Oko kao optički sustav. Predmet: Kretanje svjetla u oku
29-04-2012, 14:11
Opis
Percepcija objekata vanjskog svijeta provodi oko analizom slike predmeta na mrežnici. U mrežnici se odvija složen fotokemijski proces koji dovodi do transformacija percipirane svjetlosne energije u živčanih impulsa. Ti se impulsi prenose duž živčanih vlakana do središta za vid moždane kore, gdje se pretvaraju u vizualna senzacija i percepcija. Nadalje, razmatra se samo prvi dio procesa - formiranje slike pomoću optičkog sustava oka. Ovo uzima u obzir smetnje svojstvene ovom sustavu. Podaci o morfološku strukturu oči su dane samo u mjeri potrebnoj za razumijevanje značajki optičkog sustava oka,Optički elementi oka
Optički sustav oka može se smatrati sustavom leća koje čine različita prozirna tkiva i vlakna. Razlika u "materijalu" ovih prirodnih leća uzrokuje razliku u njihovim optičkim karakteristikama, a prije svega u indeksu loma. Optički sustav oka stvara stvarnu sliku promatranog predmeta na mrežnici.
Oblik normalnog oka je blizak sferi. Za odraslu osobu, promjer sfere očne jabučice je približno 25 mm. Masa mu je oko 78 g. S ametropijom sferni oblik obično se krši. Anteroposteriorna dimenzija osi, koja se naziva i sagitalna os, u miopiji obično premašuje okomitu i horizontalnu (ili poprečnu). U ovom slučaju oko više nema sferni, već eliptični oblik. Kod hipermetropije, naprotiv, oko je u pravilu donekle spljošteno u uzdužnom smjeru; sagitalna veličina je manja od okomite i poprečne.
Intravitalno mjerenje anteroposteriorna os oči trenutno nisu problem. Za to se koristi ehobiometrija(metoda koja se temelji na uporabi ultrazvuka) ili rendgenska metoda. Određivanje ove vrijednosti važno je za rješavanje niza dijagnostičkih problema. Također je potrebno utvrditi prava vrijednost skala slike elemenata fundusa.
Razmotrimo glavne elemente optičkog sustava oka sa stajališta geometrijske i fizičke optike.
Rožnica. Promjer rožnice odrasle osobe kreće se od 10 do 12 mm. Rožnica je konveksnija od ostatka očne jabučice. Polumjer zakrivljenosti prednje površine rožnice u prosjeku iznosi 7,6-7,8 mm, stražnja površina je oko 6,8 mm, a debljina u središnjem dijelu je 0,5-0,9 mm. Oblik prednje površine rožnice razlikuje se od sfere. Gotovo se poklapa samo s kuglom središnji dio promjera oko 4 mm. Dalje od središta pojavljuju se brojne nepravilnosti, zakrivljenost se primjetno smanjuje, što je dalo razlog za razmatranje oblika rožnice blizu elipsoida ili druge krivulje drugog reda. Na pitanje o obliku rožnice vratit ćemo se pri razmatranju aberacija oka, jer oblik prednje površine rožnice, koja graniči sa zrakom, najviše utječe na sferna aberacija oči.
Rožnica je ljuska gotovo jednake debljine, samo malo zadebljana prema periferiji.
To znači da izolirana rožnica djeluje kao slaba negativna (difuzna) leća, što na prvi pogled izgleda pomalo neočekivano. Kao što izračun pokazuje, snaga loma izolirane rožnice prosječnog oka je: 5,48 dioptrija, a njegova prednja i stražnja žarišna duljina f \u003d f "= -1825 mm. Ove se brojke odnose samo na izoliranu rožnicu, okruženu s obje strane zrakom.U živom oku rožnica je u potpuno drugačijim uvjetima.Samo njena prednja površina graniči sa zrakom, dok je stražnja u kontaktu s očna vodica prednja komora, čiji se indeks loma malo razlikuje od indeksa loma rožnice. Kao rezultat toga, zrake koje padaju na oko, prolazeći kroz rožnicu, koja ih skreće prema optičkoj osi, gotovo ne mijenjaju svoj smjer nakon ulaska u očnu vodicu. U tim uvjetima rožnica djeluje kao jaka pozitivna (sabirna) leća, a njezina prednja i stražnja žarišna duljina se razlikuju: f = -17,055 mm, a f - 22,785 mm. Lomna snaga rožnice kao komponente optičkog sustava oka (Dp) iznosi 43,05 dioptrije. Što je ispred žarišna duljina negativ i stražnji pozitiv označavaju da se leća ponaša kao pozitiv. Promjena lomne snage rožnice ovisno o okolini koja je uz nju može se ilustrirati na primjeru osobe koja pliva pod vodom. Za plivača, svi predmeti gube obrise, čine se mutnim. To je zato što snaga loma rožnice postaje manja kada se ne nalazi u blizini zraka, čiji je indeks loma 1, nego vode, čiji je indeks loma 1,33. Zbog toga se optička snaga oka u vodi smanjuje i slika predmeta više se ne stvara na mrežnici, već iza nje. Oko postaje kao hiperopijsko. Da bi dobio oštru sliku predmeta na mrežnici, plivač mora nositi naočale s pozitivnim staklima kada je uronjen u vodu. S obzirom da je razlika u indeksima loma stakla i vode mala, optička jakost leća mora biti vrlo velika - oko 100 dioptrija, odnosno žarišne duljine od 1 cm.
Za razumijevanje nekih značajki oka, posebice njegove reakcije na polariziranu svjetlost, potrebno je znati da neke skupine vlakana rožnice imaju različite vrste optička anizotropija.
leće. Leća ima oblik bikonveksne leće sa zaobljenim rubovima. U djece je bezbojna i elastična, u odraslih je elastičnija, do starosti postaje tvrda, mutna, dobiva žućkastu nijansu. Leću čine prozirna vlakna epitela, gušća u središnjem dijelu i mekša na periferiji. U tom smislu, u sredini jezgre, indeks loma je veći nego na periferiji za 1,5%. Uobičajeno se obje površine leće smatraju dijelovima pravilne kugle. Zapravo, one su bliže krivuljama drugog reda; zakrivljenost obiju površina u središtu je veća nego na periferiji, tj. kao i kod rožnice, središnji dio leće je gotovo sferičan, a duž rubova je spljošten.
lomna snaga izolirana leća ima 101,8 dioptrija, žarišna duljina 9,8 mm. Objektiv unutra vivo, okružen očnom vodicom i staklastim tijelom, ima žarišnu duljinu od 69,908 mm i optičku snagu od samo 19,11 dioptrija.
Dakle, unatoč činjenici da je izolirana leća jača pozitivna leća od izolirane rožnice, element najvećeg optička snaga Rožnica služi u ljudskom oku.
Širenje spektralnog prijenosa za drugačije oči prilično značajan. Ovisi i o dobi. Uočeno je da u starijoj dobi, kada leća požuti i propušta manje plave i zelene svjetlosti, predmeti promatraču izgledaju žutiji. To se ponekad objašnjava promjenom boje u slikama, ovisno o dobi umjetnika.
Prednja i stražnja komora ispunjene su prozirnom očnom vodicom. Vrlo slično u kemijski sastav s komornom vlagom staklasto tijelo, a indeksi loma su im isti.
