को केवल इस बात की परवाह होती है कि आंख पर कितनी रोशनी पड़ती है।" - फोटॉन की कुल संख्या. आप प्रकाश स्रोत को हास्यास्पद रूप से छोटा और दूर बना सकते हैं, लेकिन अगर यह शक्तिशाली फोटॉन उत्सर्जित कर रहा है, तो आप इसे देखेंगे।"

उदाहरण के लिए, लोकप्रिय धारणा कहती है कि एक अंधेरी, साफ रात में हम 48 किलोमीटर की दूरी से एक मोमबत्ती की रोशनी देख सकते हैं। व्यवहार में, निःसंदेह, हमारी आँखें केवल फोटॉनों से नहाई होंगी, इसलिए लंबी दूरी से आने वाली प्रकाश की भटकती क्वांटा बस इस झंझट में खो जाएगी। लैंडी कहते हैं, "जब आप पृष्ठभूमि की तीव्रता बढ़ाते हैं, तो आपको कुछ देखने के लिए आवश्यक प्रकाश की मात्रा बढ़ जाती है।"

रात का आकाश, तारों से भरी अपनी गहरी पृष्ठभूमि के साथ, हमारी दृष्टि की सीमा का एक शानदार उदाहरण प्रदान करता है। तारे विशाल हैं; रात के आकाश में हम जो देखते हैं उनमें से कई का व्यास लाखों किलोमीटर है। लेकिन निकटतम तारे भी हमसे कम से कम 24 ट्रिलियन किलोमीटर दूर हैं, और इसलिए हमारी आँखों से इतने छोटे हैं कि उन्हें देखा नहीं जा सकता। और फिर भी हम उन्हें प्रकाश के शक्तिशाली उत्सर्जक बिंदुओं के रूप में देखते हैं जैसे फोटॉन ब्रह्मांडीय दूरियों और हमारी आंखों में यात्रा करते हैं।

रात के आकाश में हम जो भी अलग-अलग तारे देखते हैं वे हमारी आकाशगंगा में स्थित हैं -। सबसे दूर की वस्तु जिसे हम नग्न आंखों से देख सकते हैं वह हमारी आकाशगंगा के बाहर है: एंड्रोमेडा गैलेक्सी, जो 2.5 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर स्थित है। (हालाँकि यह विवादास्पद है, कुछ व्यक्तियों का दावा है कि वे ट्रायंगुलम आकाशगंगा को बेहद अंधेरी रात के आकाश में देख सकते हैं, और यह तीन मिलियन प्रकाश वर्ष दूर है, आपको बस उनकी बात माननी होगी)।

एंड्रोमेडा आकाशगंगा में खरबों तारे, इसकी दूरी को देखते हुए, आकाश के एक अस्पष्ट, चमकते टुकड़े में धुंधले हो जाते हैं। और फिर भी इसका आकार बहुत बड़ा है। स्पष्ट आकार के संदर्भ में, यहां तक ​​कि क्विंटलों किलोमीटर दूर भी, यह आकाशगंगा पूर्णिमा के चंद्रमा से छह गुना अधिक चौड़ी है। हालाँकि, इतने कम फोटॉन हमारी आँखों तक पहुँचते हैं कि यह खगोलीय राक्षस लगभग अदृश्य है।

दृष्टि कितनी तीव्र हो सकती है?

हम एंड्रोमेडा आकाशगंगा में अलग-अलग तारों को अलग-अलग क्यों नहीं पहचान सकते? हमारे दृश्य संकल्प, या दृश्य तीक्ष्णता की सीमाएँ, अपनी सीमाएँ लगाती हैं। दृश्य तीक्ष्णता बिंदुओं या रेखाओं जैसे विवरणों को एक-दूसरे से अलग करने की क्षमता है ताकि वे एक साथ धुंधले न हों। इस प्रकार, हम दृष्टि की सीमाओं को "बिंदुओं" की संख्या के रूप में सोच सकते हैं जिन्हें हम अलग कर सकते हैं।

दृश्य तीक्ष्णता की सीमाएँ कई कारकों द्वारा निर्धारित की जाती हैं, जैसे रेटिना में पैक शंकु और छड़ के बीच की दूरी। नेत्रगोलक का प्रकाशिकी भी महत्वपूर्ण है, जो, जैसा कि हम पहले ही कह चुके हैं, प्रकाश-संवेदनशील कोशिकाओं में सभी संभावित फोटॉन के प्रवेश को रोकता है।

सिद्धांत रूप में, अनुसंधान से पता चला है कि सबसे अच्छा जो हम देख सकते हैं वह लगभग 120 पिक्सेल प्रति डिग्री चाप है, जो कोणीय माप की एक इकाई है। आप इसे 60 गुणा 60 काले और सफेद शतरंज की बिसात के रूप में सोच सकते हैं जो फैले हुए हाथ के नाखून पर फिट बैठता है। लैंडी कहते हैं, "यह सबसे स्पष्ट पैटर्न है जिसे आप देख सकते हैं।"

एक दृष्टि परीक्षण, छोटे अक्षरों वाले चार्ट की तरह, समान सिद्धांतों का पालन करता है। तीक्ष्णता की यही सीमाएँ बताती हैं कि हम कई माइक्रोमीटर चौड़ी एक मंद जैविक कोशिका में अंतर क्यों नहीं कर सकते और उस पर ध्यान केंद्रित क्यों नहीं कर सकते।

लेकिन अपने आप को निराश मत करो. लाखों रंग, एकल फोटॉन, लाखों किलोमीटर दूर गैलेक्टिक दुनिया - हमारी खोपड़ी में 1.4 किलोग्राम स्पंज से जुड़े हमारी आंखों के सॉकेट में जेली के बुलबुले के लिए बहुत बुरा नहीं है।

आपके दृश्य क्षेत्र में पृथ्वी की सतह लगभग 5 किमी की दूरी पर वक्र होने लगती है। लेकिन मानवीय दृष्टि की तीक्ष्णता हमें क्षितिज से कहीं अधिक दूर तक देखने की अनुमति देती है। यदि वक्रता न होती तो आप मोमबत्ती की लौ को 50 किमी दूर तक देख पाते।

