Око як оптична система. Тема: Рух світла у вічі

29-04-2012, 14:11

Опис

Сприйняття предметів зовнішнього світуздійснюється оком шляхом аналізу зображення предметів на сітчастій оболонці. У сітківці відбувається складний фотохімічний процес, що веде до трансформації сприйнятої світлової енергіїв нервові імпульси. Ці імпульси проводяться по нервових волокнах до зорових центрів кори головного мозку, де відбувається їх перетворення на зорове відчуттята сприйняття. Далі розглядається лише перша частина процесу - формування зображення оптичною системою ока. При цьому враховуються перешкоди, властиві цій системі. Дані про морфологічній будовіочі наводяться тільки в тій мірі, як це необхідна для розуміння особливостей оптичної системи ока,

Оптичні елементи ока

Оптичну систему ока можна як систему лінз, утворених різними прозорими тканинами і волокнами. Відмінність «матеріалу» цих природних лінз викликає відмінність у тому оптичних характеристиках і насамперед у показнику заломлення. Оптична система ока створює на сітківці дійсне зображення об'єкта, що спостерігається.

Форма нормального ока близька до сфери. Для дорослої людини діаметр сфери очного яблука становить приблизно 25 мм. Маса його близько 78 р. При аметропії сферична формазазвичай порушується. Переднезадній розмір осі, званий також сагітальним, при міопії зазвичай перевищує вертикальний та горизонтальний (або поперечний). Око має вже не сферичну, а еліптичну форму. При гіперметропії, навпаки, око, як правило, дещо сплющене в поздовжньому напрямку сагітальний розмір менше вертикального та поперечного.

Прижиттєвий вимір переднезадньої осіочі в даний час не викликає труднощів. Для цього використовується ехобіометрія(Метод, заснований на застосуванні ультразвуку) або рентгенівський метод. Визначення цієї величини важливо на вирішення низки діагностичних завдань. Необхідно воно також для визначення справжнього значеннямасштабу зображення елементів очного дна.

Розглянемо основні елементи оптичної системи ока з погляду геометричної та фізичної оптики.

Рогівка.Діаметр рогівки дорослої людини коливається від 10 до 12 мм. Рогівка більш опукла, ніж решта поверхні очного яблука. Радіус кривизни передньої поверхні рогівки становить середньому 7,6-7,8 мм, задньої поверхні її - близько 6,8 мм, товщина у центральній частині - 0,5-0,9 мм. Форма передньої поверхні рогівки відрізняється від сфери. Зі сферою практично збігається тільки Центральна частинадіаметром близько 4 мм. Далі від центру з'являється ряд нерівностей, помітно зменшується кривизна, що дало підставу вважати форму рогівки близькою до еліпсоїда чи іншої кривої другого порядку. До питання про форму рогівки ми повернемося при розгляді аберацій ока, оскільки саме форма передньої поверхні рогівки, що межує з повітрям, найбільше впливає на сферичну абераціюочі.

Рогівка являє собою оболонку майже рівної товщини, що лише злегка потовщується до периферії.

Це означає, що ізольована рогівка працює як слабка негативна (розсіююча) лінза, що на перший погляд здається дещо несподіваним. Як показує розрахунок, заломлююча сила ізольованої рогівки усередненого ока дорівнює: 5,48 дптр, а її передня і задня фокусні відстані f=f" = -1825 мм. Ці цифри відносяться тільки до ізольованої рогівки, оточеної з обох боків повітрям. рогівка знаходиться зовсім в інших умовах.З повітрям межує тільки її передня поверхня, задня ж стикається з водянистою вологоюпередньої камери, показник заломлення якої мало відрізняється від такої рогівки. Внаслідок цього промені, що падають на око, пройшовши рогівку, що відхиляє їх до оптичної осі, при вході в водянисту вологу майже не змінюють свого напрямку. У умовах рогівка працює як сильна позитивна (збиральна) лінза, у своїй переднє і заднє фокусні відстані її різняться: f = -17,055 мм, a f - 22,785 мм. Заломлююча сила рогівки як складової оптичної системи ока (Dp) дорівнює 43,05 дптр. Те, що переднє фокусна відстаньнегативно, а заднє позитивно, показує, що лінза діє як позитивна. Зміна заломлюючої сили рогівки залежно від середовища, що межує з нею, можна проілюструвати на прикладі людини, що пливе під водою. Для плавця всі предмети втрачають свої контури, здаються розмитими. Це пояснюється тим, що заломлююча дія рогівки стає меншою, коли вона межує не з повітрям, показник заломлення якого дорівнює 1, а з водою, показник заломлення якої 1,33. В результаті оптична сила ока у воді зменшується і зображення об'єкта формується не на сітківці, а позаду неї. Око стає гіперметропічним. Щоб отримати різке зображення об'єкта на сітківці, плавець під час занурення у воду повинен надіти окуляри з позитивними лінзами. Враховуючи, що різниця в показниках заломлення скла та води невелика, оптична сила лінз має бути дуже великою – близько 100 дптр, тобто фокусна відстань 1 см.

Для розуміння деяких особливостей роботи ока, зокрема його реакції на поляризоване світло, необхідно знати, що деякі групи волокон рогівки мають різні види оптичної анізотропії.

Кришталик.Кришталик має форму двоопуклої лінзи із закругленими краями. У дітей він безбарвний і еластичний, у дорослих більш пружний, до старості стає жорстким, каламутним, набуває жовтого відтінку. Кришталик утворений прозорими волокнами епітелію, щільнішими в центральній частині і м'якшими на периферії. У зв'язку з цим у середині ядра показник заломлення вище, ніж периферії, на 1,5 %. Умовно вважається, що обидві поверхні кришталика є частиною правильної сфери. Насправді вони ближчі до кривих другого порядку; кривизна обох поверхонь у центрі більша, ніж на периферії, тобто, як і у рогівки, центральна частина кришталика майже сферична, а по краях сплощується.

Заломлююча силаізольованого кришталика становить 101,8 дптр, фокусна відстань його дорівнює 9,8 мм. Кришталик, що знаходиться в природних умов, оточений водянистою вологою та склоподібним тілом, має фокусну відстань 69,908 мм та оптичну силу всього 19,11 дптр.

Отже, незважаючи на те, що ізольований кришталик є сильнішою позитивною лінзою, ніж ізольована рогівка, елементом найбільшої оптичної силив оці людини служить рогівка.

Розкид спектрального пропускання для різних очейдуже значний. Залежить і від віку. Помічено, що до старості, коли кришталик жовтіє та пропускає менше блакитного та зеленого світла, об'єкти видаються спостерігачеві жовтішими. Цим іноді пояснюють зміну колірної гамиу картинах залежно від віку художника.

Передня та задня камери заповнені прозорою водянистою вологою. Дуже подібно до хімічного складуз камерною вологою скловидне тіло, однакові та його показники заломлення.

