Изображение получаемое на сетчатке глаза
Глаз – орган, отвечающий за зрительное восприятие окружающего мира. Он состоит из глазного яблока, которое при помощи зрительного нерва соединено с определенными мозговыми участками, и вспомогательных аппаратов. К таким аппаратам можно отнести слезные железы, мышечные ткани и веки.
Особенность строения
Глазное яблоко покрыто специальной защитной оболочкой, которая защищает его от различных повреждений, склерой. Внешняя часть такого покрытия имеет прозрачную форму и называется роговицей. Роговидная область, одна из самых чувствительных частей человеческого организма. Даже небольшое воздействие на эту область приводит к тому, что происходит закрытие глаз веками.
Под роговицей находится радужная оболочка, цвет которой может различаться. Между этими двумя слоями расположена специальная жидкость. В строении радужки есть специальное отверстие для зрачка. Его диаметр имеет свойство расширяться и сужаться в зависимости от поступающего количества света. Под зрачком находится оптическая линза, хрусталик, напоминающая своеобразное желе. Его крепление к склере осуществляется при помощи специальных мышц. За оптической линзой глазного яблока расположена область, получившая название — стекловидное тело. Внутри глазного яблока расположен слой, имеющий название, глазное дно. Данный участок покрыт сетчатой оболочкой. Данный слой имеет в своем составе тонкие волокна, являющимся окончанием глазного нерва.
После того как лучи света пройдут сквозь хрусталик, они проникают через стекловидное тело и попадают на внутреннюю очень тонкую оболочку глаза — сетчатку
Как происходит построение изображения
Изображение предмета, формируемое на сетчатке глаза, является процессом совместной работы всех составляющих глазного яблока. Поступающие световые лучи преломляются в оптической среде глазного яблока, воспроизводя на ретине изображения окружающих предметов. Пройдя сквозь все внутренние слои, свет, попадая на зрительные волокна, раздражает их и в определенные мозговые центры передаются сигналы. Благодаря этому процессу, человек способен к зрительному ощущению предметов.
Очень долгое время исследователей волновал вопрос, какое изображение получается на сетчатке глаза. Одним из первых исследователей этой темы стал И. Кеплер. В основе его исследований лежала теория о том, что изображение, построенное на сетчатой оболочке глаза, находится в перевернутом состоянии. Для того чтобы доказать эту теорию, он построил специальный механизм, воспроизведя процесс попадания световых лучей на сетчатую оболочку.
Немногим позже данный эксперимент был повторен французским исследователем Р. Декартом. Для проведения эксперимента он использовал бычий глаз, с удаленным слоем на задней стенке. Этот глаз он поместил на специальном постаменте. В результате на задней стенке глазного яблока, он смог наблюдать перевернутую картинку.
Исходя из этого, следует вполне закономерный вопрос, почему человек видит окружающие предметы правильно, а не в перевернутом виде? Это происходит в результате того, что вся зрительная информация поступает в мозговые центры. Помимо этого, в определенные отделы головного мозга, поступает информация от других органов чувств. В результате анализа, мозг корректирует картинку и человек получает правильную информацию об окружающих его предметах.
Сетчатая оболочка – центральное звено нашего зрительного анализатора
Этот момент был очень точно подмечен поэтом У. Блейком:
Посредством глаза, а не глазом
Смотреть на мир умеет разум.
В начале девятнадцатого века, в Америке, был поставлен интересный эксперимент. Его суть заключалась в следующем. Испытуемый одевал специальные оптические линзы, изображение на которых имело прямое построение. В результате этого:
- зрение экспериментатора полностью перевернулось;
- все окружающие его предметы стали находится кверху ногами.
Продолжительность эксперимента привела к тому, что в результате нарушения зрительных механизмов с другими органами чувств, начала развиваться морская болезнь. Приступы тошноты одолевали ученого в течение трех дней, с момента начала эксперимента. На четвертый день опытов, в результате освоения мозга с данными условиями, зрение вернулось к нормальному состоянию. Задокументировав эти интересные нюансы, экспериментатор снял оптический прибор. Так как работа мозговых центров, была направлена на получение картинки, полученной с помощью прибора, в результате его снятия зрение испытуемого снова перевернулось вверх тормашками. На этот раз его восстановление заняло около двух часов.
Зрительное восприятие начинается с проекции изображения на сетчатку глаза и возбуждения фоторецепторов
При проведении дальнейших исследований выяснилось, что проявлять такую способность к адаптации, способен лишь мозг человека. Использование таких приборов на обезьянах, привело к тому, что они впадали в коматозное состояние. Это состояние сопровождалось угасанием рефлекторных функций и низкими показателями кровяного давления. В точно такой же ситуации, таких сбоев в работе организма человека не наблюдается.
Довольно интересен тот факт, что и мозг человека не всегда может справиться со всей поступающей зрительной информацией. Когда происходит сбой в работе определенных центров, появляются зрительные иллюзии. В результате чего, рассматриваемый предмет может изменять свою форму и строение.
