Зрение человека – это… Что такое Зрение человека?

Сколько нам нужно фотонов, чтобы увидеть источник света?

Здоровый человеческий глаз имеет три типа колбочек, каждый из которых может различать порядка 100 разных цветовых оттенков, поэтому большинство исследователей сходятся во мнении, что наши глаза в общем могут различить примерно миллион оттенков. Тем не менее восприятие цвета — это довольно субъективная способность, которая варьируется от человека к человеку, поэтому определить точные цифры довольно сложно.

Джеймисон знает, о чем говорит, поскольку работает с «тетрахроматами» — людьми, обладающими «сверхчеловеческим» зрением. Эти редкие индивиды, в основном женщины, обладают генетической мутацией, которая подарила им дополнительные четвертые колбочки. Грубо говоря, благодаря четвертому набору колбочек, тетрахроматы могут разглядеть 100 миллионов цветов. (Люди с цветовой слепотой, дихроматы, имеют только два вида колбочек и видят примерно 10 000 цветов).

Для того чтобы цветное зрение работало, колбочкам, как правило, нужно намного больше света, чем их коллегам-палочкам. Поэтому в условиях низкой освещенности цвет «гаснет», поскольку на передний план выходят монохроматические палочки.

В идеальных лабораторных условиях и в местах сетчатки, где палочки по большей части отсутствуют, колбочки могут быть активированы лишь горсткой фотонов. И все же палочки лучше справляются в условиях рассеянного света. Как показали эксперименты 40-х годов, одного кванта света достаточно, чтобы привлечь наше внимание.

В 1941 году исследователи Колумбийского университета усадили людей в темную комнату и дали их глазам приспособиться. Палочкам потребовалось несколько минут, чтобы достичь полной чувствительности — вот почему у нас возникают проблемы со зрением, когда внезапно гаснет свет.

Затем ученые зажгли сине-зеленый свет перед лицами испытуемых. На уровне, превышающем статистическую случайность, участники смогли зафиксировать свет, когда первые 54 фотона достигли их глаз.

После компенсации потери фотонов через всасывание другими компонентами глаза, ученые обнаружили, что уже пять фотонов активируют пять отдельных палочек, которые дают ощущение света участникам.

Этот факт может вас удивить: нет никакого внутреннего ограничения мельчайшей или самой далекой вещи, которую мы можем увидеть. Пока объекты любого размера, на любом расстоянии передают фотоны клеткам сетчатки, мы можем их видеть.

К примеру, расхожее мнение гласит, что темной ясной ночью мы можем разглядеть огонек свечи с расстояния 48 километров. На практике, конечно, наши глаза будут просто купаться в фотонах, поэтому блуждающие кванты света с больших расстояний просто потеряются в этой мешанине. «Когда вы увеличиваете интенсивность фона, количество света, которое вам необходимо, чтобы что-то разглядеть, увеличивается», — говорит Лэнди.

Ночное небо с темным фоном, усеянным звездами, являет собой поразительный пример дальности нашего зрения. Звезды огромны; многие из тех, что мы видим в ночном небе, составляют миллионы километров в диаметре. Но даже ближайшие звезды находятся минимум в 24 триллионах километров от нас, а потому настолько малы для нашего глаза, что их не разберешь. И все же мы их видим как мощные излучающие точки света, поскольку фотоны пересекают космические расстояния и попадают в наши глаза.

Все отдельные звезды, которые мы видим в ночном небе, находятся в нашей галактике — Млечный Путь. Самый далекий объект, который мы можем разглядеть невооруженным глазом, находится за пределами нашей галактики: это галактика Андромеды, расположенная в 2,5 миллионах световых лет от нас. (Хотя это спорно, некоторые индивиды заявляют, что могут разглядеть галактику Треугольника в чрезвычайно темном ночном небе, а она находится в трех миллионах световых лет от нас, только придется поверить им на слово).

Триллион звезд в галактике Андромеды, учитывая расстояние до нее, расплываются в смутный светящийся клочок неба. И все же ее размеры колоссальны. С точки зрения видимого размера, даже будучи в квинтиллионах километрах от нас, эта галактика в шесть раз шире полной Луны. Однако наших глаз достигает так мало фотонов, что этот небесный монстр почти незаметен.