Оболонки ока.Загальновідома аналогія ока та фотоапарата. Так само як у фотоапараті, в оці відділи, функція яких полягає у формуванні та прийомі зображення, відокремлені від стороннього світла «кожухом» – стінками очного яблука. Стіни ці утворюються трьома оболонками: зовнішньої - склерою, середньої - судинної (хороїдия) і внутрішньої - сітківкою, що служить світлочутливим шаром.

Однак на відміну від фотокамери, стінки якої абсолютно непрозорі і світло потрапляє на світлочутливий шар плівки тільки через об'єктив, оболонки ока пропускають на сітківку деяку частину світла не через зіницю, а через склеру - сполучну тверду оболонку товщиною від 0,5 до 1 мм. При освітленні: склер дуже яскравим світлом (наприклад, при діафанокопії) добре видно, як світиться внутрішня поверхня очного яблука. Цього світла не вистачає звичайно для офтальмоскопії, але цілком достатньо для виявлення пухлин та інших змін щільності, товщини і пігментації оболонок ока. Така відмінність у прозорості «кожуха» ока та фотокамери є дуже суттєвою при розгляді ока як оптичної системи. Цікаво також, що мала прозорість очного яблука обумовлена ​​переважно оптичною щільністю не склери, а хоріоїди.

Хоріоідея- це м'яка судинна оболонка, що складається з мережі кровоносних судинхарчування очей. З боку, зверненої до сітківки, вона покрита шаром пігментного епітелію, що є головним захистом ока від стороннього світла. Саме завдяки поглинанню в пігментному епітелії внутрішня поверхня очного яблука має дуже малий коефіцієнт відбиття (5-10%). Решта падаючого світла поглинається цим шаром. У різних ділянках хоріоїди пігментація неоднакова. Так, в області заднього полюса, де судини розташовані густіше, пігментація сильніша, тому неозброєному оку ця частина оболонки представляється плямисто-коричневою. Темна плямавиділяється також у області центральної ямки. При збільшенні, наприклад, при офтальмоскопії, тут помітна дрібна плямистість, що викликається неоднаковою пігментацією клітин. Ступінь пігментації залежить від загального забарвлення. У брюнетів пігментація сильніша, у альбіносів вона взагалі відсутня, що призводить до різкого зниженнязору, оскільки на зображення об'єкта, яке формується оптичною системою ока, накладається яскраве стороннє світло, що пройшло через склеру.

Таким чином, одна з суттєвих відмінностей оптичної системи ока від фотокамери. часткова проникністьоболонок ока для світла, що викликає в деяких умовах перешкоди у вигляді вуалі та знижує контрастність основного сітчастого зображення. Ця особливість ока має і позитивний біквона широко використовується в офтальмології для діагностики, наприклад, при діафаноскопії, при локалізації уражень на очному дні і т. п. Пігментний епітелій є не у всіх тварин (так, наприклад, у крокодила очне дно біле). Наслідок такої різниці у будові очного яблука стає зрозумілим з наступного міркування. За відсутності пігменту внутрішня поверхня очного яблука світла, тобто має великий коефіцієнт відбиття. В результаті світло, що потрапляє в око через мале отвір - зіниця, зазнає багаторазового відображення від внутрішньої поверхні очного яблука, і освітленість всієї його внутрішньої поверхні стає майже рівномірною. Контрастність зображення об'єкта цьому світлому тлі різко знижується, сприйняття погіршується. Робота ока, позбавленого пігментного епітелію, нагадує відомий у світлотехніці інтегруюча куля Ульбріхта, внутрішня поверхня якого вкрита білою матовою фарбою. Світло, що надходить у кулю через малий отвір, зазнає багаторазового відображення та коефіцієнт інтегрального відображення сягає 90 %. Досвід показує, що око людини працює негаразд. При спостереженні об'єкта вуалі не відчувається. Цьому сприяє наявність пігментного епітелію.

Значне поглинання світла пігментним епітелієм підтверджується і при офтальмоскопії. Якщо освітлене офтальмоскопом поле обмежене діафрагмою, лікар бачить на очному дні пацієнта яскраво освітлене коло на темному полі. Помітного засвічення фону не спостерігається.

Реальна схема освітлення ока світлом, що проходить через зіницю ока, показано малюнку. Падаючий через зіницю і заломлене прозорими середовищами очі світло формує зображення об'єкта на якійсь ділянці сітківки N. При цьому більша частина світлової енергії, сконцентрованої в зображенні, поглинається пігментом, трансформується в нервові імпульси і перетворюється на зорове відчуття. Таким чином, зображення сприймається та аналізується вищими центрами. Однак, внаслідок того, що пігмент не є абсолютно чорним тілом, деяка частка світлової енергії (близько 5-10%) дифузно відбивається на неосвітлену поверхню очного дна. Це відбите світло знову поглинається пігментним епітелієм, створюючи слабку вуаль. Приблизно 1% світла вдруге відбивається і знову потрапляє на поверхню очного дна. Вторинне відображення дуже мало впливає на якість зображення, а подальші відображення не мають практичного значення.

Таким чином, ефект засвітлення всієї поверхні сітківки ока людини відбитим світлом внаслідок високого коефіцієнтапоглинання пігментного епітелію незначний, але при розгляді роботи очі їм не слід нехтувати.

Стаття із книги: .

, кришталик та склоподібне тіло . Їхня сукупність називається діоптричним апаратом. У нормальних умовахвідбувається рефракція (заломлення) променів світла від зорової мішені рогівкою та кришталиком, так що промені фокусуються на сітківці. Заломлююча сила рогівки (основного рефракційного елемента ока) дорівнює 43 діоптріям. Випуклість кришталика може змінюватися, і його заломлююча сила варіюється між 13 і 26 діоптріями. Завдяки цьому кришталик забезпечує акомодацію очного яблука до об'єктів, що знаходяться на близькій або далекій відстані. Коли, наприклад, промені світла від віддаленого об'єкта входять у нормальне око(З розслабленим циліарним м'язом), мета виявляється на сітківці у фокусі. Якщо ж око спрямоване на ближній об'єкт, вони фокусуються за сітківкою (тобто зображення на ній розпливається), поки не відбудеться акомодація. Циліарний м'яз скорочується, послаблюючи натяг волокон пояска; кривизна кришталика збільшується, і в результаті зображення фокусується на сітківці.