दृष्टि की सीमा दूर स्थित वस्तु द्वारा उत्सर्जित फोटॉनों की संख्या पर निर्भर करती है। इस आकाशगंगा के 1,000,000,000,000 तारे सामूहिक रूप से प्रत्येक वर्ग मीटर तक पहुंचने के लिए कई हजार फोटॉनों के लिए पर्याप्त प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। सेमी पृथ्वी. यह इंसान की आंख की रेटिना को उत्तेजित करने के लिए काफी है।

चूँकि पृथ्वी पर रहते हुए मानव दृष्टि की तीक्ष्णता की जाँच करना असंभव है, वैज्ञानिकों ने गणितीय गणनाओं का सहारा लिया। उन्होंने पाया कि टिमटिमाती रोशनी को देखने के लिए 5 से 14 फोटॉन के बीच रेटिना से टकराने की जरूरत होती है। 50 किमी की दूरी पर एक मोमबत्ती की लौ, प्रकाश के प्रकीर्णन को ध्यान में रखते हुए, यह मात्रा देती है, और मस्तिष्क एक कमजोर चमक को पहचानता है।

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दृश्य धारणा की प्रक्रिया में बड़ी संख्या में चरणों के कारण, इसकी व्यक्तिगत विशेषताओं को विभिन्न विज्ञानों - प्रकाशिकी (बायोफिज़िक्स सहित), मनोविज्ञान, शरीर विज्ञान, रसायन विज्ञान (जैव रसायन) के दृष्टिकोण से माना जाता है। धारणा के प्रत्येक चरण में विकृतियाँ, त्रुटियाँ और विफलताएँ होती हैं, लेकिन मानव मस्तिष्क प्राप्त जानकारी को संसाधित करता है और आवश्यक समायोजन करता है। ये प्रक्रियाएँ प्रकृति में अचेतन हैं और विकृतियों के बहु-स्तरीय स्वायत्त सुधार में कार्यान्वित की जाती हैं। इस तरह, गोलाकार और रंगीन विपथन, ब्लाइंड स्पॉट प्रभाव समाप्त हो जाते हैं, रंग सुधार किया जाता है, एक त्रिविम छवि बनती है, आदि। ऐसे मामलों में जहां अवचेतन सूचना प्रसंस्करण अपर्याप्त या अत्यधिक है, ऑप्टिकल भ्रम उत्पन्न होते हैं।

मानव दृष्टि की फिजियोलॉजी

रंग दृष्टि

मानव आंख में दो प्रकार की प्रकाश-संवेदनशील कोशिकाएं (फोटोरिसेप्टर) होती हैं: अत्यधिक संवेदनशील छड़ें, जो रात्रि दृष्टि के लिए जिम्मेदार होती हैं, और कम संवेदनशील शंकु, जो रंग दृष्टि के लिए जिम्मेदार होती हैं।

विभिन्न तरंग दैर्ध्य का प्रकाश विभिन्न प्रकार के शंकुओं को अलग-अलग तरीके से उत्तेजित करता है। उदाहरण के लिए, पीली-हरी रोशनी एल और एम शंकु को समान रूप से उत्तेजित करती है, लेकिन एस शंकु को कम उत्तेजित करती है। लाल प्रकाश एल-प्रकार के शंकु को एम-प्रकार के शंकु से कहीं अधिक उत्तेजित करता है, और एस-प्रकार के शंकु को बिल्कुल भी उत्तेजित नहीं करता है; हरी-नीली रोशनी एल-प्रकार की तुलना में एम-प्रकार के रिसेप्टर्स को अधिक उत्तेजित करती है, और एस-प्रकार के रिसेप्टर्स को थोड़ा अधिक उत्तेजित करती है; इस तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश भी छड़ों को सबसे अधिक तीव्रता से उत्तेजित करता है। बैंगनी प्रकाश लगभग विशेष रूप से एस-प्रकार के शंकु को उत्तेजित करता है। मस्तिष्क विभिन्न रिसेप्टर्स से संयुक्त जानकारी प्राप्त करता है, जो विभिन्न तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश की विभिन्न धारणाएं प्रदान करता है।

प्रकाश-संवेदनशील ऑप्सिन प्रोटीन को एन्कोड करने वाले जीन मनुष्यों और बंदरों में रंग दृष्टि के लिए जिम्मेदार हैं। तीन-घटक सिद्धांत के समर्थकों के अनुसार, विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर प्रतिक्रिया करने वाले तीन अलग-अलग प्रोटीनों की उपस्थिति रंग धारणा के लिए पर्याप्त है। अधिकांश स्तनधारियों में इनमें से केवल दो जीन होते हैं, यही कारण है कि उनकी दृष्टि दो-रंग की होती है। यदि किसी व्यक्ति में अलग-अलग जीनों द्वारा एन्कोड किए गए दो प्रोटीन हैं जो बहुत समान हैं या उनमें से एक प्रोटीन संश्लेषित नहीं है, तो रंग अंधापन विकसित होता है। एन.एन. मिकलौहो-मैकले ने पाया कि घने जंगल में रहने वाले न्यू गिनी के पापुआंस में हरे रंग को अलग करने की क्षमता नहीं है।

लाल प्रकाश-संवेदनशील ऑप्सिन मनुष्यों में OPN1LW जीन द्वारा एन्कोड किया गया है।

अन्य मानव ऑप्सिन को OPN1MW, OPN1MW2 और OPN1SW जीन द्वारा एन्कोड किया जाता है, जिनमें से पहले दो प्रोटीन को एनकोड करते हैं जो मध्यम तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश के प्रति संवेदनशील होते हैं, और तीसरा ऑप्सिन के लिए जिम्मेदार होता है जो स्पेक्ट्रम के लघु-तरंग दैर्ध्य भाग के प्रति संवेदनशील होता है। .