Существует еще одна интересная отличительная черта зрительных органов. В результате изменения дистанции от оптической линзы до определенной фигуры, изменяется дистанция и до её изображения. Возникает вопрос, в результате чего картинка сохраняет свою четкость, когда человеческий взгляд меняет свой фокус, с предметов, находящихся в значительном удалении, на расположенные более близко.
Результат этого процесса достигается при помощи мышечных тканей, расположенных возле хрусталика глазного яблока. В результате сокращений они изменяют его контуры, изменяя фокусировку зрения. В процессе, когда взгляд сфокусирован на предметах, находящихся в отдалении, данные мышцы находятся в состоянии покоя, что почти не изменяет контур хрусталика. Когда фокусировка взгляда направлена на предметах, расположенных вблизи, мышцы начинают сокращаться, хрусталик искривляется, а сила оптического восприятия увеличивается.
Данная особенность зрительного восприятия получала название аккомодацией. Под этим термином рассматривается тот факт, что зрительные органы способны приспосабливаться к фокусировке на предметах, расположенных на любом удалении.
Долгое рассматривание предметов, расположенных очень близко, может вызвать сильное напряжение зрительных мышц. В результате их усиленной работы, может появиться зрительное утопление. Для того чтобы избежать этого неприятного момента, при чтении или работе за компьютером, расстояние должно составлять не менее четверти метра. Такую дистанцию называют дистанцией ясного зрения.
оптическую систему глаза составляют роговица, хрусталик и стекловидное тело.
Преимущество двух зрительных органов
Наличие двух зрительных органов, существенно увеличивает размеры поля восприятия. Кроме того, появляется возможность различать расстояние, отделяющее предметы от человека. Это происходит потому, что на сетчатой оболочке обоих глаз, происходит разное построение картинки. Так картинка, воспринимаемая левым глазом, соответствует взгляду на предмет с левой стороны. На втором глазу картинка строится прямо противоположно. В зависимости от приближённости предмета, можно оценить разницу в восприятии. Такое построение изображения на сетчатке глаза позволяет различать объемы окружающих предметов.
Источник
Анонимный вопрос · 3 мая 2018
< 100
Что не видит человеческий глаз?
Учитель физики, алтарник православного Храма
Человеческий глаз воспринимает электромагнитные волны очень узкого диапазона частот, называемого светом. Если этот диапазон немного расширить, то, воспринимая глазом инфракрасные волны(тепло), мы могли бы видеть в темноте любые объекты по их тепловому излучению, это выглядело бы примерно как красноватое пятно от батареи(зимой) или от человека(ночью).
Расширение в сторону более коротких волн позволило бы видеть ультрафиолетовое излучение, но сильно на восприятие мира нами это бы не повлияло так как ультрафиолетовых источников кроме Солнца мало. При большем расширении мы могли бы видеть и волны испускаемые и принимаемые сотовыми телефонами в виде вспышек, и волны от телебашен и радиобашен в виде ровного свечения, и радиоактивные объекты (в Чернобыле очень бы пригодилось).
Смогли бы зрением определять степень радиозагрязнения (скорее всего оно воспринималось как опасное свечение, вызывающее желание побыстрее покинуть данное место). А так же может быть видели свечение от проводов(скорее всего переменного тока), интенсивность исходящего от них света свидетельствовала бы о величине протекающего тока. Видели бы течет по ним ток или нет. Ну и звездное небо было бы более богатым, т.к. мы бы видели пульсары и другие мощные источники радиоизлучения Вселенной.
Прочитать ещё 5 ответов
С какими факторами с точки зрения эволюции связан узкий разрез глаз у азиатских народов?
Предположительно с «эффектом основателя».
Дело в том, что эпикантус, — складка в уголке глаза которая и делает глаза уже, распространился по всей видимости не из степей и пустынь, а из субтропиков плодородной долины Хуанхэ, и не от кочевников, а от первых земледельцев.
Идея в том, что когда некое племя изобрело земледелие, оно получило возможность намного быстрее размножаться по сравнению с соседями и именно фенотип этого племени стал основным. То что первыми в долине Хуанхэ придумали сажать рис люди с эпикантусом и минимумом растительности на лице, а не курносые бородачи вероятно просто случайность.
Дело ещё и в том, что эпикантус дает слишком незначительные преимущества для степной жизни, если вообще дает. Нет причин по которым мог бы закрепиться в популяции ген, просто позволяющий не щуриться. Если бы это настолько серьезно влияло на репродуктивный успех, мы бы уже точно знали зачем он нужен.
Прочитать ещё 2 ответа
Что бы увидел фотон, движущийся со скоростью света, если бы у него были глаза?
Пытаясь представить , как это , быть фотоном , поднимает много вопросов как о самом свете так и вообще, о том , почему вещи такие , какие они есть в реальности.
Начнем с того , что для частицы , летящей со скоростью , очень близкой к скорости света , земля покажется плоским диском толщиной в несколько метров. И такое произойдет со всеми расстояниями вдоль траектории. Подобное будет происходить и со временем . Отсчет или измерение одной секунды на «корабле» разогнанном до скорости в 99,9% скорости света, и нами не совпадет. Когда на нашем секундомере отсчитается 1 секунда , на корабле будет меньшее время.