Рогівка та кришталик разом складають опуклу лінзу. Промені світла від об'єкта проходять через вузлову точку лінзи і утворюють па сітківці перевернуте зображення, як у фотоапараті. Сітківку можна порівняти з фотоплівкою, оскільки обидві фіксують зорові зображення. Однак сітківка влаштована набагато складніше. Вона обробляє безперервну послідовність зображень, а також посилає в мозок повідомлення про переміщення зорових об'єктів, загрозливих ознак, періодичній зміні світла і темряви та інші зорові дані про зовнішнє середовище

Хоча оптична вісь людського ока проходить через вузлову точку кришталика і точку сітківки між центральною ямкою і диском зорового нерва (рис. 35.2), окорухова система орієнтує очне яблуко на ділянку об'єкта, яка називається точкою фіксації. Від цієї точки промінь світла йде через вузлову точку та фокусується у центральній ямці; таким чином, він проходить вздовж зорової осі. Промені з інших ділянок об'єкта фокусуються у сфері сітківки навколо центральної ямки ( рис. 35.5).

Фокусування променів на сітківці залежить не тільки від кришталика, а й від райдужної оболонки. Райдужка виконує роль діафрагми фотоапарата і регулює не лише кількість світла, що надходить у око, але, що ще важливіше, глибину зорового поля та сферичну аберацію кришталика. При зменшенні діаметра зіниці глибина зорового поля зростає і промені світла прямують через центральну частину зіниці, де сферична аберація мінімальна. Зміни діаметра зіниці відбуваються автоматично (тобто рефлекторно) при налаштуванні (акомодації) ока на розгляд близьких предметів. Отже, під час читання чи іншої діяльності очей, пов'язаної з розрізненням дрібних об'єктів, якість зображення покращується за допомогою оптичної системи ока.

На якість зображення впливає ще один фактор – розсіювання світла. Воно мінімізується шляхом обмеження пучка світла, а також його поглинання пігментом судинної оболонкита пігментним шаром сітківки. Щодо цього око знову нагадує фотоапарат. Там розсіювання світла теж запобігається за допомогою обмеження пучка променів та його поглинання чорною фарбою, що покриває внутрішню поверхнюкамери.

Фокусування зображення порушується, якщо розмір зіниці не відповідає заломлюючій силі діоптричного апарату. При міопії (близорукості) зображення віддалених об'єктів фокусуються перед сітківкою, не доходячи до неї (рис. 35.6). Дефект коригується за допомогою увігнутих лінз. І навпаки, при гіперметропії (далекозорості) зображення далеких предметів фокусуються позаду сітківки. Щоб усунути проблему, потрібні опуклі лінзи (рис. 35.6). Щоправда, зображення можна тимчасово сфокусувати за рахунок акомодації, але при цьому стомлюються циліарні м'язи та очі втомлюються. При астигматизмі виникає асиметрія між радіусами кривизни поверхонь рогівки або кришталика (а іноді сітківки) у різних площинах. Для корекції використовуються лінзи із спеціально підібраними радіусами кривизни.

Пружність кришталика з віком поступово знижується. Падає ефективність його акомодації під час розгляду близьких предметів (пресбіопія). У молодому віцізаломлююча сила кришталика може змінюватись у широкому діапазоні, аж до 14 діоптрій. До 40 років цей діапазон зменшується вдвічі, а після 50 років – до 2 діоптрій та нижче. Пресбіопія коригується опуклими лінзами.

Людське око часто наводять як приклад дивовижної природної інженерії - але судячи з того, що це один із 40 варіантів пристроїв, які з'являлися в процесі еволюції у різних організмів, нам варто стримати свій антропоцентризм і визнати, що за будовою людське оконе є чимось досконалим.

Розповідь про око найчастіше розпочати з фотона. Квант електромагнітного випромінювання неспішно влітає строго в око нічого не підозрюючого перехожого, який щуриться від несподіваного відблиску з чиїхось годинників.

Перша деталь оптичної системи ока – це рогівка. Вона змінює напрямок руху світла. Це можливо завдяки такій властивості світла, як заломлення, відповідального у тому числі за веселку. Швидкість світла стала у вакуумі - 300 000 000 м/с. Але при переході з одного середовища в інше (в даному випадку з повітря в око) світло змінює свою швидкість та напрямок руху. У повітря коефіцієнт заломлення дорівнює 1,000293, у рогівки – 1,376. Це означає, що промінь світла у рогівці уповільнює свій рух у 1,376 разів і відхиляється ближче до центру ока.

Улюблений спосіб розколювати партизанів – світити їм яскравою лампою в обличчя. Це боляче з двох причин. Яскраве світло – це потужне електромагнітне випромінювання: трильйони фотонів атакують сітківку, і її нервові закінченнязмушені передавати шалену кількість сигналів у мозок. Від перенапруги нерви, як дроти, перегорають. При цьому м'язи райдужної оболонки змушені стискатися так сильно, як тільки можуть, відчайдушно намагаючись закрити зіницю і захистити сітківку.

І підлітає до зіниці. З ним все просто - це отвір у райдужній оболонці. За рахунок кругових і радіальних м'язів райдужна оболонка може звужувати і розширювати зіницю, регулюючи кількість світла, що проникає в око, як діафрагма у фотоапараті. Діаметр зіниці людини може змінюватись від 1 до 8 мм залежно від освітленості.

Пролетівши крізь зіницю, фотон потрапляє на кришталик - другу лінзу, відповідальну за його траєкторію. Кришталик заломлює світло слабше, ніж рогівка, зате він рухливий. Кришталик висить на цилінарних м'язах, які змінюють його кривизну, тим самим дозволяючи нам фокусуватися на предметах на різній відстані від нас.

Саме з фокусом пов'язані порушення зору. Найпоширеніші - короткозорість і далекозорість. Зображення в обох випадках фокусується не на сітківці, як слід, а перед нею (близорукість), або за нею (далекозорість). Винне в цьому око, яке змінює форму з круглої на овальну, і тоді сітківка віддаляється від кришталика або наближається до нього.

Після кришталика фотон пролітає крізь склоподібне тіло (прозорий холодець - 2/3 об'єму всього ока, на 99% - вода) прямо на сітківку. Тут реєструються фотони, і повідомлення про прибуття відправляються нервами в мозок.

Сітківка вистелена клітинами-фоторецепторами: коли світла немає, вони виробляють спеціальні речовини – нейротрансмітери, але як тільки в них потрапляє фотон, клітини-фоторецептори перестають їх виробляти – і це сигнал для мозку. Є два типи цих клітин: палички, які чутливіші до світла, і колбочки, які краще розрізняють рух. Паличок у нас близько ста мільйонів і ще 6-7 мільйонів колб, всього більше ста мільйонів світлочутливих елементів- це більше 100 мегапікселів, що ніякому хаселеві не снилося.

Сліпа пляма - точка прориву, де зовсім немає світлочутливих клітин. Воно досить велике - 1-2 мм у діаметрі. На щастя, у нас бінокулярний зірі є мозок, який поєднує дві картинки з плямами в одну нормальну.