Ovojnice oka. Dobro je poznata analogija između oka i kamere. Baš kao iu fotoaparatu, u oku su dijelovi čija je funkcija formiranje i primanje slike odvojeni od strane svjetlosti "kućištem" - stijenkama očne jabučice. Ove stijenke tvore tri ljuske: vanjska - bjeloočnica, srednja - vaskularna (žilnica) i unutarnja - mrežnica, koja služi kao fotoosjetljivi sloj.
Međutim, za razliku od kamere, čije su stijenke potpuno neprozirne i svjetlost ulazi u fotoosjetljivi sloj filma samo kroz leću, membrane oka prenose dio svjetlosti na mrežnicu ne kroz zjenicu, već kroz bjeloočnicu. - tvrdi vezivni omotač debljine 0,5 do 1 mm. Kada se osvijetli: bjeloočnica s vrlo jakim svjetlom (na primjer, s dijafanoskopijom) jasno je vidljivo kako unutarnja površina očne jabučice svijetli. To svjetlo obično nije dovoljno za oftalmoskopiju, ali je sasvim dovoljno za otkrivanje tumora i drugih promjena u gustoći, debljini i pigmentaciji ovojnica oka. Ovakva razlika u prozirnosti "kućišta" oka i kamere vrlo je značajna kada se oko promatra kao optički sustav. Također je zanimljivo da je niska prozirnost očne jabučice uglavnom posljedica optičke gustoće ne bjeloočnice, već žilnice.
žilnica je meka vaskularna membrana, koja se sastoji od mreže krvne žile hraneći oko. Na strani koja je okrenuta prema mrežnici prekrivena je slojem pigmentnog epitela, koji služi kao glavna zaštita oka od vanjske svjetlosti. Zbog apsorpcije u pigmentnom epitelu unutarnja površina očne jabučice ima vrlo nisku refleksiju (5-10%). Ostatak upadne svjetlosti apsorbira ovaj sloj. Pigmentacija varira u različitim dijelovima žilnice. Dakle, u području stražnjeg pola, gdje su žile gušće, pigmentacija je jača, pa se taj dio membrane golim okom čini mrljasto smeđim. tamna mrlja ističe se i u području središnje jame. S povećanjem, na primjer, s oftalmoskopijom, ovdje se uočava mala mrlja, uzrokovana nejednakom pigmentacijom stanica. Stupanj pigmentacije ovisi o opća obojenost. Kod brineta je pigmentacija jača, kod albina je potpuno odsutna, što dovodi do nagli pad vid, budući da se jarka strana svjetlost koja je prošla kroz bjeloočnicu superponira na sliku objekta koju stvara optički sustav oka.
Dakle, jedna od bitnih razlika između optičkog sustava oka i fotoaparata jest djelomična propusnost ljuske oka za svjetlo, uzrokujući, u nekim uvjetima, smetnje u obliku vela i smanjenje kontrasta glavna slika retine. Ova značajka oka ima pozitivna strana, naširoko se koristi u oftalmologiji za dijagnostiku, na primjer, s dijafanoskopijom, s lokalizacijom lezija u fundusu itd. Nemaju sve životinje pigmentni epitel (na primjer, krokodil ima bijeli fundus). Posljedica takve razlike u građi očne jabučice postaje jasna iz sljedećeg razmišljanja. U nedostatku pigmenta, unutarnja površina očne jabučice je svijetla, tj. ima visoku refleksivnost. Kao rezultat toga, svjetlost koja ulazi u oko kroz malu rupu - zjenicu, višestruko se odbija od unutarnje površine očne jabučice, a osvjetljenje cijele njezine unutarnje površine postaje gotovo ravnomjerno. Kontrast slike objekta na ovoj svijetloj pozadini oštro je smanjen, percepcija se pogoršava. Rad oka, lišenog pigmentnog epitela, nalikuje dobro poznatom u tehnici rasvjete Ulbrichtova integrirajuća lopta, čija je unutarnja površina prekrivena bijelom mat bojom. Svjetlost koja ulazi u kuglicu kroz malu rupu prolazi kroz višestruku refleksiju, a koeficijent integralne refleksije doseže 90%. Iskustvo pokazuje da ljudsko oko ne radi tako. Pri promatranju predmeta veo se ne osjeća. To je olakšano prisutnošću pigmentnog epitela.
Značajna apsorpcija svjetlosti od strane pigmentnog epitela jasno je potvrđena oftalmoskopijom. Ako je polje osvijetljeno oftalmoskopom ograničeno dijafragmom, tada liječnik vidi jarko osvijetljeni krug na tamnom polju u očnom dnu pacijenta. Nema primjetnog pozadinskog osvjetljenja.
Stvarna shema osvjetljavanja oka svjetlošću koja prolazi kroz zjenicu oka prikazana je na slici. Svjetlost koja pada kroz zjenicu i lomi se od prozirnog medija oka oblikuje sliku predmeta na nekom dijelu mrežnice N. U ovom slučaju većinu svjetlosne energije koncentrirane na slici apsorbira pigment, pretvarajući se u živčane impulse i pretvara se u vizualni osjet. Dakle, sliku percipiraju i analiziraju viši centri. Međutim, zbog činjenice da pigment nije potpuno crno tijelo, dio svjetlosne energije (oko 5-10%) se difuzno reflektira na neosvijetljenu površinu fundusa. Ovu reflektiranu svjetlost ponovno apsorbira pigmentni epitel, stvarajući slabašan veo. Otprilike 1% svjetlosti se ponovno reflektira i ponovno ulazi u površinu fundusa. Sekundarne refleksije imaju vrlo mali učinak na kvalitetu slike, a daljnje refleksije nemaju praktičnu važnost.
Dakle, učinak osvjetljavanja cijele površine ljudske mrežnice reflektiranom svjetlošću zbog visok koeficijent apsorpcija pigmentnog epitela je neznatna, ali se ipak, kada se radi o radu oka, ne smiju zanemariti.
Članak iz knjige: .
, leća i staklasto tijelo. Njihova kombinacija naziva se dioptrijski aparat. NA normalnim uvjetima dolazi do refrakcije (loma) svjetlosnih zraka od vidnog cilja od strane rožnice i leće, tako da se zrake fokusiraju na mrežnicu. Lomna snaga rožnice (glavni lomni element oka) iznosi 43 dioptrije. Konveksnost leće može varirati, a njezina lomna jakost varira između 13 i 26 dioptrija. Zbog toga leća osigurava smještaj očne jabučice na predmete koji se nalaze na bliskoj ili dalekoj udaljenosti. Kada npr. ulaze zrake svjetlosti s udaljenog predmeta normalno oko(s opuštenim cilijarnim mišićem), cilj je na mrežnici u fokusu. Ako je oko usmjereno na obližnji objekt, fokusira se iza mrežnice (tj. slika na njoj je zamućena) sve dok ne dođe do akomodacije. Cilijarni mišić se kontrahira, popuštajući napetost vlakana pojasa; povećava se zakrivljenost leće, a kao rezultat toga, slika se fokusira na mrežnicu.
Rožnica i leća zajedno čine konveksnu leću. Zrake svjetlosti s predmeta prolaze kroz nodalnu točku leće i tvore obrnutu sliku na mrežnici, kao u fotoaparatu. Mrežnica se može usporediti s fotografskim filmom jer oba hvataju vizualne slike. Međutim, mrežnica je mnogo složenija. Obrađuje kontinuirani niz slika, a također šalje poruke mozgu o pokretima vizualnih objekata, znakovi upozorenja, periodična promjena svjetla i tame i drugi vizualni podaci o vanjskom okruženju.