В глазе здорового человека три типа колбочек, каждый из которых способен различать около 100 различных цветовых оттенков. По этой причине большинство исследователей оценивает количество различаемых нами цветов примерно в миллион. Однако восприятие цвета очень субъективно и индивидуально.

“Точно подсчитать, сколько мы видим цветов, не представляется возможным, – говорит Кимберли Джемесон, научный сотрудник Калифорнийского университета в Ирвайне. – Некоторые видят больше, некоторые – меньше”.

Джемесон знает, о чем говорит. Она изучает зрение тетрахроматов – людей, обладающих поистине сверхчеловеческими способностями к различению цветов. Тетрахроматия встречается редко, в большинстве случаев у женщин. В результате генетической мутации у них имеется дополнительный, четвертый вид колбочек, что позволяет им, по грубым подсчетам, видеть до 100 млн цветов. (У людей, страдающих цветовой слепотой, или дихроматов, всего два типа колбочек – они различают не более 10 000 цветов.)

Как правило, колбочкам для оптимального функционирования требуется гораздо больше света, чем палочкам. По этой причине при низком освещении наша способность различать цвета падает, а за работу принимаются палочки, обеспечивающие черно-белое зрение.

В идеальных лабораторных условиях на тех участках сетчатки, где палочки по большей части отсутствуют, колбочки могут активироваться при попадании на них всего нескольких фотонов. Однако палочки справляются с задачей регистрации даже самого тусклого света еще лучше.

Как показывают эксперименты, впервые проведенные в 1940-х гг., одного кванта света достаточно для того, чтобы наш глаз его увидел. “Человек способен увидеть один-единственный фотон, – говорит Брайан Уонделл, профессор психологии и электротехники в Стэнфордском университете. – В большей чувствительности сетчатки просто нет смысла”.

В 1941 г. исследователи из Колумбийского университета провели эксперимент – испытуемых заводили в темную комнату и давали их глазам определенное время на адаптацию. Для достижения полной чувствительности палочкам требуется несколько минут; именно поэтому, когда мы выключаем в помещении свет, то на какое-то время теряем способность что-либо видеть.

Затем в лицо испытуемым направляли мигающий сине-зеленый свет. С вероятностью выше обычной случайности участники эксперимента регистрировали вспышку света при попадании на сетчатку всего 54 фотонов.

Не все фотоны, достигающие сетчатки, регистрируются светочувствительными клетками. Учитывая это обстоятельство, ученые пришли к выводу, что всего пяти фотонов, активирующих пять разных палочек в сетчатке, достаточно, чтобы человек увидел вспышку.

Общие сведения

Из-за большого числа этапов процесса зрительного восприятия его отдельные характеристики рассматриваются с точки зрения разных наук — оптики (в том числе биофизики), психологии, физиологии, химии (биохимии). На каждом этапе восприятия возникают искажения, ошибки, сбои, но мозг человека обрабатывает полученную информацию и вносит необходимые коррективы.

Эти процессы носят неосознаваемый характер и реализуются в многоуровневой автономной корректировке искажений. Так устраняются сферическая и хроматическая аберрации, эффекты слепого пятна, проводится цветокоррекция, формируется стереоскопическое изображение и т. д. В тех случаях, когда подсознательная обработка информации недостаточна, или же избыточна, возникают оптические иллюзии.

Каждый этап зрительного восприятия, различные стороны зрительного процесса у человека детально исследуют с точки зрения офтальмологии, физики, оптики, биохимии, физиологии, психологии; для обсуждения и детализации каждой модели широко используется математическое моделирование.

Сколько минимум фотонов нам нужно видеть?

Светочувствительная часть глаза представляет собой мозаику реагирующих на свет клеток (фоторецепторов)— палочек и колбо¬чек сетчатки. Палочки и колбочки находятся в непосредственном контакте с сосудистой оболочкой глаза, находящейся за глазным яблоком, а их окончания направлены в сторону, противоположную падающему свету.

С помощью палочек и колбочек изменения в оптическом изображении на сетчатке преобразуются в совокуп¬ности нервных импульсов, распространяющихся от рецепторных клеток в мозг. Колбочки расположены в центральной части сет¬чатки и каждая их группа непосредственно связана с мозгом через внутреннюю поверхность сетчатки и зрительный нерв.