На момент передачі сигналу в оці людини виникає проблема з логікою. Підводний житель восьминіг, який не особливо потребує зору, у цьому сенсі набагато послідовніший. У восьминогів фотон спочатку врізається в шар колб і паличок на сітківці, відразу за яким чекає шар нейронів і передає сигнал у мозок. У людини світло спершу продирається крізь шари нейронів – і лише потім вдаряється у фоторецептори. Через це в оці є перша пляма – сліпа.

Друга пляма - жовта, це центральна область сітківки прямо навпроти зіниці, трохи вище за зоровий нерв. Цим місцем очей бачить найкраще: концентрація світлочутливих клітин тут сильно збільшена, тому наш зір по центру візуального поля значно гостріший за периферійний.

Зображення на сітківці перевернуто. Мозок вміє правильно інтерпретувати картинку і відновлює з перевернутого оригінальне зображення. Діти перші пару днів бачать все догори ногами, поки їхній мозок встановлює свій фотошоп. Якщо одягнути окуляри, що перевертають зображення (це вперше зробили ще в 1896 році), то через пару днів наш мозок навчиться інтерпретувати і таку перевернуту картинку правильно.

Для початку.

Очевидне світло це електромагнітні хвиліна які налаштований наш зір. Можна порівняти людське око з антеною радіоприймача, ось тільки чутливе воно буде не до радіохвиль, а до іншої смуги частот. Як світло, людина сприймає електромагнітні хвилі з довжиною приблизно від 380 нм до 700 нм. (Нанометр дорівнює одній мільярдній частині метра). Хвилі саме цього діапазону називають видимим спектром; з одного боку до нього примикає ультрафіолетове випромінювання (таке миле серцю любителів засмаги), з іншого - інфрачервоний спектр (який ми самі здатні генерувати у вигляді тепла, що виділяється тілом). Людське око та головний мозок (найшвидший процесор з існуючих) у режимі реального часу візуально відновлюють видимий навколишній світ(Часто не тільки видимий, а й уявний, але про це - у статті про Гештальт).

Для фотографів і фотолюбителів порівняння з радіоприймачем здається безглуздим: якщо проводити аналогії, то з фототехнікою - присутня певна подібність: очі і об'єктиву, мозку і процесора, ментальної картинки і зображення, збереженого у файлі. Зір і фотографію часто порівнюють на форумах, думки висловлюються різні. Вирішив і я скомпілювати деяку інформацію та надіслати аналогій.

Спробуємо знайти аналогії в конструкції:

Рогівка працює як передній елемент об'єктива, заломлюючи світло, що надходить, і одночасно як «УФ-фільтр», що захищає поверхню «об'єктиву»,

Райдужна оболонка працює як діафрагма – що розширюється або звужується залежно від необхідної експозиції. Насправді райдужна оболонка, що дає очам колір, що надихає на поетичні порівняння та спроби «потонути в очах», це лише м'яз, який розширюється або стискається і таким чином визначає розмір зіниці.

Зіниця – об'єктив, а у ньому – кришталик – фокусуюча група лінз об'єктива, здатна змінювати кут заломлення світла.

Сітківка, що знаходиться на задній внутрішньої стінкиочного яблука, працює де-факто як матриця/плівка.

Мозок – процесор, який обробляє дані/інформацію.

А шість м'язів, що відповідають за рухливість очного яблука і кріпляться до нього зовні – з натяжкою – але можна порівняти і з системою автофокусу, що стежить, і з системою стабілізації зображення, та й з фотографом, що наводить об'єктив фотоапарата на цікаву для нього сцену.

Зображення, що фактично формується в оці, перевернуте (як у камері обшкірі); його корекцією займається спеціальний відділ мозку, що перевертає картинку «з голови на ноги». Новонароджені бачать світ без такої корекції, тому вони іноді переводять погляд чи тягнуться у напрямку, протилежному до руху, за яким стежать. Експерименти з дорослими, яким одягли окуляри, що перевертають зображення на «невідкоригований» вигляд, показали, що вони легко пристосовуються до зворотної перспективи. Випробуваним, які зняли окуляри, був потрібний аналогічний час, щоб заново «пристосуватися».

Те, що «бачить» людина, насправді можна порівняти з потоком інформації, що постійно оновлюється, яка збирається в картинку мозком. Очі знаходяться в постійному русі, збираючи інформацію - вони сканують поле зору і оновлюють деталі, що змінилися, зберігаючи статичну інформацію.

Область зображення, де людина може сфокусуватися у кожен окремий час становить лише близько пів градуса від поля зору. Вона відповідає «жовтій плямі», а решта зображення залишається не у фокусі, дедалі більше розмиваючись до країв поля зору.

Зображення формується з даних, зібраних світлочутливими рецепторами ока: паличками та колбочками, розташованими на задній внутрішній його поверхні – сітківці. Паличок більше разів на 14 - близько 110-125 мільйонів паличок проти 6-7 мільйонів колб.

Колбочки в 100 разів менш чутливі до світла, ніж палички, але сприймають кольори і краще паличок реагують на рух. Палички – клітини першого типу – чутливі до інтенсивності світла та до того, як ми сприймаємо форми та контури. Тому колбочки більшою мірою відповідають за денний зір, а палички – за нічний. Існують три підтипи колб, які відрізняються по сприйнятливості до різних довжин хвиль або основних кольорів, на які вони налаштовані: колбочки S-типу для коротких хвиль - синій, M-типу для середніх - зелений і L-типу для довгих - червоний. Чутливість відповідних колб до квітів не однакова. Тобто, кількість світла, необхідного для того, щоб зробити (однакове за інтенсивністю вплив) таке ж відчуття інтенсивності різна для S, M і L колб. Ось вам і матриця цифрового фотоапарата – навіть фотодіодів зеленого кольоруу кожному осередку вдвічі більше, ніж фотодіодів інших кольорів, у результаті роздільна здатність такої структури максимальна в зеленій області спектра, що відповідає особливостям людського зору.

Ми бачимо колір переважно у центральній частині поля зору – саме там розташовані майже всі колбочки, чутливі до квітів. В умовах нестачі освітлення, колбочки втрачають свою актуальність та інформація починає надходити від паличок, що сприймають все у монохромі. Саме тому багато з того, що ми бачимо вночі, виглядає чорно-білим.

Але і при яскравому світлі краї поля зору залишаються монохромними. Коли Ви дивитеся прямо вперед, і на краю вашого поля зору з'являється автомобіль, ви не зможете визначити його колір, поки око на мить не подивиться в його бік.

Палички надзвичайно світлочутливі – вони здатні зареєструвати світло лише одного фотона. При стандартному освітленні очей реєструє близько 3000 фотонів на секунду. А оскільки центральна частина поля зору населена колбочками, орієнтованими на денне світло, око починає бачити більше деталей зображення не по центру, як тільки сонце опускається нижче за горизонт.