Iako optička os ljudskog oka prolazi kroz nodalnu točku leće i točku mrežnice između fovee i glave vidnog živca (sl. 35.2), okulomotorni sustav usmjerava očnu jabučicu prema mjestu predmeta, tzv. točka fiksiranja. Od ove točke, snop svjetlosti prolazi kroz čvornu točku i na nju se fokusira fosa; dakle, teče duž vidne osi. Zrake iz ostatka objekta fokusirane su u području mrežnice oko fovee (slika 35.5).
Fokusiranje zraka na mrežnici ne ovisi samo o leći, već i o šarenici. Šarenica djeluje kao dijafragma kamere i regulira ne samo količinu svjetlosti koja ulazi u oko, već, što je još važnije, dubinu vidnog polja i sferičnu aberaciju leće. Sa smanjenjem promjera zjenice povećava se dubina vidnog polja i svjetlosne zrake se usmjeravaju kroz središnji dio zjenice, gdje je sferna aberacija minimalna. Promjene u promjeru zjenice događaju se automatski (tj. refleksno) kada se oko prilagodi (akomodira) na gledanje bliskih predmeta. Stoga, tijekom čitanja ili drugih očnih aktivnosti povezanih s razlikovanjem malih predmeta, optički sustav oka poboljšava kvalitetu slike.
Na kvalitetu slike utječe još jedan čimbenik - raspršenje svjetlosti. Minimizira se ograničavanjem snopa svjetlosti, kao i njegove apsorpcije od strane pigmenta. žilnica i pigmentni sloj retine. U tom pogledu, oko opet nalikuje kameri. I tamo je raspršenje svjetlosti spriječeno ograničavanjem snopa zraka i upijanjem crne boje koja pokriva unutarnja površina kamere.
Fokusiranje slike je poremećeno ako veličina zjenice ne odgovara lomnoj snazi dioptrijskog aparata. S miopijom (miopijom), slike udaljenih objekata fokusirane su ispred mrežnice, ne dopiru do nje (Sl. 35.6). Defekt se korigira konkavnim lećama. Nasuprot tome, kod hipermetropije (dalekovidnosti), slike udaljenih predmeta fokusirane su iza mrežnice. Za otklanjanje problema potrebne su konveksne leće (Sl. 35.6). Istina, slika može biti privremeno fokusirana zbog akomodacije, ali se cilijarni mišići umaraju i oči se umaraju. Kod astigmatizma dolazi do asimetrije između polumjera zakrivljenosti površina rožnice ili leće (a ponekad i mrežnice) u različitim ravninama. Za korekciju se koriste leće s posebno odabranim polumjerom zakrivljenosti.
Elastičnost leće postupno se smanjuje s godinama. Smanjuje učinkovitost njegove akomodacije pri gledanju bliskih predmeta (presbiopija). NA mlada dob lomna snaga leće može varirati u širokom rasponu, do 14 dioptrija. Do dobi od 40 godina ovaj raspon je prepolovljen, a nakon 50 godina - do 2 dioptrije i niže. Prezbiopija korigirana konveksne leće.
Ljudsko oko se često navodi kao primjer nevjerojatnog prirodnog inženjeringa - ali sudeći po činjenici da je ovo jedan od 40 uređaja koji su se pojavili tijekom evolucije različiti organizmi, trebali bismo ublažiti naš antropocentrizam i priznati da, po strukturi ljudsko oko nije nešto savršeno.
Priču o oku najbolje je započeti s fotonom. Kvant elektromagnetskog zračenja polako leti striktno u oko nesuđenog prolaznika, koji zaškilji od neočekivanog blještavila nečijeg sata.
Prvi dio optičkog sustava oka je rožnica. Mijenja smjer svjetla. To je moguće zahvaljujući takvom svojstvu svjetlosti kao što je lom, koji je također odgovoran za dugu. Brzina svjetlosti je konstantna u vakuumu - 300 000 000 m/s. Ali kada prelazi iz jednog medija u drugi (u ovom slučaju iz zraka u oko), svjetlost mijenja svoju brzinu i smjer kretanja. Za zrak, indeks loma je 1,000293, za rožnicu - 1,376. To znači da snop svjetlosti u rožnici usporava svoje kretanje za 1,376 puta i skreće bliže središtu oka.
Omiljeni način da se razdvoje partizani je da im se u lice upali svjetiljka. Boli iz dva razloga. Jaka svjetlost je moćna elektromagnetska radijacija: bilijuni fotona napadaju mrežnicu, a ona živčanih završetaka prisiljen poslati ludu količinu signala u mozak. Od prenapona, živci, poput žica, izgaraju. Mišići u šarenici su prisiljeni stezati se što jače mogu, u očajničkom pokušaju da zatvore zjenicu i zaštite mrežnicu.
I doleti do zjenice. S njim je sve jednostavno - ovo je rupa u šarenici. Zahvaljujući kružnim i radijalnim mišićima, šarenica može sužavati i širiti zjenicu u skladu s tim, regulirajući količinu svjetlosti koja ulazi u oko, poput dijafragme u fotoaparatu. Promjer ljudske zjenice može varirati od 1 do 8 mm, ovisno o osvjetljenju.
Proletjevši kroz zjenicu, foton udara u leću - drugu leću odgovornu za njegovu putanju. Leća slabije lomi svjetlost od rožnice, ali je pokretna. Leća visi na cilindričnim mišićima koji mijenjaju njenu zakrivljenost, što nam omogućuje fokusiranje na objekte na različitim udaljenostima od nas.
S fokusom su povezana oštećenja vida. Najčešći su kratkovidnost i dalekovidnost. Slika se u oba slučaja ne fokusira na mrežnicu, kako bi trebala, već ispred nje (kratkovidnost), odnosno iza nje (dalekovidnost). Za to je krivo oko koje mijenja oblik iz okruglog u ovalni, a tada se mrežnica odmiče od leće ili joj se približava.
Nakon leće, foton leti kroz staklasto tijelo (prozirni žele - 2/3 volumena cijelog oka, 99% - voda) ravno do mrežnice. Ovdje se registriraju fotoni i šalju poruke o dolasku duž živaca do mozga.
Mrežnica je obložena fotoreceptorskim stanicama: kada nema svjetla, one proizvode posebne tvari - neurotransmitere, ali čim foton uđe u njih, fotoreceptorske stanice ih prestaju proizvoditi - i to je signal mozgu. Postoje dvije vrste ovih stanica: štapići, koji su osjetljiviji na svjetlost, i čunjići, koji bolje detektiraju kretanje. Imamo stotinjak milijuna štapića i još 6-7 milijuna čunjeva, ukupno više od sto milijuna fotoosjetljivi elementi- ovo je više od 100 megapiksela, o čemu niti jedan "hasel" ne može sanjati.
Slijepa točka je točka proboja gdje nema fotoosjetljive stanice. Prilično je velik - 1-2 mm u promjeru. Srećom imamo binokularni vid a postoji i mozak koji spaja dvije slike s pjegama u jednu normalnu.