Вдобавок к этим прямым соединениям в сетчатке имеется неисчис¬лимое количество локальных проводящих нервных путей. Свет, пересекая стекловидное тело, сначала проходит через слой нерв¬ной ткани сетчатки и кровеносные сосуды и лишь затем попадает иа слой палочек и колбочек. Разработчик телевизионной камеры, основываясь на подобном принципе мозаики светочувствительных элементов, вероятно, позаботился бы о монтаже соединительных проводов так, чтобы не мешать свету, падающему на фотоэлемен¬ты.

Палочки могут реагировать на крайне малые количества лучистой энергии. Они ответственны за нашу способность видеть при лунном свете, свете звездного неба и даже в тех случаях, когда это звездное небо скрыто обла¬ками. Чувствительность палочек максимальна при длине волны падающего света 510 нм (зеленый участок видимого спектра).

Однако в нормальном глазу палочки не создают ощущения красного, желтого, зеленого или синего цветов самих по себе. Они обеспечивают только ахрома¬тическое, или нейтральное в цветовом отношении восприятие в виде белого, серого и черного. Более того, каждая палочка не имеет непосредственной связи с мозгом.

В центральной ямке желтого пятна (диаметром ~1°) нет ни одной палочки. Их нет и в более обширной центральной области желтого пятна диаметром ~2°. Но, начиная с границы этой обла¬сти, число палочек на единицу площади сетчатки возрастает по отношению к такому же числу колбочек до тех пор, пока на крайней периферии отображающего участка сетчатки едва ли можно найти хоть одну колбочку. Плотность палочек максималь¬на на угловом удалении примерно в 20° от центра желтого пятна.

Отсутствие палочек в самом центре сетчатки, обеспечивающее наибольшую остроту дневного зрения, породило поговорку: «Чтобы видеть очень слабый свет, нужно вообще не смотреть».

Реакция колбочек более сложна, чем у палочек. Вместо простого различения света и темноты, а также восприятия ряда различных серых цветов, колбочки обеспечивают восприятие хроматических цветов. Другими сло¬вами, с помощью колбочкового зрения мы можем видеть желтые и синие, красные и зеленые цвета. Спектральное распределение чувствительности колбочкового зрения по длинам волн показано на рис. 1.

2 сплошной линией. Эту кривую принято называть кривой видности, а также кривой спектральной чувствительности глаза. Палочковое зрение по сравнению с колбочковым гораздо более чувствительно к излучениям коротковолнового (синего) участ¬ка видимого спектра, а чувствительность к излучениям длинно¬волнового (красного) участка спектра примерно такая же, как у колбочек.

Однако колбочки продолжают реагировать на малые увеличения интенсивности падающего света (формирующего изоб¬ражение на сетчатке) даже тогда, когда плотность его потока на какое-то время становится столь велика, что палочки уже не реагируют на них — они насыщены. Иначе говоря, все палочки в таком случае дают максимально возможное количество нервных сигналов.

Таким образом, наше дневное зрение обеспечивается почти полностью колбочками. Сдвиг чувствительности к воздей¬ствию света по оси длин волн от колбочкового (дневного) зрения к палочковому (или ночному) зрению посит традиционное наиме¬нование эффекта Пуркинье (правильнее Пуркине). Этот «сдвиг Пуркинье», названный так в честь впервые открывшего его в 1823 г.

Чувствительность палочек вызвана поглощением энергии излу¬чения содержащимся в них светочувствительным пигментом — родопсином. Их нечувствительность в дневное время объясняется тем, что при адаптации глаза к дневному зрению почти весь родоп¬син успевает прореагировать под действием света (отбеливается).

Это отбеливание происходит так быстро, что адаптация глаза к дневному освещению завершается в течение пескольких минут. Единственный способ, которым может быть восстановлена чувствительность палочек, состоит в том, чтобы выждать, пока вну¬тренние процессы обмена в глазу не восстановят опять нормаль¬ную концентрацию родопсина в палочках.

Эти процессы длятся около получаса. Если матрос должен в ночное время заступить па вахту, он должен примерно за полчаса до этого смотреть на темные предметы, чтобы восстановить палочковое зрение. Он может сделать это, закрыв глаза или посидев в темпом помещенш или же надев темно-красные защитные очки, которые пропускаю только излучение длинноволнового конца видимого спектра, например излучение с длиной волны, большей чем 600 нм.