Це легко перевірити спостерігаючи за зірками в ясну ніч. У міру адаптації ока до нестачі освітлення (повна адаптація займає близько 30 хвилин), якщо ви дивитеся в одну точку, ви починаєте бачити групи слабких зірок осторонь точки, куди ви дивитесь. Якщо перевести на них погляд, вони пропадуть, а нові групи з'являться в області, де ваш погляд був сфокусований до переміщення.

Багато тварин (а птахи – так багато) мають набагато більше колбочек в порівнянні з середньою людиною, що дозволяє їм виявити дрібних тварин та іншу видобуток з великої висоти і відстані. І навпаки, у нічних тварин та істот, які полюють уночі більше паличок, що покращує нічний зір.

А тепер аналогії.

Які фокусні відстані людського ока?

Зір – набагато динамічніший і ємніший процес, щоб без додаткових відомостей порівнювати його з об'єктивом зі змінною фокусною відстанню.

Зображення, яке отримує мозок від двох очей, має кут поля зору в 120-140 градусів, іноді трохи менше, рідко - більше. (По вертикалі до 125 градусів і по горизонталі - 150 градусів, різке зображення забезпечується тільки областю жовтої плями в межах 60-80 градусів). Тому в абсолютних величиночі схожі на ширококутний об'єктив, але загальна перспектива і просторові відносини між об'єктами в полі зору схожі на картинку, що отримується з «нормального» об'єктиву. На відміну від традиційно прийнятої думки, що фокусні «нормального» об'єктиву лежать у межах 50 – 55 мм, фактична фокусна відстань нормального об'єктива становить 43мм.

Привівши загальний кут поля зору в систему 24*36 мм, отримуємо – з урахуванням безлічі факторів, таких як умови освітлення, відстань до предмета, вік та здоров'я людини – фокусна відстань від 22 до 24 мм (фокусна 22.3 мм отримала найбільшу кількість голосів як найближчу до картинки людського зору).

Іноді зустрічаються цифри 17 мм фокусного (або точніше 16,7 мм). Таке фокусне виходить при відштовхуванні від зображення, що формується всередині ока. Вхідний кут дає еквівалентне фокусне 22-24 мм, вихідний - 17 мм. Це як подивитися в бінокль з зворотного боку- Об'єкт виявиться не ближче, а далі. Звідси й розбіжність у цифрах.

Головне – скільки мегапікселів?

Питання дещо некоректне, адже картинка, яка збирається мозком, містить шматки інформації, зібрані не одночасно, це потокова обробка. Та й щодо методів і алгоритмів обробки поки ясності немає. А треба ще враховувати вікові змінита стан здоров'я.

Зазвичай згадується 324 мегапікселі - цифра, заснована на полі зору 24 мм об'єктиву на 35 мм фотоапараті (90 градусів) і роздільної здатності ока. Якщо постаратися знайти абсолютну цифру, прийнявши кожну паличку з колбочкою за повноцінний піксель, то отримаємо близько 130 мегапікселів. Цифри здаються некоректними: фотографія прагнути деталізації «від краю і до краю», а людське око в окремо взятий момент часу «різко і деталізовано» бачить лише малу дещицю сцени. Та й обсяг інформації (колір, контраст, деталізація) значно змінюється залежно від умов висвітлення. Мені більше до душі оцінка в 20 Мп: адже жовта плямаоцінюється десь у 4 - 5 мегапікселів, решта площі - розмита і недеталізована (на периферії сітківки знаходяться в основному палички, об'єднані в групи до декількох тисяч навколо гангліозних клітин - своєрідних підсилювачів сигналу).

Де тоді межа дозволу?

За однією з оцінок, 74-мегапіксельний файл, роздрукований у повнокольорову фотографію з роздільною здатністю 530 ppi та розміром 35 на 50 см (13*20 дюймів), при перегляді з відстані 50 см відповідає максимальній деталізації, до якої здатне людське око.

Око та ISO

Ще одне питання, на яке практично неможливо однозначно відповісти. Справа в тому, що на відміну від плівки та матриць цифрових фотоапаратів, у ока немає природної (або базової) чутливості, а його здатність пристосовуватися до умов освітлення просто дивовижна - ми бачимо і на залитому сонці пляжі і в тінистій алеї в сутінках.

Так чи інакше, згадується, що при яскравому сонячному світлі ISO людського ока одно одиниці, а при низькому освітленні - порядку ISO 800.

Динамічний діапазон

Відразу відповімо і питання про контрастності/динамічному діапазоні: при яскравому світлі контрастність людського ока перевищує 10 000 до 1 – величина недосяжна ні плівки, ні матриць. Нічний динамічний діапазон(розрахований за видимим оку- при повному місяці в полі зору - зірок) досягає мільйона до одного.

Діафрагма та витримка

Якщо відштовхуватись від повністю розширеної зіниці, максимальна діафрагма людського ока становить близько f/2.4; за іншими оцінками f/2.1 до f/3.8. Багато залежить від віку людини та її стану здоров'я. Мінімальна діафрагма – наскільки наше око здатне «прикрити діафрагму», коли дивиться на яскраву сніжну картинку або під сонцем спостерігає за гравцями у пляжний волейбол – від f/8.3 до f/11. (Максимальні зміни розміру зіниці для здорової людини- Від 1,8 мм до 7,5 мм).

Що стосується витримки, то людське око легко виявляє спалахи світла тривалістю в 1/100 секунд, а в експериментальних умовах - до 1/200 секунд і коротше в залежності від навколишнього освітлення.

Біті та гарячі пікселі

У кожному оці існує сліпа пляма. Крапка, в яку сходить інформація від колб і паличок, перш ніж вирушити в мозок для пакетної обробки, називається верхівкою зорового нерва. На цій «верхівці» паличок і колбочок немає – виходить чимала сліпа пляма – група битих пікселів.

Якщо цікаво, проведіть невеликий експеримент: закрийте ліве око та дивіться правим прямо на значок «+» на малюнку знизу, поступово наближаючись до монітора. На певній відстані – приблизно 30-40 сантиметрів від зображення – ви перестанете бачити значок «*». Також можна змусити зникнути «плюс», якщо дивитися на «зірочку» лівим оком, закривши правий. На зір ці сліпі плями особливо не впливають – мозок заповнює прогалини даними – дуже нагадує процес позбавлення від битих та гарячих пікселів на матриці в реальному часі.

Сітка Амслера

Не хочеться про недуги, але необхідність включення до статті хоча б однієї тестової мішені змушує. Та й раптом комусь допоможе вчасно розпізнати проблеми зі зором, що починаються. Отже, вікова макулодистрофія(ВМД) вражає жовту пляму, що відповідає за гостроту центрального зору– у середині поля з'являється сліпа пляма. Перевірку зору легко здійснити самостійно за допомогою «сітки Амслера» - аркуша паперу в клітинку розміром 10*10 см із чорною точкою посередині. Подивіться на точку у центрі "сітки Амслера". Справа на малюнку показаний приклад того, як має виглядати сітка Амслера здоровому зорі. Якщо лінії поруч із точкою виглядають нечіткими, є можливість наявності ВМД і варто звернутися до окуліста.