U trenutku prijenosa signala u ljudskom oku dolazi do problema s logikom. U tom je smislu mnogo dosljednija podvodna hobotnica kojoj vid zapravo i ne treba. Kod hobotnica foton prvo pogodi sloj čunjića i štapića na mrežnici, odmah iza kojih sloj neurona čeka i prenosi signal u mozak. Kod ljudi svjetlost prvo probija slojeve neurona – a tek onda pogađa fotoreceptore. Zbog toga postoji prva pjega u oku - slijepa pjega.
Druga točka je žuta, to je središnje područje mrežnice točno nasuprot zjenice, odmah iznad vidnog živca. Tu oko najbolje vidi: koncentracija stanica osjetljivih na svjetlo ovdje je znatno povećana, pa nam je vid u središtu vidnog polja mnogo oštriji od perifernog.
Slika na mrežnici je obrnuta. Mozak zna kako ispravno protumačiti sliku, te iz obrnute slike vraća izvornu. Djeca vide sve naopako prvih par dana dok im mozak namješta svoj photoshop. Ako stavite naočale koje okreću sliku (to je prvi put učinjeno davne 1896. godine), onda će naš mozak za nekoliko dana naučiti pravilno protumačiti takvu obrnutu sliku.
Početi.
Vidljiva svjetlost je Elektromagnetski valovi na koje je naš vid podešen. Ljudsko oko možete usporediti s radio antenom, samo što neće biti osjetljivo na radio valove, već na drugi frekvencijski pojas. Kao svjetlost čovjek percipira elektromagnetske valove duljine od približno 380 nm do 700 nm. (Nanometar je milijardni dio metra.) Valovi ovog određenog raspona nazivaju se vidljivi spektar; s jedne strane, ono je u blizini ultraljubičastog zračenja (tako dragog srcima ljubitelja sunčanja), s druge strane, infracrvenog spektra (koje mi sami možemo generirati u obliku topline koju emitira tijelo). Ljudsko oko i mozak (najbrži procesor koji postoji) vizualno vraćaju vidljivu sliku u stvarnom vremenu. svijet(često ne samo vidljivo, nego i imaginarno, ali o tome - u članku o Gestaltu).
Za fotografe i fotografe amatere usporedba s radijskim prijamnikom čini se besmislenom: ako povlačimo analogije, onda kod fotografske opreme postoji izvjesna sličnost: oko i objektiv, mozak i procesor, mentalna slika i pohranjena slika. u datoteci. Na forumima se često uspoređuju vizija i fotografija, mišljenja su vrlo različita. Također sam odlučio prikupiti neke informacije i povući analogije.
Pokušajmo pronaći analogije u dizajnu:
Rožnica djeluje kao prednji element leće, lomi dolazno svjetlo i u isto vrijeme kao "UV filter" koji štiti površinu "leće"
Šarenica djeluje kao otvor, širi se ili skuplja ovisno o potrebnoj ekspoziciji. Zapravo, šarenica, koja očima daje boju, koja potiče na poetične usporedbe i pokušaje "utapanja u očima", samo je mišić koji se širi ili skuplja i tako određuje veličinu zjenice.
Zjenica je leća, a u njoj leća - fokusna skupina leća objektiva koja može mijenjati kut loma svjetlosti.
Retina, smještena na leđima unutarnji zid eyeball, radi de facto kao matrica/film.
Mozak je procesor koji obrađuje podatke/informacije.
A šest mišića odgovornih za pokretljivost očne jabučice i pričvršćenih na nju izvana - uz istezanje - usporedivo je sa sustavom praćenja autofokusa i sustavom stabilizacije slike, te s fotografom koji objektiv fotoaparata usmjerava na zanimljivu scenu mu.
Slika koja se stvarno stvara u oku je obrnuta (kao u cameri obscuri); njegovu korekciju provodi poseban dio mozga koji okreće sliku "od glave do pete". Novorođenčad vidi svijet bez takve korekcije, pa ponekad pomaknu pogled ili posegnu u smjeru suprotnom od kretanja koje prate. Eksperimenti s odraslima koji nose naočale koje okreću sliku u "neispravljen" prikaz pokazali su da se oni lako prilagođavaju obrnutoj perspektivi. Subjektima koji su skinuli naočale trebalo je slično vrijeme da se ponovno "prilagode".
Ono što osoba "vidi" zapravo se može usporediti sa stalno ažuriranim protokom informacija koje mozak sastavlja u sliku. Oči su u stalnom pokretu, skupljaju informacije – skeniraju vidno polje i ažuriraju promijenjene detalje zadržavajući statične informacije.
Područje slike na koje se osoba može fokusirati u bilo kojem trenutku je samo oko pola stupnja od vidnog polja. Ona odgovara "žutoj mrlji", a ostatak slike ostaje izvan fokusa, sve se više zamagljuje prema rubovima vidnog polja.
Slika se formira iz podataka koje prikupljaju receptori oka osjetljivi na svjetlost: štapići i čunjići koji se nalaze na njegovoj stražnjoj unutarnjoj površini - mrežnici. Postoji više od 14 puta više štapića - oko 110-125 milijuna štapića naspram 6-7 milijuna čunjića.
Čunjići su 100 puta manje osjetljivi na svjetlost od štapića, ali percipiraju boje i reagiraju na kretanje puno bolje od štapića. Štapići, prva vrsta stanica, osjetljivi su na intenzitet svjetlosti i na to kako opažamo oblike i konture. Stoga su čunjići odgovorniji za dnevni vid, a štapići za noćni vid. Postoje tri podvrste čunjića koje se razlikuju po prijemčivosti za različite valne duljine ili primarnih boja na koje su podešene: čunjići tipa S za kratke valne duljine - plavi, tip M za srednje - zelene i tip L za duge - crvene. Osjetljivost odgovarajućih čunjića na boje nije ista. To jest, količina svjetlosti potrebna za proizvodnju (istog intenziteta udara) istog osjeta intenziteta različita je za S, M i L čunjeve. Ovdje je matrica digitalnog fotoaparata - čak i fotodiode Zelena boja u svakoj ćeliji postoji dvostruko više fotodioda drugih boja, kao rezultat toga, razlučivost takve strukture je maksimalna u zelenom području spektra, što odgovara značajkama ljudskog vida.
Boju vidimo uglavnom u središnjem dijelu vidnog polja – tu se nalaze gotovo svi čunjići koji su osjetljivi na boje. U uvjetima nedostatka osvjetljenja, češeri gube svoju važnost, a informacije počinju dolaziti od štapića koji sve percipiraju jednobojno. Zato mnogo toga što vidimo noću izgleda crno-bijelo.
Ali čak i pri jakom svjetlu, rubovi vidnog polja ostaju jednobojni. Kada pogledate ravno naprijed i automobil se pojavi na rubu vašeg vidnog polja, nećete moći odrediti njegovu boju sve dok vaše oko na trenutak ne pogleda u njegovom smjeru.
Štapići su izuzetno osjetljivi na svjetlo – sposobni su registrirati svjetlost samo jednog fotona. Pod standardnim osvjetljenjem oko registrira oko 3000 fotona u sekundi. A budući da je središnji dio vidnog polja naseljen stošcima orijentiranim prema dnevnom svjetlu, oko počinje vidjeti više detalja slike izvan središta kako sunce zalazi ispod horizonta.