रंग दृष्टि के लिए तीन प्रकार के ऑप्सिन की आवश्यकता हाल ही में गिलहरी बंदर (सैमिरी) पर किए गए प्रयोगों में सिद्ध हुई थी, जिसके नरों को उनके रेटिना में मानव ऑप्सिन जीन OPN1LW प्रविष्ट करके जन्मजात रंग अंधापन से ठीक किया गया था। इस कार्य (चूहों में इसी तरह के प्रयोगों के साथ) से पता चला कि परिपक्व मस्तिष्क आंख की नई संवेदी क्षमताओं को अनुकूलित करने में सक्षम है।

OPN1LW जीन, जो लाल रंग की धारणा के लिए जिम्मेदार वर्णक को एन्कोड करता है, अत्यधिक बहुरूपी है (विरेल्ली और टिशकोव के हालिया काम में 256 लोगों के नमूने में 85 एलील पाए गए), और लगभग 10% महिलाओं में इसके दो अलग-अलग एलील हैं जीन में वास्तव में एक अतिरिक्त प्रकार के रंग रिसेप्टर्स और कुछ हद तक चार-घटक रंग दृष्टि होती है। OPN1MW जीन में भिन्नताएं, जो "पीले-हरे" वर्णक को एन्कोड करती हैं, दुर्लभ हैं और रिसेप्टर्स की वर्णक्रमीय संवेदनशीलता को प्रभावित नहीं करती हैं।

OPN1LW जीन और मध्यम-तरंग दैर्ध्य प्रकाश की धारणा के लिए जिम्मेदार जीन X गुणसूत्र पर अग्रानुक्रम में स्थित होते हैं, और गैर-समरूप पुनर्संयोजन या जीन रूपांतरण अक्सर उनके बीच होता है। इस स्थिति में, जीन संलयन हो सकता है या गुणसूत्र में उनकी प्रतियों की संख्या बढ़ सकती है। OPN1LW जीन में दोष आंशिक रंग अंधापन, प्रोटोनोपिया का कारण है।

रंग दृष्टि का तीन-घटक सिद्धांत पहली बार 1756 में एम. वी. लोमोनोसोव द्वारा व्यक्त किया गया था, जब उन्होंने "आंख के नीचे के तीन मामलों के बारे में" लिखा था। सौ साल बाद, इसे जर्मन वैज्ञानिक जी. हेल्महोल्ट्ज़ द्वारा विकसित किया गया था, जिन्होंने लोमोनोसोव के प्रसिद्ध काम "ऑन द ओरिजिन ऑफ लाइट" का उल्लेख नहीं किया है, हालांकि इसे जर्मन में प्रकाशित और सारांशित किया गया था।

उसी समय, इवाल्ड गोअरिंग का एक विरोधी रंग सिद्धांत था। इसे डेविड एच. हुबेल और टॉर्स्टन एन. विज़ेल द्वारा विकसित किया गया था। उनकी खोज के लिए उन्हें 1981 का नोबेल पुरस्कार मिला।

उन्होंने सुझाव दिया कि मस्तिष्क में प्रवेश करने वाली जानकारी लाल (आर), हरे (जी) और नीले (बी) रंगों (जंग-हेल्महोल्त्ज़ रंग सिद्धांत) के बारे में नहीं है। मस्तिष्क को चमक में अंतर के बारे में जानकारी प्राप्त होती है - सफेद (Y अधिकतम) और काले (Y मिनट) की चमक में अंतर के बारे में, हरे और लाल रंग के बीच अंतर (G - R) के बारे में, नीले और पीले रंग के बीच अंतर के बारे में (बी - पीला), और पीला रंग (पीला = आर + जी) लाल और हरे रंगों का योग है, जहां आर, जी और बी रंग घटकों की चमक हैं - लाल, आर, हरा, जी, और नीला, बी।

हमारे पास समीकरणों की एक प्रणाली है - K b-w = Y अधिकतम - Y मिनट; के जीआर = जी - आर; K brg = B - R - G, जहां K b&w, K gr, K brg किसी भी प्रकाश व्यवस्था के लिए श्वेत संतुलन गुणांक के कार्य हैं। व्यवहार में, यह इस तथ्य में व्यक्त किया जाता है कि लोग विभिन्न प्रकाश स्रोतों (रंग अनुकूलन) के तहत वस्तुओं के रंग को समान मानते हैं। विपक्षी सिद्धांत आम तौर पर इस तथ्य को बेहतर ढंग से समझाता है कि लोग एक ही दृश्य में अलग-अलग रंग के प्रकाश स्रोतों सहित, बेहद अलग-अलग प्रकाश स्रोतों (रंग अनुकूलन) के तहत वस्तुओं के रंग को एक समान समझते हैं।

ये दोनों सिद्धांत एक दूसरे से पूरी तरह सुसंगत नहीं हैं। लेकिन इसके बावजूद, यह अभी भी माना जाता है कि तीन-उत्तेजना सिद्धांत रेटिना स्तर पर काम करता है, लेकिन जानकारी संसाधित होती है और मस्तिष्क में डेटा प्राप्त होता है जो पहले से ही प्रतिद्वंद्वी सिद्धांत के अनुरूप है।

दूरबीन और त्रिविम दृष्टि

नेत्र संवेदनशीलता के नियमन में पुतली का योगदान अत्यंत नगण्य है। चमक की पूरी श्रृंखला जिसे हमारा दृश्य तंत्र समझने में सक्षम है, बहुत बड़ी है: अंधेरे के लिए पूरी तरह से अनुकूलित आंख के लिए 10 −6 सीडी वर्ग मीटर से लेकर प्रकाश के लिए पूरी तरह से अनुकूलित आंख के लिए 10 6 सीडी वर्ग मीटर तक। इतनी विस्तृत श्रृंखला के लिए तंत्र संवेदनशीलता रेटिना फोटोरिसेप्टर - शंकु और छड़ में प्रकाश संवेदनशील वर्णक के अपघटन और बहाली में निहित है।