Про глаукоми та скотоми промовчимо – вистачить страшилок.

Сітка Амслера з можливими проблемами

Якщо на сітці Амслера з'являються затемнення або спотворення ліній - перевірте окуліста.

Датчики фокусування або жовта пляма.

Місце найкращої гостротизору у сітківці – зване за присутнім у клітинах жовтому пігменту «жовтою плямою» - розташоване навпроти зіниці і має форму овалу з діаметром близько 5 мм. Вважатимемо, що «жовта пляма» - аналог хрестоподібного датчика автофокусу, що відрізняється більшою точністю, у порівнянні зі звичайними датчиками.

Короткозорість

Юстування – короткозорість і далекозорість

Або в більш «фотографічних» термінах: фронт-фокус та бек-фокус – зображення сформовано до або після сітківки. Для юстування або йдуть до сервіс-центру (до лікарів-офтальмологів) або використовують мікропідстроювання: за допомогою окулярів увігнутими лінзами при фронт-фокусі (близорукості, ака міопія) та окулярів з опуклими лінзами при бек-фокусі (дальнозоркості, ака гіперметропії).

Дальнозоркість

Насамкінець

А яким оком дивимося у видошукач? Серед фотолюбителів рідко згадують про ведуче і ведене око. Перевіряється дуже просто: візьміть непрозорий екран з невеликим отвором (аркуш паперу з отвором розміром з монету) та подивіться на віддалений предмет через отвір з відстані 20-30 сантиметрів. Після цього – не зміщуючи голову – по черзі дивіться правим та лівим оком, закриваючи другий. Для ведучого ока зображення не зміститься. Працюючи з фотоапаратом і дивлячись у нього провідним оком, інше око можна не мружити.

І ще трохи цікавих самостійних тестіввід А. Р. Лурія:

Схрестіть руки на грудях у «позі Наполеона». Ведуча рука виявиться зверху.

Переплетіть кілька разів поспіль пальці рук. Великий палець, який руки виявиться зверху, та є провідною при виконанні дрібних рухів.

Візьміть олівець. «Приціліться», вибравши мішень і дивлячись на неї обома очима через кінчик олівця. Замружте одне око, потім інше. Якщо мета сильно зміщується при заплющеному лівому оці, то ліве око – провідний, і навпаки.

Провідною ногою є та, якою ви відштовхуєтеся під час стрибка.

Зір є каналом, з якого людина отримує приблизно 70% всіх даних про світ, що його оточує. І можливо це тільки з тієї причини, що саме зір людини є однією з найскладніших і уражаючих зорових систем на нашій планеті. Якби не було зору, всі ми, швидше за все, просто жили б у темряві.

Людське око має досконалу будову і забезпечує зір не тільки в кольорі, але також у трьох вимірах і з високою різкістю. Він має здатність моментально змінювати фокус на різні відстані, здійснювати регуляцію об'єму світла, розрізняти між собою величезну кількість кольорів і ще Велика кількістьвідтінків, проводити корекцію сферичних та хроматичних аберацій тощо. З мозком очей пов'язують шість рівнів сітківки, у яких перед тим, як інформація буде відправлена ​​в мозок, дані проходять через етап компресії.

Але як же влаштований наш з вами зір? Як шляхом посилення кольору, відбитого від предметів, ми трансформуємо їх у зображення? Якщо подумати про це серйозно, можна дійти невтішного висновку, що пристрій зорової системи людини до найдрібніших подробиць «продумано» що створила його Природою. Якщо ж ви вважаєте за краще вірити в те, що за створення людини відповідальний Творець чи якась особа Вища силато цю заслугу можете приписати їм. Але давайте не розбиратимемося в , а продовжимо розмову про пристрій зору.

Величезна кількість деталей

Будова ока і його фізіологію можна безперечно назвати дійсно ідеальними. Подумайте самі: обидва очі знаходяться в кісткових западинах черепа, які захищають їх від усіляких пошкоджень, проте виступають вони саме так, щоб забезпечувався максимально широкий горизонтальний огляд.

Відстань, на якій очі знаходяться один від одного, забезпечує просторову глибину. А самі очні яблука, як відомо, мають кулясту форму, завдяки чому здатні обертатися в чотирьох напрямках: вліво, вправо, вгору і вниз. Але кожен з нас сприймає все це, як само собою зрозуміле - мало кому спадає на думку уявити, що було б, якби наші очі були квадратними або трикутними або їхній рух був би хаотичним - це зробило б зір обмеженим, сумбурним і малоефективним.

Отже, пристрій ока гранично складно, але саме це і робить можливим роботуприблизно чотирьох десятків його різних складових. І навіть якби не було хоч одного з цих елементів, процес зору перестав здійснюватися так, як йому слід здійснюватися.

Щоб переконатися в тому, наскільки складно влаштоване око, пропонуємо вам звернути свою увагу на малюнок нижче.

Давайте ж поговоримо у тому, як реалізується практично процес зорового сприйняття, які елементи зорової системи у цьому беруть участь, і що кожен їх відповідає.

Проходження світла

У міру наближення світла до ока світлові промені зіштовхуються з рогівкою (інакше її називають роговою оболонкою). Прозорість рогівки дозволяє світлу проходити крізь неї у внутрішню поверхню ока. Прозорість, до речі, є найважливішою характеристикою рогівки, і прозорою вона залишається через те, що особливий протеїн, який міститься в ній, стримує розвиток кровоносних судин - процес, що відбувається практично в кожній з тканин. людського тіла. У тому разі якби рогівка не була прозорою, інші компоненти зорової системи не мали б ніякого значення.

Крім іншого, рогівка не дає потрапляти у внутрішні порожнини ока сміття, пилу та будь-яким хімічним елементам. А кривизна рогової оболонки дозволяє їй заломлювати світло та допомагати кришталику фокусувати світлові промені на сітківці.

Після того, як світло пройшло крізь рогівку, воно проходить через маленький отвір, розташований посередині райдужної околиці. Райдужка ж є круглою діафрагмою, яка знаходиться перед кришталиком відразу за рогівкою. Райдужка також є тим елементом, який надає оку колір, а колір залежить від переважає пігменту в райдужці. Центральний отвір у райдужній оболонці - це і є знайома кожному з нас зіниця. Розмір цього отвору має можливість змінюватися, щоб контролювати кількість світла, що надходить в око.