To je lako provjeriti promatranjem zvijezda jasna noć. Kako se oko prilagođava na nedostatak svjetla (potrebno je oko 30 minuta za potpunu prilagodbu), ako gledate u jednu točku, počinjete vidjeti skupine blijedih zvijezda daleko od točke u kojoj gledate. Ako usmjerite pogled na njih, oni će nestati, a nove grupe će se pojaviti u području na koje je vaš pogled bio fokusiran prije pomicanja.
Mnoge životinje (i gotovo sve ptice) imaju puno veći broj čunjeva od prosječnog čovjeka, što im omogućuje otkrivanje malih životinja i drugog plijena s velikih visina i udaljenosti. Nasuprot tome, noćne životinje i stvorenja koja love noću imaju više štapića, što poboljšava noćni vid.
A sada analogija.
Kolike su žarišne duljine ljudskog oka?
Vizija je mnogo dinamičniji i opsežniji proces u usporedbi sa zum objektivom bez dodatnih informacija.
Slika koju mozak prima iz dva oka ima vidno polje od 120-140 stupnjeva, ponekad malo manje, rijetko više. (okomito do 125 stupnjeva i vodoravno - 150 stupnjeva, oštru sliku pruža samo područje žute mrlje unutar 60-80 stupnjeva). Stoga, u apsolutne vrijednosti oči su slične širokokutnoj leći, ali ukupna perspektiva i prostorni odnosi između objekata u vidnom polju slični su onima dobivenim od "normalne" leće. Suprotno uvriježenom mišljenju da su žarišne duljine "normalnog" objektiva u rasponu od 50 - 55 mm, stvarna žarišna duljina normalnog objektiva je 43 mm.
Dovodeći ukupno vidno polje u sustav 24*36 mm, dobivamo - uzimajući u obzir mnoge čimbenike, kao što su uvjeti osvjetljenja, udaljenost do objekta, dob i zdravlje ljudi - žarišnu duljinu od 22 do 24 mm (žarišna 22,3 mm dobio najviše glasova kao najbliži slici ljudskog vida).
Ponekad postoje brojke u 17 mm žarišne duljine (ili točnije u 16,7 mm). Ovo žarište se dobiva odbijanjem slike formirane unutar oka. Dolazni kut daje ekvivalentnu žarišnu duljinu od 22-24 mm, odlazni - 17 mm. Kao da gledate kroz dalekozor obrnuta strana- objekt neće biti bliže, nego dalje. Otuda razlika u brojkama.
Glavna stvar je koliko megapiksela?
Pitanje je donekle netočno, jer slika koju prikupi mozak sadrži dijelove informacija koji nisu prikupljeni istovremeno, to je obrada toka. I još uvijek nema jasnoće po pitanju metoda i algoritama obrade. I također se mora uzeti u obzir promjene vezane uz dob i zdravstveno stanje.
Obično se naziva 324 megapiksela brojka koja se temelji na vidnom polju objektiva od 24 mm na kameri od 35 mm (90 stupnjeva) i moći razlučivosti oka. Ako pokušamo pronaći neku apsolutnu brojku, uzimajući svaki štapić s stošcem kao punopravni piksel, dobit ćemo oko 130 megapiksela. Čini se da brojke nisu točne: fotografija teži detaljima "od ruba do ruba", a ljudsko oko vidi samo mali djelić prizora u jednom trenutku "oštro i detaljno". I količina informacija (boja, kontrast, detalji) značajno varira ovisno o uvjetima osvjetljenja. Više volim ocjenu od 20 megapiksela: nakon svega, " žuta mrlja”procjenjuje se na oko 4-5 megapiksela, ostatak područja je mutan i nije detaljan (na periferiji mrežnice nalaze se uglavnom štapići udruženi u skupine do nekoliko tisuća oko ganglijskih stanica - svojevrsnih pojačivača signala).
Gdje je onda granica?
Jedna je procjena da datoteka od 74 megapiksela ispisana kao fotografija u boji od 530 ppi na 35 x 50 cm (13 x 20 inča) kada se gleda s udaljenosti od 50 cm odgovara maksimalnom broju detalja koje je ljudsko oko sposobno prikazati.
Oko i ISO
Još jedno pitanje na koje je gotovo nemoguće jednoznačno odgovoriti. Činjenica je da, za razliku od filmskih i digitalnih matrica, oko nema prirodnu (ili osnovnu) osjetljivost, a njegova sposobnost prilagodbe uvjetima osvjetljenja naprosto je nevjerojatna - vidimo i na osunčanoj plaži i u sjeni aleja u sumrak.
Inače, spominje se da je pri jakom suncu ISO ljudskog oka jednak jedinici, a pri slabom svjetlu oko ISO 800.
Dinamički raspon
Odmah odgovorimo na pitanje o kontrastu/dinamičkom rasponu: pri jakom svjetlu kontrast ljudskog oka prelazi 10 000 prema 1 - vrijednost nedostižna ni za film ni za matrice. Noć dinamički raspon(izračunato prema vidljiv oku- s punim mjesecom na vidiku - do zvijezda) doseže milijun prema jedan.
Otvor blende i brzina zatvarača
Na temelju potpuno proširene zjenice, maksimalni otvor blende ljudskog oka je oko f/2,4; prema drugim procjenama od f/2.1 do f/3.8. Mnogo ovisi o dobi osobe i njegovom zdravstvenom stanju. Minimalni otvor blende - koliko se naše oko može "zaustaviti" kada gledamo svijetlu snježnu sliku ili gledamo igrače odbojke na pijesku pod suncem - kreće se od f / 8,3 do f / 11. (Maksimalne promjene u veličini zjenice za zdrava osoba- od 1,8 mm do 7,5 mm).
S obzirom na brzinu zatvarača, ljudsko oko lako detektira bljeskove svjetla u trajanju od 1/100 sekunde, au eksperimentalnim uvjetima - do 1/200 sekunde ili kraće, ovisno o ambijentalnom osvjetljenju.
Mrtvi i vrući pikseli
U svakom oku postoji slijepa mrlja. Točka u kojoj se informacije iz čunjića i štapića spajaju prije nego što se pošalju u mozak na skupnu obradu naziva se optički vrh. Na ovom "vrhu" nema šipki i čunjeva - ispada prilično velika slijepa točka - skupina slomljenih piksela.
Ako ste zainteresirani, napravite mali eksperiment: zatvorite lijevo oko i gledajte desnim okom izravno u znak "+" na donjoj slici, postupno se približavajući monitoru. Na određenoj udaljenosti - negdje između 30-40 centimetara od slike - više nećete vidjeti ikonu "*". Također možete učiniti da "plus" nestane kada pogledate "zvjezdicu" lijevo oko zatvaranjem desne. Ove mrtve točke ne utječu posebno na vid - mozak popunjava praznine podacima - to je vrlo slično procesu rješavanja slomljenih i vrućih piksela na matrici u stvarnom vremenu.
Amslerova mreža
Ne želim govoriti o bolestima, ali tjera me potreba da u članak uključim barem jedan testni cilj. I odjednom će nekome pomoći na vrijeme da prepozna početne probleme s vidom. Tako, makularna degeneracija povezana sa starenjem(AMD) utječe na žutu makulu odgovornu za ljutinu centralni vid- na sredini terena pojavi se mrtva točka. Lako je sami provjeriti vid pomoću "Amslerove mreže" - list papira u kavezu, veličine 10 * 10 cm s crnom točkom u sredini. Pogledajte točku u središtu "Amslerove mreže". Slika desno prikazuje primjer kako bi trebala izgledati Amslerova mreža zdrav vid. Ako linije u blizini točke izgledaju nejasno, postoji mogućnost AMD-a i vrijedi se obratiti optometristu.