आंख की संवेदनशीलता अनुकूलन की पूर्णता, प्रकाश स्रोत की तीव्रता, स्रोत की तरंग दैर्ध्य और कोणीय आयामों के साथ-साथ उत्तेजना की अवधि पर निर्भर करती है। श्वेतपटल और पुतली के ऑप्टिकल गुणों के साथ-साथ धारणा के रिसेप्टर घटक के बिगड़ने के कारण उम्र के साथ आंख की संवेदनशीलता कम हो जाती है।

दिन के उजाले में अधिकतम संवेदनशीलता 555-556 एनएम है, और कमजोर शाम/रात की रोशनी में यह दृश्यमान स्पेक्ट्रम के बैंगनी किनारे की ओर स्थानांतरित हो जाती है और 510 एनएम के बराबर होती है (दिन के दौरान यह 500-560 एनएम के बीच उतार-चढ़ाव करती है)। इसे समझाया गया है (प्रकाश की स्थिति पर किसी व्यक्ति की दृष्टि की निर्भरता जब वह बहुरंगी वस्तुओं को देखता है, उनकी स्पष्ट चमक का अनुपात - पर्किनजे प्रभाव) आंख के दो प्रकार के प्रकाश-संवेदनशील तत्वों द्वारा - उज्ज्वल प्रकाश में, दृष्टि होती है मुख्य रूप से शंकु द्वारा किया जाता है, और कम रोशनी में, अधिमानतः केवल छड़ों का उपयोग किया जाता है।

दृश्य तीक्ष्णता

नेत्रगोलक के समान आकार और डायोपट्रिक नेत्र प्रणाली की समान अपवर्तक शक्ति के साथ समान दूरी से किसी वस्तु के बड़े या छोटे विवरण को देखने की विभिन्न लोगों की क्षमता रेटिना के संवेदनशील तत्वों के बीच की दूरी में अंतर से निर्धारित होती है। और इसे दृश्य तीक्ष्णता कहा जाता है।

दृश्य तीक्ष्णता आँख की समझने की क्षमता है अलगएक दूसरे से कुछ दूरी पर स्थित दो बिंदु ( विवरण, बारीक कण, संकल्प). दृश्य तीक्ष्णता का माप दृश्य कोण है, अर्थात, वस्तु के किनारों से (या दो बिंदुओं से) निकलने वाली किरणों द्वारा निर्मित कोण एऔर बी) नोडल बिंदु तक ( क) आँखें। दृश्य तीक्ष्णता दृश्य कोण के व्युत्क्रमानुपाती होती है, अर्थात यह जितनी छोटी होगी, दृश्य तीक्ष्णता उतनी ही अधिक होगी। आम तौर पर, मानव आंख सक्षम है अलगकम से कम 1′ (1 मिनट) की कोणीय दूरी वाली वस्तुओं को देखें।

दृश्य तीक्ष्णता दृष्टि के सबसे महत्वपूर्ण कार्यों में से एक है। किसी व्यक्ति की दृश्य तीक्ष्णता उसकी संरचना द्वारा सीमित होती है। उदाहरण के लिए, सेफलोपोड्स की आंखों के विपरीत, मानव आंख एक उल्टा अंग है, यानी, प्रकाश-संवेदनशील कोशिकाएं तंत्रिकाओं और रक्त वाहिकाओं की एक परत के नीचे स्थित होती हैं।

दृश्य तीक्ष्णता मैक्युला, रेटिना के क्षेत्र में स्थित शंकु के आकार के साथ-साथ कई कारकों पर निर्भर करती है: आंख का अपवर्तन, पुतली की चौड़ाई, कॉर्निया की पारदर्शिता, लेंस (और इसकी लोच), कांच का शरीर (जो प्रकाश-अपवर्तक उपकरण बनाता है), रेटिना और ऑप्टिक तंत्रिका की स्थिति, उम्र।

दृश्य तीक्ष्णता और/या प्रकाश संवेदनशीलता को अक्सर नग्न आंखों के रिज़ॉल्यूशन के रूप में भी जाना जाता है ( सुलझाने की शक्ति).

नजर

परिधीय दृष्टि (देखने का क्षेत्र) - गोलाकार सतह (परिधि का उपयोग करके) पर प्रक्षेपित करते समय दृश्य क्षेत्र की सीमाएं निर्धारित करें। दृश्य क्षेत्र वह स्थान है जिसे आंख एक निश्चित दृष्टि से देखती है। दृश्य क्षेत्र परिधीय रेटिना का एक कार्य है; इसकी स्थिति काफी हद तक किसी व्यक्ति की अंतरिक्ष में स्वतंत्र रूप से नेविगेट करने की क्षमता को निर्धारित करती है।

दृश्य क्षेत्र में परिवर्तन दृश्य विश्लेषक के जैविक और/या कार्यात्मक रोगों के कारण होते हैं: रेटिना, ऑप्टिक तंत्रिका, दृश्य मार्ग, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र। दृश्य क्षेत्र का उल्लंघन या तो इसकी सीमाओं के संकुचन (डिग्री या रैखिक मूल्यों में व्यक्त), या इसके अलग-अलग वर्गों के नुकसान (हेमियानोप्सिया), या स्कोटोमा की उपस्थिति से प्रकट होता है।

दूरबीन

किसी वस्तु को दोनों आंखों से देखने पर हम उसे तभी देखते हैं जब आंखों की दृष्टि की धुरी ऐसे अभिसरण कोण (अभिसरण) का निर्माण करती है, जिस पर संवेदनशील मैक्युला के कुछ संगत स्थानों में रेटिना पर सममित, स्पष्ट छवियां प्राप्त होती हैं ( केंद्र गर्तिका)। इस दूरबीन दृष्टि के लिए धन्यवाद, हम न केवल वस्तुओं की सापेक्ष स्थिति और दूरी का आकलन करते हैं, बल्कि राहत और आयतन का भी अनुभव करते हैं।

दूरबीन दृष्टि की मुख्य विशेषताएं प्राथमिक दूरबीन, गहराई और त्रिविम दृष्टि, त्रिविम दृश्य तीक्ष्णता और संलयन भंडार की उपस्थिति हैं।