Теперь , представим ожившего ( но такого же безмассового) фотона с глазами , который летит на скорости света. Как бы он ни старался, он ничего не увидит . Не потому что ничего нет а потому что для него невозможно будет видеть , потому что зрение — это процесс , протекающий во времени , а времени у нашего фотона не будет. Оно как бы остановится. И все расстояния (вдоль траектории) во всей вселенной станут буквально нулевыми Но увидеть он это не сможет — для него никогда не наступит следующей секунды , следующего мгновенья. В нашей системе отсчета он может двигаться миллиарды лет , да вообще , бесконечно , до того как мгновенье для него хотя бы «начнется». Он испытывает отсутствие времени . У него не будет времени чтоб повернуть голову , посмотреть , чтобы сделать хоть что-нибудь. Вообще для него не применимо понятие времени , для него его не существует. Для него источник света , который его излучил , весь его путь ( будь он хоть миллиарды лет) и его «пункт назначения» — тело , которое его поглотило — все для него абсолютно одновременно. И расстояние от далекой звезды в миллиардах световых лет от нас , для фотона — ничто , нуль. Так что оживший фотон с глазами , который двигался со скоростью света , даже не знал бы что он сам существует . Для него не существовало бы ничего (в обычном понимании слова «существовать») и не было бы времени чтобы это заметить или понять.
Прочитать ещё 2 ответа
Сколько кадров видит глаз человека?
В современном кинематографе часто отталкиваются от частоты 24 кадра в секунду — на такой частоте у большинства зрителей не возникает дискоморт, но большинство всё-таки видят разницу между «реальной» картинкой и «кино». Видеореалистичность возникает на частоте около 100 кадров в секунду.
Человеческое зрение — не кадровое. Каждая сенсорная клетка (колбочка или палочка) накапливает фотоны до критического уровня, после чего «выбрасывает» электрический импульс. Интенсивность импульсов зависит от частоты фотонов (цвета) их количества, но в целом клетки могут среагировать и на один фотон. При этом «инертность» нашего зрения возникает из-за того, что нервный импульс распространяется со скоростью от единиц до сотни метров в секунду. Поэтому даже на низких частотах в несколько кадров в секунду человек способен воспринимать смену кадров как движение.
Прочитать ещё 1 ответ
Почему при слабом зрении лучше видно, если щуриться или оттягивать кончик глаза?
Взрослая, детская офтальмология (glazdoc.ru)
Что происходит, когда человек щурится:
1) неполное смыкание век;
2) рефлекторное сужение диаметра зрачка
Данные механизмы обеспечивают сужение площади обзора, точнее позволяют попадать в глаз и фокусироваться на сетчатке только прямоидущим лучам света, а поверхностные лучи проходят мимо, не попадая в светочувствительную часть глаза.
Для понимания хотелось бы провести аналогию со следующими понятиями из оптики:
• Глубина резкости
• Изменения диафрагмы
Глубина резкости — грубо говоря, это расстояние, на котором мы одинаково хорошо видим все находящиеся в нем предметы. Глубина резкости близорукого человека будет отличаться от данного параметра у «носителя» зрения visus-1.
Понятие диафрагмы можно наглядно показать на действии объектива фотоаппарата: если вы посмотрите в объектив, то увидите диафрагму, позволяющую регулировать отверстие объектива. Его можно сравнить со зрачком нашего глаза, который изменяет свою величину, уменьшая или увеличивая диаметр внутреннего отверстия.
Существует следующее правило:
Уменьшая диафрагму, увеличивается глубина резкости.
Из этого следует, уменьшая диаметр, зрачка наш организм уменьшает поступление лучей света не фокусирующиеся на сетчатке, увеличивается глубина резкости, в глаз поступают только прямоидущие лучи, фокусирующиеся на сетчатке и дающие нам четкий образ рассматриваемого предмета.
Прочитать ещё 7 ответов
Как пережить коронавирус?
Сохранять спокойствие — и ещё пять пунктов
У людей, имеющих косоглазие, угол обзора шире, как они видят? И в какой глаз смотреть, чтобы не смущать человека и не испытывать конфуз?
2 · 13 ответов · Общество
Почему, несмотря на сферическую форму сетчатки глаза, изображение, которое мы видим, плоское, а предметы не искажаются и мы видим их такими, какие они есть?
1 · 3 ответа · Физика
ухудшение зрения после образования рубцовой ткани на сетчатке. Как остановить падения зрения?
1 · 2 ответа · Здоровье
У меня миопия или часто называют близорукость. Когда я смотрю на таблицу, я вижу 40%, но специально моргнув, вижу в течении 10 сек 100%. С чем это связанно?
2 · 3 ответа · Здоровье
Что будет,когда контактная линза треснет в глазе?
5 ответов · Зачем я это узнал?
Источник