Šutimo o glaukomu i skotomima – dosta je horor priča.
Amsler grid s mogućim problemima
Ako se na Amslerovoj rešetki pojave zamračenja ili izobličenja linija, provjerite kod optometrista.
Senzori fokusa ili žuta mrlja.
Mjesto najbolja oštrina vida u mrežnici - nazvana "žuta mrlja" prisutna u stanicama - nalazi se nasuprot zjenice i ima oblik ovala promjera oko 5 mm. Pretpostavit ćemo da je "žuta mrlja" analog senzora autofokusa u obliku križa, koji je precizniji od konvencionalnih senzora.
Kratkovidnost
Prilagodba - kratkovidnost i dalekovidnost
Ili u više "fotografskim" terminima: prednji fokus i stražnji fokus - slika se formira prije ili poslije mrežnice. Za prilagodbu ili odlaze u servisni centar (oftalmolozi) ili koriste mikropodešavanje: koriste naočale s konkavnim lećama za prednji fokus (kratkovidnost, tzv. miopija) i naočale s konveksnim lećama za stražnji fokus (dalekovidnost, tzv. hipermetropija).
dalekovidost
Konačno
A kojim okom gledamo u tražilo? Među fotografima amaterima rijetko se spominje vodeće i usmjereno oko. Provjera je vrlo jednostavna: uzmite neprozirni ekran s malom rupom (list papira s rupom veličine novčića) i kroz rupicu s udaljenosti od 20-30 centimetara gledajte u udaljeni predmet. Nakon toga, bez pomicanja glave, gledajte naizmjenično desnim i lijevim očima, zatvarajući drugo. Za dominantno oko, slika se neće pomaknuti. Radeći s kamerom i gledajući u nju vodećim okom, ne možete žmiriti na drugo oko.
I još neke zanimljivosti samotestiranja od A. R. Luria:
Prekrižite ruke na prsima u Napoleonovom položaju. Dominantna ruka bit će na vrhu.
Isprepletite prste nekoliko puta za redom. Palac čija je ruka na vrhu je vodeći pri izvođenju malih pokreta.
Uzmi olovku. "Ciljajte" odabirom mete i gledanjem u nju s oba oka kroz vrh olovke. Zatvori jedno oko, pa drugo. Ako se meta snažno kreće sa zatvorenim lijevim okom, onda je lijevo oko vodeće i obrnuto.
Vodeća noga je ona kojom se odgurnete kada skačete.
Vid je kanal kojim čovjek prima približno 70% svih podataka o svijetu koji ga okružuje. A to je moguće samo iz razloga što je ljudski vid jedan od najsloženijih i najčudesnijih vizualnih sustava na našem planetu. Da nema vida, najvjerojatnije bismo samo živjeli u mraku.
Ljudsko oko ima savršenu strukturu i omogućuje vid ne samo u boji, već iu tri dimenzije i s najvećom oštrinom. Ima mogućnost trenutnog mijenjanja fokusa na različitim udaljenostima, reguliranja količine ulaznog svjetla, razlikovanja ogromnog broja boja i još mnogo toga. velika količina nijanse, ispraviti sferne i kromatske aberacije itd. S mozgom oka povezano je šest razina mrežnice, u kojima i prije nego što se informacija pošalje u mozak, podaci prolaze kroz fazu kompresije.
Ali kako je naš vid uređen? Kako, pojačavanjem boje koja se reflektira od predmeta, pretvaramo je u sliku? Ako o tome ozbiljno razmislimo, možemo zaključiti da je uređaj ljudskog vidnog sustava do najsitnijih detalja "promišljen" od strane Prirode koja ga je stvorila. Ako radije vjerujete da Stvoritelj ili neki Visoka snaga, visoki napon, onda im možete pripisati ovu zaslugu. Ali nemojmo razumjeti, nego nastavimo razgovor o uređaju za vid.
Ogromna količina detalja
Struktura oka i njegova fiziologija bez sumnje se mogu nazvati stvarno idealnima. Razmislite sami: oba su oka u koštanim dupljama lubanje koje ih štite od svih vrsta oštećenja, ali strše iz njih samo zato da bi se omogućio što širi horizontalni pogled.
Udaljenost na kojoj su oči razmaknute daje dubinu prostora. A same očne jabučice, kao što je sigurno poznato, imaju sferni oblik, zbog čega se mogu okretati u četiri smjera: lijevo, desno, gore i dolje. Ali svatko od nas sve to uzima zdravo za gotovo - malo ljudi razmišlja što bi se dogodilo da su naše oči četvrtaste ili trokutaste ili da bi njihovo kretanje bilo kaotično - to bi vid učinilo ograničenim, kaotičnim i neučinkovitim.
Dakle, uređaj oka je izuzetno kompliciran, ali to je upravo ono što ono radi. moguć posao oko četiri tuceta njegovih različitih komponenti. A čak i da ne postoji niti jedan od ovih elemenata, proces gledanja ne bi se odvijao onako kako bi se trebao odvijati.
Da biste vidjeli koliko je oko složeno, predlažemo da obratite pozornost na sliku u nastavku.
Razgovarajmo o tome kako se proces vizualne percepcije provodi u praksi, koji su elementi vizualnog sustava uključeni u to i za što je svaki od njih odgovoran.
Prolaz svjetlosti
Kako se svjetlost približava oku, svjetlosne zrake sudaraju se s rožnicom (koja se inače naziva i rožnica). Prozirnost rožnice omogućuje prolaz svjetlosti kroz nju u unutarnju površinu oka. Prozirnost je, inače, najvažnija karakteristika rožnice, a ona ostaje prozirna zahvaljujući tome što poseban protein koji sadrži inhibira razvoj krvnih žila - proces koji se događa u gotovo svakom tkivu. ljudsko tijelo. U slučaju da rožnica nije prozirna, ostale komponente vidnog sustava ne bi bile važne.
Između ostalog, rožnica sprječava smeće, prašinu i ostalo kemijski elementi. A zakrivljenost rožnice omogućuje joj da lomi svjetlost i pomaže leći da fokusira svjetlosne zrake na mrežnicu.
Nakon što svjetlost prođe kroz rožnicu, ona prolazi kroz malu rupicu koja se nalazi u sredini šarenice. Šarenica je okrugla dijafragma koja se nalazi ispred leće odmah iza rožnice. Šarenica je također element koji daje boju očima, a boja ovisi o prevladavajućem pigmentu u šarenici. Središnja rupa u irisu je zjenica poznata svakome od nas. Veličina ove rupe može se mijenjati kako bi se kontrolirala količina svjetlosti koja ulazi u oko.