प्राथमिक दूरबीन दृष्टि की उपस्थिति की जाँच एक निश्चित छवि को टुकड़ों में विभाजित करके की जाती है, जिनमें से कुछ बाईं आँख में और कुछ दाहिनी आँख में प्रस्तुत की जाती हैं। यदि एक पर्यवेक्षक टुकड़ों से एकल मूल छवि बनाने में सक्षम है तो उसके पास प्राथमिक दूरबीन दृष्टि होती है।

गहराई दृष्टि की उपस्थिति को सिल्हूट दृष्टि, और स्टीरियोस्कोपिक दृष्टि - यादृच्छिक डॉट स्टीरियोग्राम प्रस्तुत करके सत्यापित किया जाता है, जो पर्यवेक्षक में गहराई का एक विशिष्ट अनुभव पैदा करना चाहिए, जो एककोशिकीय विशेषताओं के आधार पर स्थानिकता की छाप से अलग हो।

स्टीरियो दृश्य तीक्ष्णता स्टीरियोस्कोपिक धारणा सीमा का पारस्परिक है। स्टीरियोस्कोपिक थ्रेशोल्ड, स्टीरियोग्राम के हिस्सों के बीच न्यूनतम पता लगाने योग्य असमानता (कोणीय विस्थापन) है। इसे मापने के लिए निम्नलिखित सिद्धांत का प्रयोग किया जाता है। आकृतियों के तीन जोड़े प्रेक्षक की बायीं और दायीं आंखों के सामने अलग-अलग प्रस्तुत किये जाते हैं। एक जोड़े में आकृतियों की स्थिति मेल खाती है, अन्य दो में एक आकृति एक निश्चित दूरी से क्षैतिज रूप से विस्थापित हो जाती है। विषय को सापेक्ष दूरी के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित आंकड़ों को इंगित करने के लिए कहा जाता है। यदि आंकड़े सही क्रम में दर्शाए गए हैं, तो परीक्षण स्तर बढ़ जाता है (असमानता घट जाती है); यदि नहीं, तो असमानता बढ़ जाती है।

फ़्यूज़न रिज़र्व ऐसी स्थितियाँ हैं जिनके तहत स्टीरियोग्राम का मोटर फ़्यूज़न संभव है। फ़्यूज़न रिज़र्व को स्टीरियोग्राम के हिस्सों के बीच अधिकतम असमानता द्वारा निर्धारित किया जाता है, जिस पर इसे अभी भी त्रि-आयामी छवि के रूप में माना जाता है। फ़्यूज़न भंडार को मापने के लिए, स्टीरियो विज़ुअल तीक्ष्णता के अध्ययन में प्रयुक्त सिद्धांत के विपरीत सिद्धांत का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक विषय को दो ऊर्ध्वाधर पट्टियों को एक छवि में संयोजित करने के लिए कहा जाता है, जिनमें से एक बाईं आंख से और दूसरी दाईं आंख से दिखाई देती है। उसी समय, प्रयोगकर्ता धीरे-धीरे धारियों को अलग करना शुरू कर देता है, पहले अभिसरण के साथ और फिर भिन्न असमानता के साथ। छवि असमानता मूल्य पर विभाजित होने लगती है, जो पर्यवेक्षक के संलयन रिजर्व की विशेषता है।

स्ट्रैबिस्मस और कुछ अन्य नेत्र रोगों के कारण दूरबीन की क्षमता ख़राब हो सकती है। यदि आप बहुत थके हुए हैं, तो आपको गैर-प्रमुख आंख के बंद होने के कारण होने वाले अस्थायी स्ट्रैबिस्मस का अनुभव हो सकता है।

विपरीत संवेदनशीलता

कंट्रास्ट संवेदनशीलता एक व्यक्ति की उन वस्तुओं को देखने की क्षमता है जो पृष्ठभूमि से चमक में थोड़ी भिन्न होती हैं। साइनसॉइडल झंझरी का उपयोग करके कंट्रास्ट संवेदनशीलता का आकलन किया जाता है। कंट्रास्ट संवेदनशीलता सीमा में वृद्धि कई नेत्र रोगों का संकेत हो सकती है, और इसलिए इसके अध्ययन का उपयोग निदान में किया जा सकता है।

दृष्टि अनुकूलन

दृष्टि के उपरोक्त गुण आँख की अनुकूलन करने की क्षमता से निकटता से संबंधित हैं। नेत्र अनुकूलन विभिन्न प्रकाश स्थितियों के अनुसार दृष्टि का अनुकूलन है। अनुकूलन रोशनी में परिवर्तन (प्रकाश और अंधेरे के लिए अनुकूलन को प्रतिष्ठित किया जाता है), प्रकाश की रंग विशेषताओं (आपतित प्रकाश के स्पेक्ट्रम में एक महत्वपूर्ण परिवर्तन के साथ भी सफेद वस्तुओं को सफेद के रूप में देखने की क्षमता) के लिए होता है।

प्रकाश के प्रति अनुकूलन जल्दी होता है और 5 मिनट के भीतर समाप्त हो जाता है, आँख का अंधेरे के प्रति अनुकूलन एक धीमी प्रक्रिया है। प्रकाश की अनुभूति का कारण बनने वाली न्यूनतम चमक आंख की प्रकाश संवेदनशीलता को निर्धारित करती है। बाद वाला पहले 30 मिनट में तेजी से बढ़ता है। अँधेरे में रहने पर 50-60 मिनट के बाद इसकी वृद्धि व्यावहारिक रूप से समाप्त हो जाती है। अंधेरे के प्रति आंख के अनुकूलन का अध्ययन विशेष उपकरणों - एडाप्टोमीटर का उपयोग करके किया जाता है।

कुछ आंखों (रेटिना पिगमेंटरी डीजनरेशन, ग्लूकोमा) और सामान्य (ए-विटामिनोसिस) रोगों में अंधेरे के प्रति आंख के अनुकूलन में कमी देखी गई है।