Розмір зіниці зміняться безпосередньо райдужкою, а зумовлено це її унікальною будовою, адже вона складається з двох різних видів м'язових тканин (навіть тут є м'язи!). Перший м'яз є круговою стискаючою - вона розташовується в райдужці колоподібно. Коли світло яскраве, відбувається її скорочення, внаслідок чого зіниця скорочується, як би втягуючись м'язом усередину. Другий м'яз є розширюючим - він розташований радіально, тобто. по радіусу райдужної оболонки, що можна порівняти зі спицями в колесі. При темному освітленні відбувається скорочення цього другого м'яза, і райдужка розкриває зіницю.

Багато хто досі відчуває деякі труднощі, коли намагаються пояснити, яким все-таки відбувається формування вищезгаданих елементів зорової системи людини, адже у будь-якій іншій проміжній формі, тобто. на якомусь еволюційному етапі працювати вони просто не змогли б, але людина бачить із самого початку свого існування. Загадка…

Фокусування

Минаючи названі вище етапи, світло починає проходити через кришталик, що знаходиться за райдужкою. Кришталик є оптичним елементом, що має форму опуклої довгастої кулі. Кришталик абсолютно гладенький і прозорий, у ньому немає кровоносних судин, а він розташований в еластичному мішечку.

Проходячи крізь кришталик, світло заломлюється, після чого відбувається його фокусування на ямці сітківки - найчутливішому місці, що містить максимальна кількістьфоторецепторів.

Важливо зауважити, що унікальна будова та склад забезпечують рогівці та кришталику велику силу заломлення, що гарантує коротку фокусну відстань. І як же дивно, що така складна система вміщується всього в одному очному яблуку (подумайте тільки, як би могла виглядати людина, якби для фокусування світлових променів, що йдуть від предметів, був би потрібний, наприклад, метр!).

Не менш цікаво й те, що спільна заломлююча сила цих двох елементів (рогівки та кришталика) знаходиться у чудовому співвідношенні з очним яблуком, а це можна сміливо назвати ще одним доказом того, що зорова системастворена просто неперевершено, т.к. процес фокусування занадто складний, щоб говорити про нього, як щось, що сталося лише завдяки покроковим мутаціям - еволюційним стадіям.

Якщо ж мова йде про предмети розташовані близько до ока (як правило, близьким вважається відстань менше 6 метрів), то тут все ще цікавіше, адже в цій ситуації заломлення світлових променів виявляється ще сильнішим. Забезпечується це збільшенням кривизни кришталика. Кришталик з'єднаний за допомогою циліарних пасків з війним м'язом, який, скорочуючись, дає кришталику можливість приймати більш опуклу форму, тим самим збільшуючи свою заломлюючу силу.

І тут знову не можна не згадати про найскладнішу будову кришталика: становлять його безліч ниток, які складаються зі з'єднаних один з одним клітин, а тонкі пояски пов'язують його з циліарним тілом. Фокусування здійснюється під контролем головного мозку дуже швидко і на повному «автоматі» — здійснити такий процес усвідомлено для людини неможливо.

Значення «фотоплівки»

Результатом фокусування стає зосередження зображення на сітківці, що є багатошаровою тканиною, чутливою до світла, що покриває задню частинуочного яблука. У сітківці міститься приблизно 137 000 000 фоторецепторів (порівняння можна навести сучасні цифрові фотоапарати, у яких подібних сенсорних елементів трохи більше 10 000 000). Така величезна кількість фоторецепторів обумовлена ​​тим, що вони розташовані вкрай щільно - приблизно 400 000 на 1 мм².

Тут не буде зайвим навести слова фахівця з мікробіології Алана Л. Гіллена, який говорить у своїй книзі «Тіло за задумом» про сітківку ока, як про шедевр інженерного проектування. Він вважає, що сітківка є найдивовижнішим елементом ока, який можна порівняти з фотоплівкою. Світлочутлива сітківка, розташована на задній стороні очного яблука, набагато тонша за целофан (її товщина становить не більше 0,2 мм) і набагато чутливіша, ніж будь-яка, створена людиною фотоплівка. Клітини цього унікального шару здатні обробляти до 10 мільярдів фотонів, тоді як найчутливіший фотоапарат здатний обробити лише кілька тисяч. Але ще дивніше те, що людське око може вловлювати одиниці фотонів навіть у темряві.

Усього сітківку становлять 10 шарів фоторецепторних клітин, 6 шарів з яких є шарами світлочутливих клітин. 2 види фоторецепторів мають особливу форму, внаслідок чого їх називають колбочками та паличками. Палички вкрай сприйнятливі до світла та забезпечують оку чорно-біле сприйняття та нічний зір. Колбочки, у свою чергу, не такі сприйнятливі до світла, але здатні розрізняти кольори - оптимальна робота колб відзначається в денний часдіб.

Завдяки роботі фоторецепторів світлові промені трансформуються в комплекси електричних імпульсів та посилаються в мозок на неймовірно. великої швидкості, а самі ці імпульси за частки секунд долають понад мільйон нервових волокон.

Зв'язок фоторецепторних клітин у сітківці дуже складний. Колбочки та палички ніяк безпосередньо з мозком не пов'язані. Отримавши сигнал, вони переадресовують його біполярним клітинам, а ті перенаправляють уже оброблені собою сигнали гангліозним клітинам, понад мільйон аксонів (нейритів, за якими передаються нервові імпульси) яких становлять єдиний зоровий нерв, За яким дані і надходять у мозок

Два шари проміжних нейронів, Перед тим як зорові дані будуть відправлені в мозок, сприяють паралельній обробці цієї інформації шістьма рівнями сприйняття, що знаходяться в сітківці ока. Необхідно це для того, щоб зображення розпізнавались якнайшвидше.

Сприйняття мозку

Після того як оброблена зорова інформація надходить у мозок, він починає її сортування, обробку та аналіз, а також формує цільне зображення з окремих даних. Звичайно ж, про роботу людського мозкуще багато чого невідомо, проте навіть того, що науковий світ може надати сьогодні, цілком достатньо, щоб здивуватися.

За допомогою двох очей формуються дві «картинки» світу, що оточує людину – по одній на кожну сітківку. Обидві «картинки» передаються в мозок, і насправді людина бачить два зображення одночасно. Але як?

А ось у чому: точка сітківки одного ока точно відповідає точці сітківки іншого, а це говорить про те, щоб обидва зображення, потрапляючи в мозок, можуть накладатися один на одного і поєднуватися разом для отримання єдиного зображення. Інформація, отримана фоторецепторами кожного з очей, сходить до зорової кориголовного мозку, де з'являється єдине зображення.

Через те, що у двох очей може бути різна проекція, можуть спостерігатися й деякі невідповідності, проте мозок зіставляє та з'єднує зображення таким чином, що людина ніяких невідповідностей не відчуває. Мало того – ці невідповідності можуть бути використані з метою одержання почуття просторової глибини.

Як відомо, через заломлення світла зорові образи, що надходять у мозок, спочатку є дуже маленькими і перевернутими, проте «на виході» ми отримуємо зображення, яке звикли бачити.