Veličina zjenice mijenjat će se izravno sa šarenicom, a to je zbog njezine jedinstvene strukture, jer se sastoji od dvije različite vrste mišićnog tkiva (čak i ovdje postoje mišići!). Prvi mišić je cirkularno kompresijski - smješten je u šarenici kružno. Kada je svjetlo jako, ono se skuplja, uslijed čega se zjenica skuplja, kao da je mišić povlači prema unutra. Drugi mišić se širi - nalazi se radijalno, tj. duž radijusa irisa, koji se može usporediti sa žbicama u kotaču. Pri tamnom svjetlu ovaj se drugi mišić steže, a šarenica otvara zjenicu.
Mnogi ljudi još uvijek imaju poteškoća kada pokušavaju objasniti kako nastaju gore navedeni elementi ljudskog vizualnog sustava, jer u bilo kojem drugom srednjem obliku, tj. u bilo kojoj evolucijskoj fazi jednostavno nisu mogli djelovati, ali osoba vidi od samog početka svog postojanja. Misterija…
Fokusiranje
Zaobilazeći gore navedene faze, svjetlost počinje prolaziti kroz leću iza šarenice. Leća je optički element koji ima oblik konveksne duguljaste kuglice. Leća je potpuno glatka i prozirna, u njoj nema krvnih žila, a nalazi se u elastičnoj vrećici.
Prolazeći kroz leću, svjetlost se lomi, nakon čega se fokusira na retinalnu jamu - najosjetljivije mjesto koje sadrži maksimalan iznos fotoreceptori.
Važno je napomenuti da jedinstvena struktura i sastav osigurava rožnici i leći visoku lomnu moć, što jamči malu žarišnu duljinu. I kako je nevjerojatno da tako složen sustav stane u samo jednu očnu jabučicu (zamislite samo kako bi čovjek mogao izgledati da je, na primjer, potreban metar za fokusiranje svjetlosnih zraka koje dolaze iz predmeta!).
Ništa manje zanimljiva nije činjenica da je kombinirana lomna snaga ova dva elementa (rožnice i leće) u izvrsnom omjeru s očnom jabučicom, što se sa sigurnošću može nazvati još jednim dokazom da vizualni sustav stvoren jednostavno nenadmašan, jer proces fokusiranja je previše složen da bi se o njemu moglo govoriti kao o nečemu što se dogodilo samo kroz postupne mutacije - evolucijske faze.
Ako govorimo o objektima koji se nalaze blizu oka (u pravilu se udaljenost manja od 6 metara smatra bliskom), onda je ovdje još zanimljivije, jer je u ovoj situaciji lom svjetlosnih zraka još jači. To se postiže povećanjem zakrivljenosti leće. Leća je pomoću cilijarnih vrpci povezana s cilijarnim mišićem, koji kontrakcijom omogućuje da leća poprimi konveksniji oblik, čime se povećava njezina lomna moć.
I ovdje je opet nemoguće ne spomenuti najsloženiju strukturu leće: sastoji se od mnogih niti, koje se sastoje od međusobno povezanih stanica, a tanke trake povezuju je s cilijarnim tijelom. Fokusiranje se pod kontrolom mozga provodi iznimno brzo i na punom "automatizmu" - nemoguće je da čovjek takav proces provodi svjesno.
Značenje riječi "film"
Rezultat fokusiranja je fokusiranje slike na mrežnici, koja je višeslojno tkivo osjetljivo na svjetlo, pokrivajući leđa očna jabučica. Mrežnica sadrži oko 137 000 000 fotoreceptora (za usporedbu mogu se navesti moderni digitalni fotoaparati u kojima nema više od 10 000 000 takvih osjetnih elemenata). Takav ogroman broj fotoreceptora posljedica je činjenice da su smješteni izuzetno gusto - oko 400 000 po 1 mm².
Ne bi bilo suvišno ovdje citirati riječi mikrobiologa Alana L. Gillena, koji u svojoj knjizi "Body by Design" govori o mrežnici kao remek-djelu inženjerskog dizajna. On smatra da je mrežnica najčudesniji element oka, usporediv s fotografskim filmom. Mrežnica osjetljiva na svjetlo, smještena na stražnjoj strani očne jabučice, mnogo je tanja od celofana (debljina joj nije veća od 0,2 mm) i mnogo osjetljivija od bilo kojeg fotografskog filma koji je izradio čovjek. Stanice ovog jedinstvenog sloja sposobne su obraditi do 10 milijardi fotona, dok najosjetljivija kamera može obraditi samo nekoliko tisuća njih. Ali još je nevjerojatnije to što ljudsko oko može uhvatiti nekoliko fotona čak iu mraku.
Ukupno se mrežnica sastoji od 10 slojeva fotoreceptorskih stanica, od kojih je 6 slojeva stanica osjetljivih na svjetlost. Postoje 2 vrste fotoreceptora poseban obrazac zbog čega se nazivaju čunjići i štapići. Šipke su izuzetno osjetljive na svjetlost i omogućuju oku crno-bijelu percepciju i noćni vid. Čunjići pak nisu toliko osjetljivi na svjetlost, ali mogu razlikovati boje - optimalno funkcioniranje čunjića primjećuje se u danju dana.
Zahvaljujući radu fotoreceptora, svjetlosne zrake se pretvaraju u komplekse električnih impulsa i šalju u mozak na nevjerojatan velika brzina, a ti impulsi sami nadvladaju preko milijun živčana vlakna.
Komunikacija fotoreceptorskih stanica u mrežnici vrlo je složena. Čunjići i štapići nisu izravno povezani s mozgom. Primivši signal, oni ga preusmjeravaju na bipolarne stanice, a sami već obrađene signale preusmjeravaju na ganglijske stanice, više od milijun aksona (neurita kroz koje se prenose živčani impulsi) koji čine jedinstvenu optički živac preko koje se podaci šalju u mozak.
dva sloja intermedijarni neuroni, prije nego što se vizualni podaci pošalju u mozak, doprinose paralelnoj obradi tih informacija od strane šest razina percepcije smještenih u mrežnici oka. To je neophodno kako bi se slike što brže prepoznale.
percepcija mozga
Nakon što obrađene vizualne informacije uđu u mozak, on ih počinje razvrstavati, obrađivati i analizirati te od pojedinačnih podataka formira cjelovitu sliku. Naravno, o poslu ljudski mozak mnogo više je nepoznato, ali čak i ono što znanstveni svijet danas može pružiti sasvim je dovoljno za čuđenje.
Uz pomoć dva oka formiraju se dvije "slike" svijeta koji čovjeka okružuje - po jedna za svaku mrežnicu. Obje "slike" se prenose u mozak, au stvarnosti osoba vidi dvije slike u isto vrijeme. Ali kako?
I evo u čemu je stvar: točka mrežnice jednog oka točno odgovara točki mrežnice drugog, a to znači da se obje slike, ulazeći u mozak, mogu naložiti jedna na drugu i kombinirati u jednu sliku. Informacije koje primaju fotoreceptori svakog oka konvergiraju vidni korteks mozga, gdje se pojavljuje jedna slika.
Zbog činjenice da dva oka mogu imati različite projekcije, mogu se primijetiti neke nedosljednosti, ali mozak uspoređuje i povezuje slike na takav način da osoba ne osjeća nikakve nedosljednosti. I ne samo to, te nedosljednosti mogu se koristiti za dobivanje osjećaja dubine prostora.
Kao što znate, zbog loma svjetlosti, vizualne slike koje ulaze u mozak su u početku vrlo male i obrnute, ali "na izlazu" dobivamo sliku koju smo navikli vidjeti.