अनुकूलन दृश्य तंत्र में दोषों (लेंस के ऑप्टिकल दोष, रेटिनल दोष, स्कोटोमा, आदि) के लिए आंशिक रूप से क्षतिपूर्ति करने की दृष्टि की क्षमता में भी प्रकट होता है।

दृश्य धारणा का मनोविज्ञान

दृष्टि दोष

सबसे व्यापक कमी निकट या दूर की वस्तुओं की धुंधली, अस्पष्ट दृश्यता है।

लेंस दोष

दूरदर्शिता

दूरदर्शिता एक अपवर्तक त्रुटि है जिसमें आंख में प्रवेश करने वाली प्रकाश की किरणें रेटिना पर नहीं, बल्कि उसके पीछे केंद्रित होती हैं। अच्छे आवास आरक्षित के साथ आंख के हल्के रूपों में, यह सिलिअरी मांसपेशी के साथ लेंस की वक्रता को बढ़ाकर दृश्य कमी की भरपाई करता है।

अधिक गंभीर दूरदर्शिता (3 डायोप्टर और अधिक) के साथ, दृष्टि न केवल पास में, बल्कि दूरी पर भी ख़राब होती है, और आँख अपने आप दोष की भरपाई करने में सक्षम नहीं होती है। दूरदर्शिता आमतौर पर जन्मजात होती है और बढ़ती नहीं है (आमतौर पर स्कूल की उम्र तक कम हो जाती है)।

दूरदर्शिता के लिए, पढ़ने का चश्मा या लगातार पहनने की सलाह दी जाती है। चश्मे के लिए, अभिसरण लेंस का चयन किया जाता है (वे फोकस को रेटिना की ओर आगे ले जाते हैं), जिसके उपयोग से रोगी की दृष्टि सर्वोत्तम हो जाती है।

दूरदर्शिता से थोड़ा अलग है प्रेस्बायोपिया, या बुढ़ापा दूरदर्शिता। प्रेसबायोपिया लेंस की लोच के नुकसान के कारण विकसित होता है (जो इसके विकास का एक सामान्य परिणाम है)। यह प्रक्रिया स्कूल जाने की उम्र से ही शुरू हो जाती है, लेकिन आमतौर पर व्यक्ति 40 साल के बाद निकट दृष्टि के कमजोर होने को नोटिस करता है। (हालांकि 10 साल की उम्र में, एम्मेट्रोपिक बच्चे 7 सेमी की दूरी से पढ़ सकते हैं, 20 साल की उम्र में - पहले से ही कम से कम 10 सेमी, और 30 - 14 सेमी, और इसी तरह।) बुढ़ापा दूरदर्शिता धीरे-धीरे विकसित होती है, और उम्र के अनुसार 65-70 में एक व्यक्ति पूरी तरह से समायोजित करने की क्षमता खो देता है, प्रेस्बायोपिया का विकास पूरा हो जाता है।

निकट दृष्टि दोष

मायोपिया आंख की एक अपवर्तक त्रुटि है, जिसमें फोकस आगे बढ़ता है, और पहले से ही फोकस से बाहर की छवि रेटिना पर पड़ती है। मायोपिया के साथ, स्पष्ट दृष्टि का अगला बिंदु 5 मीटर के भीतर होता है (सामान्यतः यह अनंत पर होता है)। मायोपिया गलत हो सकता है (जब, सिलिअरी मांसपेशी के अत्यधिक तनाव के कारण, इसकी ऐंठन होती है, जिसके परिणामस्वरूप दूर दृष्टि के दौरान लेंस की वक्रता बहुत बड़ी रहती है) और सच (जब नेत्रगोलक पूर्वकाल-पश्च अक्ष में बढ़ जाता है) . हल्के मामलों में, दूर की वस्तुएं धुंधली हो जाती हैं जबकि निकट की वस्तुएं स्पष्ट रहती हैं (स्पष्ट दृष्टि का सबसे दूर का बिंदु आंखों से काफी दूर होता है)। उच्च मायोपिया के मामलों में, दृष्टि में उल्लेखनीय कमी आती है। लगभग −4 डायोप्टर से शुरू करके, एक व्यक्ति को दूरी और निकट दोनों के लिए चश्मे की आवश्यकता होती है (अन्यथा संबंधित वस्तु को आंखों के बहुत करीब रखा जाना चाहिए)।

किशोरावस्था के दौरान, मायोपिया अक्सर बढ़ता है (आँखें पास काम करने के लिए लगातार दबाव डालती हैं, जिससे आँख की लंबाई प्रतिपूरक रूप से बढ़ने लगती है)। मायोपिया की प्रगति कभी-कभी घातक रूप ले लेती है, जिसमें दृष्टि प्रति वर्ष 2-3 डायोप्टर कम हो जाती है, श्वेतपटल में खिंचाव देखा जाता है और रेटिना में अपक्षयी परिवर्तन होते हैं। गंभीर मामलों में, शारीरिक परिश्रम या अचानक झटके के कारण अत्यधिक खिंचे हुए रेटिना के अलग होने का खतरा होता है। मायोपिया की प्रगति आमतौर पर 22 से 25 वर्ष की आयु के बीच रुक जाती है, जब शरीर का विकास रुक जाता है। तेजी से बढ़ने के साथ, उस समय तक दृष्टि -25 डायोप्टर और उससे नीचे तक गिर जाती है, जिससे आंखें गंभीर रूप से कमजोर हो जाती हैं और दूर और पास में दृष्टि की गुणवत्ता में तेजी से गिरावट आती है (एक व्यक्ति जो कुछ भी देखता है वह बिना किसी विस्तृत दृष्टि के धुंधली रूपरेखाएं देखता है), और ऐसे विचलन होते हैं प्रकाशिकी के साथ पूरी तरह से ठीक करना बहुत मुश्किल है: मोटे चश्मे मजबूत विकृतियाँ पैदा करते हैं और वस्तुओं को दृष्टि से छोटा बनाते हैं, यही कारण है कि एक व्यक्ति चश्मे के साथ भी अच्छी तरह से नहीं देख पाता है। ऐसे मामलों में, संपर्क सुधार का उपयोग करके बेहतर प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है।