Крім цього, у сітківці зображення ділиться мозком надвоє по вертикалі - через лінію, яка проходить через ямку сітківки. Ліві частини зображень, отриманих обома очима, перенаправляються в , а праві частини - в ліве. Так, кожна з півкуль людини, що дивиться, отримує дані тільки від однієї частини того, що вона бачить. І знову - «на виході» ми отримуємо цільне зображення без будь-яких слідів з'єднання.

Розподіл зображень та вкрай складні оптичні шляхи роблять так, що мозок бачить окремо кожною зі своїх півкуль з використанням кожного з очей. Це дозволяє прискорити обробку потоку інформації, що входить, а також забезпечує зір одним оком, якщо раптом людина з якоїсь причини перестає бачити іншим.

Можна зробити висновок, що мозок у процесі обробки зорової інформації прибирає «сліпі» плями, спотворення через мікрорух очей, моргань, кута зору тощо, пропонуючи своєму господареві адекватне цілісне зображення спостережуваного.

Ще одним із важливих елементівзорової системи є . Принижувати значення цього питання неможливо, т.к. щоб взагалі мати можливість використовувати зір належним чином, ми повинні вміти повертати очі, піднімати їх, опускати, коротше кажучи - рухати очима.

Усього можна виділити 6 зовнішніх м'язів, які з'єднуються із зовнішньою поверхнею очного яблука. До цих м'язів відносяться 4 прямі (нижня, верхня, бічна та середня) та 2 косі (нижня та верхня).

У той момент, коли який-небудь з м'язів скорочується, м'яз, що є для неї протилежною, розслабляється - це забезпечує рівний рух очей (інакше всі рухи очима здійснювалися б ривками).

При повороті двох очей автоматично змінюється рух усіх 12 м'язів (по 6 м'язів на кожне око). І примітно те, що цей процес є безперервним і дуже добре скоординованим.

За словами знаменитого офтальмолога Пітера Джені, контроль та координація зв'язку органів та тканин з центральною нервовою системоюза допомогою нервів (це називається іннервацією) всіх 12 очних м'язівявляє собою один з дуже складних процесів, що відбуваються в мозку. Якщо ж додати до цього точність перенаправлення погляду, плавність і рівність рухів, швидкість, з якою може обертатися око (а вона становить у сумі до 700° в секунду), і з'єднати все це, ми отримаємо феноменальну в частині виконання рухливу очну систему. А те, що людина має два очі, робить її ще складнішою - при синхронному русі очей необхідна однакова м'язова іннервація.

М'язи, які обертають очі, відмінні від м'язів скелета, т.к. їх становить безліч різноманітних волокон, а контролюються вони ще більшим числом нейронів, інакше точність рухів стала б неможливою. Ці м'язи можна назвати унікальними ще й тому, що вони здатні швидко скорочуватися і практично не втомлюються.

Враховуючи те, що око - це одне з найбільш важливих органів людського організму, він потребує безперервного догляду. Саме для цього якраз і передбачена, якщо так можна назвати, «інтегрована система очищення», яка складається з брів, повік, вій та слізних залоз.

За допомогою слізних залоз регулярно проводиться липка рідина, що з повільною швидкістю рухається вниз по зовнішньої поверхніочного яблука. Ця рідина змиває різне сміття (пил і т.п.) з рогівки, після чого входить у внутрішній слізний канал і потім стікає носовим каналом, виводячи з організму.

У сльозах міститься дуже сильна антибактеріальна речовина, що знищує віруси та бактерії. Повіки виконують функцію склоочисників - вони очищають і зволожують очі завдяки мимовільному морганню з інтервалом в 10-15 секунд. Разом із століттями працюють ще й вії, запобігаючи попаданню в око будь-якої сміття, бруду, мікробів тощо.

Якби повіки не виконували свою функцію, очі людини поступово засохли б і вкрилися рубцями. Якщо би не було слізної протоки, очі б постійно заливалися сльозовою рідиною. Якби людина не моргала, у його очі потрапляло б сміття, і вона могла б навіть засліпнути. Вся « очисна система» повинна включати роботу всіх елементів без винятку, в іншому випадку вона просто перестала б функціонувати.

Очі як показник стану

Очі людини здатні передавати чимало інформації у процесі його взаємодії з іншими людьми та навколишнім світом. Очі можуть випромінювати любов, горіти від гніву, відбивати радість, страх чи занепокоєння, або втому. Очі показують, куди дивиться людина, зацікавлена ​​вона в чомусь чи ні.

Наприклад, коли люди закочують очі, розмовляючи з кимось, це можна розцінювати зовсім інакше, ніж звичайний погляд, спрямований нагору. Великі очіу дітей викликають у оточуючих захоплення та розчулення. А стан зіниць відображає той стан свідомості, в якому Наразічасу знаходиться людина. Очі – це показник життя та смерті, якщо вже говорити у глобальному розумінні. Напевно, саме з цієї причини їх називають дзеркалом душі.

Замість ув'язнення

У цьому уроці ми з вами розглянули пристрій зорової системи людини. Звичайно, ми пропустили чимало деталей (сама по собі ця тема дуже об'ємна і вмістити її в рамки одного уроку проблематично), але все ж таки постаралися донести матеріал так, щоб ви мали чітке уявлення про те, ЯК бачить людина.

Ви не могли не помітити, що як складність, так і можливості ока дозволяють цьому органу багаторазово перевершувати навіть сучасні технологіїі наукові розробки. Око є наочною демонстрацією складності інженерії в величезній кількостінюансів.

Але знати про пристрій зору - це, звичайно ж, добре і корисно, проте найважливіше знати, як зір можна відновлювати. Справа в тому, що і спосіб життя людини, і умови, в яких вона живе, і деякі інші фактори (стреси, генетика, шкідливі звички, захворювання та багато іншого) - все це нерідко сприяє тому, що з роками зір може погіршуватись. .е. зорова система починає давати збої.

Але погіршення зору в більшості випадків не є незворотним процесом - знаючи певні методики, цей процес можна повернути назад, і зробити зір, якщо вже і не таким, як у немовля (хоча іноді можливо і це), то хорошим настільки, наскільки взагалі це можливо для кожної окремо взятої людини. Тому наступний урок нашого курсу розвитку зору буде присвячений методам відновлення зору.

Гляньте в корінь!

Перевірте свої знання

Якщо ви хочете перевірити свої знання на тему даного уроку, можете пройти невеликий тест, що складається з кількох питань. У кожному питанні правильним може бути лише один варіант. Після вибору одного з варіантів, система автоматично переходить до наступного питання. На бали, які ви отримуєте, впливає правильність ваших відповідей і витрачений на проходження час. Зверніть увагу, що питання щоразу різні, а варіанти перемішуються.