Osim toga, u mrežnici je slika podijeljena od strane mozga okomito na dva dijela - linijom koja prolazi kroz fosu mrežnice. Lijevi dijelovi slika snimljenih s oba oka preusmjeravaju se, a desni dijelovi se preusmjeravaju ulijevo. Dakle, svaka od hemisfera osobe koja gleda prima podatke samo iz jednog dijela onoga što vidi. I opet - "na izlazu" dobivamo čvrstu sliku bez ikakvih tragova veze.
Razdvajanje slike i izuzetno složeni optički putevi čine tako da mozak vidi zasebno u svakoj od svojih hemisfera koristeći svako od očiju. To vam omogućuje da ubrzate obradu protoka dolaznih informacija, a također pruža vid s jednim okom, ako iznenada osoba iz nekog razloga prestane vidjeti s drugim.
Može se zaključiti da mozak u procesu obrade vizualnih informacija uklanja "slijepe" točke, distorzije nastale mikropokretima očiju, treptanjem, kutom gledanja i sl., nudeći svom vlasniku adekvatnu cjelovitu sliku o promatranom.
Još jedan od važni elementi vidni sustav je . Nemoguće je omalovažiti važnost ovog pitanja, jer. da bismo uopće mogli pravilno koristiti nišan, moramo moći okretati oči, podizati ih, spuštati, ukratko, pomicati oči.
Ukupno se može razlikovati 6 vanjskih mišića koji se povezuju s vanjskom površinom očne jabučice. Ovi mišići uključuju 4 ravna (donji, gornji, bočni i srednji) i 2 kosa (donji i gornji).
U trenutku kada se bilo koji mišić kontrahira, mišić nasuprot njemu se opušta - to osigurava glatko kretanje očiju (inače bi svi pokreti očiju bili trzavi).
Okretanjem dva oka automatski se mijenja kretanje svih 12 mišića (6 mišića za svako oko). I izvanredno je da je taj proces kontinuiran i vrlo dobro koordiniran.
Prema poznatom oftalmologu Peteru Jeniju, kontrola i koordinacija povezanosti organa i tkiva sa središnjim živčani sustav kroz živce (ovo se zove inervacija) svih 12 očni mišići predstavlja jedan od vrlo složeni procesi nastaju u mozgu. Dodamo li tome točnost preusmjeravanja pogleda, glatkoću i ujednačenost pokreta, brzinu kojom se oko može okretati (a ona ukupno iznosi do 700° u sekundi), i sve to spojimo, dobivamo pokretno oko. koji je zapravo fenomenalan u smislu izvedbe.sustava. A činjenica da osoba ima dva oka čini sve još kompliciranijim - uz sinkroni pokret očiju potrebna je ista mišićna inervacija.
Mišići koji rotiraju oči razlikuju se od mišića kostura, jer oni sastoje se od mnogo različitih vlakana, a njima upravlja još veći broj neurona, inače bi točnost pokreta postala nemoguća. Ovi mišići se također mogu nazvati jedinstvenim jer se mogu brzo kontrahirati i praktički se ne umaraju.
S obzirom na to da je oko jedno od naj važni organi ljudsko tijelo Potrebna mu je stalna njega. Upravo za to je predviđen “integrirani sustav čišćenja”, koji se sastoji od obrva, kapaka, trepavica i suznih žlijezda, ako se to tako može nazvati.
Uz pomoć suznih žlijezda redovito se proizvodi ljepljiva tekućina koja se kreće sporom brzinom niz vanjska površina očna jabučica. Ova tekućina ispire razne ostatke (prašinu i sl.) s rožnice, nakon čega ulazi u unutarnji suzni kanal i zatim teče niz nosni kanal, te se izlučuje iz tijela.
Suze sadrže vrlo jaku antibakterijsku tvar koja uništava viruse i bakterije. Kapci imaju funkciju čistača stakla - čiste i vlaže oči uslijed nevoljnog treptanja u intervalu od 10-15 sekundi. Zajedno s kapcima rade i trepavice koje sprječavaju ulazak smeća, prljavštine, mikroba i sl. u oko.
Kad kapci ne bi ispunjavali svoju funkciju, oči bi se postupno osušile i prekrile ožiljcima. Da nije bilo suzni kanal, oči bi bile stalno preplavljene suznom tekućinom. Kad čovjek ne bi trepnuo, krhotine bi mu dospjele u oči, a mogao bi čak i oslijepiti. Svi " sustav čišćenja” treba obuhvatiti rad svih elemenata bez iznimke, inače bi jednostavno prestao funkcionirati.
Oči kao pokazatelj stanja
Oči osobe sposobne su prenijeti puno informacija u procesu njegove interakcije s drugim ljudima i svijetom oko sebe. Oči mogu zračiti ljubavlju, gorjeti od bijesa, odražavati radost, strah ili tjeskobu ili umor. Oči pokazuju kamo čovjek gleda, zanima li ga nešto ili ne.
Na primjer, kada ljudi kolutaju očima dok s nekim razgovaraju, to se može protumačiti na potpuno drugačiji način od uobičajenog pogleda prema gore. Velike oči kod djece izazivaju oduševljenje i nježnost okoline. A stanje zjenica odražava stanje svijesti u kojem ovaj trenutak vrijeme je osoba. Oči su pokazatelj života i smrti, ako govorimo u globalnom smislu. Možda ih zbog toga nazivaju "ogledalom" duše.
Umjesto zaključka
U ovoj lekciji ispitali smo strukturu ljudskog vidnog sustava. Naravno, propustili smo puno detalja (ova tema je sama po sebi vrlo obimna i problematično ju je uklopiti u okvir jedne lekcije), ali smo ipak pokušali prenijeti gradivo tako da imate jasnu predodžbu KAKO osoba vidi.
Niste mogli ne primijetiti da i složenost i mogućnosti oka omogućuju ovom organu da višestruko premaši čak i većinu moderne tehnologije i znanstveni razvoj. Oko je jasna demonstracija složenosti inženjeringa u ogroman broj nijanse.
Ali znati o strukturi vida je, naravno, dobro i korisno, ali najvažnije je znati kako se vid može vratiti. Činjenica je da način života osobe, uvjeti u kojima živi i neki drugi čimbenici (stres, genetika, loše navike, bolesti i još mnogo toga) - sve to često pridonosi činjenici da se s godinama vid može pogoršati, t.e. vidni sustav počinje otkazivati.
Ali pogoršanje vida u većini slučajeva nije nepovratan proces - poznavanjem određenih tehnika taj se proces može preokrenuti i vid učiniti, ako ne istim kao kod bebe (iako je to ponekad moguće), onda jednako dobrim. što je moguće za svaku pojedinu osobu. Stoga će sljedeća lekcija našeg tečaja razvoja vida biti posvećena metodama vraćanja vida.
Gledajte u korijen!
Provjerite svoje znanje
Ako želite provjeriti svoje znanje o temi ove lekcije, možete riješiti kratki test koji se sastoji od nekoliko pitanja. Samo 1 opcija može biti točna za svako pitanje. Nakon što odaberete jednu od opcija, sustav automatski prelazi na sljedeće pitanje. Na bodove koje dobijete utječu točnost vaših odgovora i vrijeme utrošeno na polaganje. Imajte na umu da su pitanja svaki put drugačija, a opcije se miješaju.