В таком пропускаемом к глазу красном свете он может читать свои инструк¬ции или играть в карты, но поскольку все, на что он смотрит, является более или менее темным, то накопление родопсина в палочках происходит почти столь же быстро, как и при пребыва¬нии в темном помещении. Он может при этом и смотреть обоими глазами, и дать им в то же время отдохнуть.

Наличие двух типов светочувствительных приемников (палочек и колбочек) в одном и том же глазу представляет собой большое преимущество. Не всем животным так повезло. Куры, например, имеют только колбочки и поэтому должны ложиться спать с заходом солнца. У сов же есть только палочки; они вынуждены весь день щурить глаза.

Колбочки общим числом ~7 млн. распределены по всей сет¬чатке, за исключением так называемого слепого пятна — места, где нервные волокна объединяются и выходят из глаза, образуя зрительный нерв (рис. 1.1). Наиболее плотно они расположены в центральной ямке желтого пятна, где нет палочек. Их довольно много в области, окружающей центральную ямку, с угловым диа¬метром до 5° (парафовеальная область), где палочек еще очень немного.

Что же собой представляет зрение человека

Небольшое количество колбочек имеется среди преобла¬дающих там] палочек и на крайних участках периферии сетчат¬ки, используемых только для взгляда искоса. Рис. 1.3 [5331 пред¬ставляет собой поперечное сечение сетчатки в области, где отно¬шение числа палочек к числу колбочек равно примерно 4:1. На левой половине рис. 1.

Предлагаем ознакомиться  Ухудшается зрение у взрослого человека

3 показано поперечное сечение сетчатки, каким оно выглядит под микроскопом, правая половина — это схематическое изображение, в котором выделены существенные черты реальной картины, помещенной слева. На концах колбочек находятся щетки нервных окончапий, дающие много возможно¬стей для боковых соединений.

Такое строение соответствует их сложным функциям. Б центре сетчатки колбочки расположены очень близко одна к другой, что позволяет различать при восприя¬тии очень мелкие детали объекта. Фактически оптическая система глаза такова, что еще более плотпая упаковка колбочек вряд ли улучшит наши зрительные возможности.

Не содержащая пало¬чек область (угловым размером в 2°) имеет площадь ~1 мм2 и содер¬жит ^50 000 колбочек. На рис. 1.4 показано, что эти колбочки потеряли характерную для них форму, будучи сжатыми не менее чем до половины диаметра более удаленных к периферии колбочек. Но некоторые колбочки имеют щетки нервпых окончаний, а многие — собственные пути, ведущие в мозг.

В сумеречном зрении участвуют и палочки, и колбочки. Сумерки — это диапазон освещения, который простирается от освещения, создаваемого излучением от неба при солнце, опустившемся больше, чем на несколько градусов за горизонт, до освещения, которое дает поднявшаяся высоко в ясное пебо луна в половинной фазе.

К суме¬речному зрению относится и видение в слабо освещенпом (напри¬мер, свечами) помещении. Поскольку в таких условиях относи¬тельное участие палочкового и колбочкового зрений в общем зри¬тельном восприятии непрерывно изменяется, суждения о цвете отличаются крайней ненадежностью, но иногда люди, ответствен¬ные за выпуск продукции, разрешают производить оценку по цвету при тусклом освещении.

Тем не менее имеется ряд продук¬тов, цветовую оценку которых необходимо производить именно с помощью подобного смешанного зрения, так как они и предна¬значены для потребления нами именно при тусклом свете. Приме¬ром может служить фосфоресцирующая краска для условий затем¬нения. Материалы, люминесцентное изучение которых имеет разные цвета, могут быть очепь полезны людям, обязанным работать при тусклом свете в военное время или в фотографической темной комнате. Однако измерение таких цветов требует решения ряда специальных технических проблем.

Учёт в обществе интересов людей с ограниченными зрительными возможностямиПравить

Цветовое зрение

В глазу человека содержатся два типа светочувствительных клеток (фоторецепторов): высоко чувствительные палочки, отвечающие за ночное зрение, и менее чувствительные колбочки, отвечающие за цветное зрение.