इस तथ्य के बावजूद कि सैकड़ों वैज्ञानिक और चिकित्सा कार्य मायोपिया की प्रगति को रोकने के मुद्दे पर समर्पित हैं, सर्जरी (स्क्लेरोप्लास्टी) सहित प्रगतिशील मायोपिया के इलाज की किसी भी विधि की प्रभावशीलता का अभी भी कोई सबूत नहीं है। एट्रोपिन आई ड्रॉप और (रूस में अनुपलब्ध) पिरेनज़िपिन आई जेल के उपयोग से बच्चों में मायोपिया की वृद्धि दर में छोटी लेकिन सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण कमी का प्रमाण है।

मायोपिया के लिए, लेजर दृष्टि सुधार का अक्सर उपयोग किया जाता है (इसकी वक्रता को कम करने के लिए लेजर बीम का उपयोग करके कॉर्निया पर एक्सपोजर)। यह सुधार विधि पूरी तरह से सुरक्षित नहीं है, लेकिन ज्यादातर मामलों में सर्जरी के बाद दृष्टि में महत्वपूर्ण सुधार हासिल करना संभव है।

अन्य अपवर्तक त्रुटियों की तरह, मायोपिया और दूरदर्शिता के दोषों को चश्मे या जिम्नास्टिक के पुनर्वास पाठ्यक्रमों की मदद से दूर किया जा सकता है।

दृष्टिवैषम्य

दृष्टिवैषम्य आंख के प्रकाशिकी में एक दोष है जो कॉर्निया और (या) लेंस के अनियमित आकार के कारण होता है। सभी लोगों में, कॉर्निया और लेंस का आकार घूर्णन के आदर्श शरीर से भिन्न होता है (अर्थात, सभी लोगों में अलग-अलग डिग्री का दृष्टिवैषम्य होता है)। गंभीर मामलों में, किसी एक अक्ष के साथ खिंचाव बहुत मजबूत हो सकता है, इसके अलावा, कॉर्निया में अन्य कारणों (घाव, संक्रामक रोग, आदि) के कारण वक्रता दोष हो सकते हैं। दृष्टिवैषम्य के साथ, प्रकाश किरणें अलग-अलग मेरिडियन में अलग-अलग शक्तियों के साथ अपवर्तित होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप छवि कुछ स्थानों पर घुमावदार और अस्पष्ट होती है। गंभीर मामलों में, विकृति इतनी गंभीर होती है कि यह दृष्टि की गुणवत्ता को काफी कम कर देती है।

दृष्टिवैषम्य का निदान आसानी से अंधेरे समानांतर रेखाओं वाले कागज के एक टुकड़े को एक आंख से देखकर किया जा सकता है - ऐसी शीट को घुमाने से, दृष्टिवैषम्य विशेषज्ञ को पता चलेगा कि अंधेरे रेखाएं या तो धुंधली हो जाती हैं या स्पष्ट हो जाती हैं। अधिकांश लोगों में जन्मजात दृष्टिवैषम्य 0.5 डायोप्टर तक होता है, जिससे असुविधा नहीं होती है।

इस दोष की भरपाई क्षैतिज और लंबवत रूप से अलग-अलग वक्रता वाले बेलनाकार लेंस वाले चश्मे और संपर्क लेंस (कठोर या नरम टोरिक) के साथ-साथ अलग-अलग मेरिडियन में अलग-अलग ऑप्टिकल शक्तियों वाले चश्मे के लेंस द्वारा की जाती है।

रेटिना दोष

रंग अन्धता

यदि रेटिना में तीन प्राथमिक रंगों में से किसी एक की धारणा खो जाती है या कमजोर हो जाती है, तो व्यक्ति को एक निश्चित रंग का अनुभव नहीं होता है। लाल, हरे और नीले-बैंगनी रंग के लिए "कलर-ब्लाइंड" होते हैं। युग्मित, या यहां तक ​​कि पूर्ण रंग अंधापन दुर्लभ है। अक्सर ऐसे लोग होते हैं जो लाल और हरे रंग में अंतर नहीं कर पाते। वे इन रंगों को धूसर समझते हैं। दृष्टि की इस कमी को रंग अंधापन कहा गया - अंग्रेजी वैज्ञानिक डी. डाल्टन के नाम पर, जो स्वयं इस तरह के रंग दृष्टि विकार से पीड़ित थे और उन्होंने सबसे पहले इसका वर्णन किया था।

रंग अंधापन लाइलाज है और विरासत में मिला है (एक्स क्रोमोसोम से जुड़ा हुआ)। कभी-कभी यह कुछ आंखों और तंत्रिका रोगों के बाद होता है।

रंग-अंध लोगों को सार्वजनिक सड़कों पर वाहन चलाने से संबंधित कार्य करने की अनुमति नहीं है। नाविकों, पायलटों, रसायनज्ञों और कलाकारों के लिए अच्छी रंग दृष्टि बहुत महत्वपूर्ण है, इसलिए कुछ व्यवसायों के लिए विशेष तालिकाओं का उपयोग करके रंग दृष्टि की जाँच की जाती है।

स्कोटोमा

स्कोटोमा (ग्रीक) स्कोटोस- अंधेरा) - आंख के दृश्य क्षेत्र में एक धब्बे जैसा दोष, जो रेटिना में एक बीमारी, ऑप्टिक तंत्रिका के रोगों, ग्लूकोमा के कारण होता है। ये ऐसे क्षेत्र हैं (दृष्टि के क्षेत्र के भीतर) जिनमें दृष्टि काफी कमजोर या अनुपस्थित है। कभी-कभी एक अंधे स्थान को स्कोटोमा कहा जाता है - रेटिना पर ऑप्टिक तंत्रिका सिर (तथाकथित शारीरिक स्कोटोमा) के अनुरूप एक क्षेत्र।

पूर्ण स्कोटोमा निरपेक्ष स्कोटोमाटा) - वह क्षेत्र जिसमें दृष्टि अनुपस्थित है। सापेक्ष स्कोटोमा सापेक्ष स्कोटोमा) - एक ऐसा क्षेत्र जिसमें दृष्टि काफी कम हो जाती है।

आप एम्सलर परीक्षण का उपयोग करके स्वतंत्र रूप से एक अध्ययन करके स्कोटोमा की उपस्थिति का अनुमान लगा सकते हैं।

पृथ्वी की सतह मुड़ती है और 5 किलोमीटर की दूरी पर दृश्य से गायब हो जाती है। लेकिन हमारी दृश्य तीक्ष्णता हमें क्षितिज से बहुत दूर तक देखने की अनुमति देती है। यदि पृथ्वी चपटी होती, या यदि आप किसी पहाड़ की चोटी पर खड़े होते और ग्रह के सामान्य से कहीं अधिक बड़े क्षेत्र को देखते, तो आप सैकड़ों किलोमीटर दूर तक चमकदार रोशनी देख पाते। अंधेरी रात में आप 48 किलोमीटर दूर स्थित मोमबत्ती की लौ भी देख सकते हैं।

मानव आंख कितनी दूर तक देख सकती है यह इस बात पर निर्भर करता है कि किसी दूर की वस्तु से प्रकाश के कितने कण या फोटॉन उत्सर्जित होते हैं। नग्न आंखों से दिखाई देने वाली सबसे दूर की वस्तु एंड्रोमेडा नेबुला है, जो पृथ्वी से 2.6 मिलियन प्रकाश वर्ष की विशाल दूरी पर स्थित है। आकाशगंगा के एक ट्रिलियन तारे कुल मिलाकर इतना प्रकाश उत्सर्जित करते हैं कि हर सेकंड पृथ्वी की सतह के प्रत्येक वर्ग सेंटीमीटर पर कई हजार फोटॉन टकराते हैं। अंधेरी रात में यह मात्रा रेटिना को सक्रिय करने के लिए पर्याप्त है।

1941 में, कोलंबिया विश्वविद्यालय के दृष्टि वैज्ञानिक सेलिग हेचट और उनके सहयोगियों ने वह बनाया जो अभी भी पूर्ण दृश्य सीमा का एक विश्वसनीय माप माना जाता है - दृश्य जागरूकता पैदा करने के लिए फोटॉनों की न्यूनतम संख्या जो रेटिना से टकरानी चाहिए। प्रयोग ने आदर्श परिस्थितियों में सीमा निर्धारित की: प्रतिभागियों की आंखों को पूर्ण अंधेरे में पूरी तरह से समायोजित होने का समय दिया गया, उत्तेजना के रूप में काम करने वाले प्रकाश की नीली-हरी चमक की तरंग दैर्ध्य 510 नैनोमीटर थी (जिसके प्रति आंखें सबसे अधिक संवेदनशील होती हैं), और प्रकाश को रेटिना के परिधीय किनारे पर निर्देशित किया गया था, जो प्रकाश-संवेदन रॉड कोशिकाओं से भरा हुआ था।

वैज्ञानिकों के अनुसार, प्रयोग में भाग लेने वालों को आधे से अधिक मामलों में प्रकाश की ऐसी चमक को पहचानने में सक्षम होने के लिए, 54 से 148 फोटॉनों को नेत्रगोलक से टकराना पड़ा। रेटिना अवशोषण माप के आधार पर, वैज्ञानिकों का अनुमान है कि औसतन 10 फोटॉन वास्तव में मानव रेटिना की छड़ों द्वारा अवशोषित होते हैं। इस प्रकार, 5-14 फोटॉनों का अवशोषण या, क्रमशः, 5-14 छड़ों की सक्रियता मस्तिष्क को इंगित करती है कि आप कुछ देख रहे हैं।

"यह वास्तव में रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक बहुत छोटी संख्या है," हेचट और उनके सहयोगियों ने प्रयोग के बारे में एक पेपर में उल्लेख किया है।

पूर्ण सीमा, मोमबत्ती की लौ की चमक और अनुमानित दूरी जिस पर एक चमकदार वस्तु मंद हो जाती है, को ध्यान में रखते हुए, वैज्ञानिकों ने निष्कर्ष निकाला कि एक व्यक्ति 48 किलोमीटर की दूरी पर मोमबत्ती की लौ की हल्की झिलमिलाहट को देख सकता है।

एक व्यक्ति के आकार की वस्तुएं केवल 3 किलोमीटर की दूरी पर फैली हुई के रूप में पहचानी जाती हैं। इसकी तुलना में, उस दूरी पर, हम स्पष्ट रूप से दो कार हेडलाइट्स को अलग कर सकते हैं। लेकिन किस दूरी पर हम पहचान सकते हैं कि कोई वस्तु प्रकाश की झिलमिलाहट से कहीं अधिक है? किसी वस्तु को स्थानिक रूप से विस्तारित और बिंदु-जैसी नहीं दिखाने के लिए, उससे निकलने वाले प्रकाश को कम से कम दो आसन्न रेटिना शंकुओं को सक्रिय करना चाहिए - रंग दृष्टि के लिए जिम्मेदार कोशिकाएं। आदर्श परिस्थितियों में, आसन्न शंकुओं को उत्तेजित करने के लिए किसी वस्तु को कम से कम 1 आर्कमिनट या डिग्री के छठे हिस्से के कोण पर स्थित होना चाहिए। यह कोणीय माप वही रहता है चाहे वस्तु निकट हो या दूर (दूर की वस्तु निकट की वस्तु के समान कोण पर होने के लिए बहुत बड़ी होनी चाहिए)। पूर्ण चंद्रमा 30 आर्कमिनट के कोण पर स्थित होता है, जबकि शुक्र लगभग 1 आर्कमिनट के कोण पर एक विस्तारित वस्तु के रूप में मुश्किल से दिखाई देता है।