У приматов (в том числе и человека) мутация вызвала появление дополнительного, третьего типа колбочек — цветовых рецепторов. Это было вызвано расширением экологической ниши млекопитающих, переходом части видов к дневному образу жизни, в том числе на деревьях. Мутация была вызвана появлением изменённой копии гена, отвечающего за восприятие средней, зелёночувствительной области спектра. Она обеспечила лучшее распознавание объектов «дневного мира» — плодов, цветов, листьев.

В сетчаткеглаза человека есть три вида колбочек, максимумы чувствительности которых приходятся на красный, зелёный и синий участки спектра.[1] Ещё в 1970-х годах было показано, что распределение типов колбочек в сетчатке неравномерно: «синие» колбочки находятся ближе к периферии, в то время как «красные» и «зеленые» распределены случайным образом,[2] что было подтверждено более детальными исследованиями в начале XXI века.

[3] Соответствие типов колбочек трём «основным» цветам обеспечивает распознавание тысяч цветов и оттенков. Кривые спектральной чувствительности трёх видов колбочек частично перекрываются, что способствует явлению метамерии. Очень сильный свет возбуждает все 3 типа рецепторов, и потому воспринимается, как излучение слепяще-белого цвета (эффект метамерии).

Равномерное раздражение всех трёх элементов, соответствующее средневзвешенному дневному свету, также вызывает ощущение белого цвета (см. Психология восприятия цвета).

Тип колбочек обозначение Воспринимаемые длины волн Максимум чувствительности[4][5]
S β 400—500 нм 420—440 нм
M γ 450—630 нм 534—555 нм
L ρ 500—700 нм 564—580 нм

Свет с разной длиной волны по-разному стимулирует разные типы колбочек. Например, желто-зелёный свет в равной степени стимулирует колбочки L и M-типов, но слабее стимулирует колбочки S-типа. Красный свет стимулирует колбочки L-типа намного сильнее, чем колбочки M-типа, а S-типа не стимулирует почти совсем;

зелено-голубой свет стимулирует рецепторы M-типа сильнее, чем L-типа, а рецепторы S-типа — ещё немного сильнее; свет с этой длиной волны наиболее сильно стимулирует также палочки. Фиолетовый свет стимулирует почти исключительно колбочки S-типа. Мозг воспринимает комбинированную информацию от разных рецепторов, что обеспечивает различное восприятие света с разной длиной волны.

За цветовое зрение человека и обезьян отвечают гены, кодирующие светочувствительные белки опсины. По мнению сторонников трёхкомпонентной теории, наличие трёх разных белков, реагирующих на разные длины волн, является достаточным для цветового восприятия. У большинства млекопитающих таких генов только два, поэтому они имеют двухцветное зрение.

Глаза

В том случае, если у человека два белка, кодируемые разными генами, оказываются слишком схожи или один из белков не синтезируется, развивается дальтонизм. Н. Н. Миклухо-Маклай установил, что у папуасов Новой Гвинеи, живущих в гуще зелёных джунглей, отсутствует способность различать зелёный цвет.[6]

Чувствительный к красному свету опсин кодируется у человека геном OPN1LW [7].

Другие опсины человека кодируют гены OPN1MW, OPN1MW2 и OPN1SW, первые два из них кодируют белки, чувствительные к свету со средними длинами волны, а третий отвечает за опсин, чувствительный к коротковолновой части спектра.

Необходимость трех типов опсинов для цветового зрения недавно была доказана в опытах на беличьей обезьяне (саймири), самцов которых удалось излечить от врожденного дальтонизма путем введения в их сетчатку гена человеческого опсина OPN1LW[8]. Эта работа (вместе с аналогичными опытами на мышах) показала, что зрелый мозг способен приспособиться к новым сенсорным возможностям глаза.

Ген OPN1LW, который кодирует пигмент, отвечающий за воcприятие красного цвета, высоко полиморфен (в недавней работе Виррелли и Тишкова было найдено 85 аллелей в выборке из 256 человек [9]), и около 10% женщин[10], имеющих два разных аллеля этого гена, фактически имеют дополнительный тип цветовых рецепторов и некоторую степень четырёхкомпонентного цветового зрения.[11] Вариации гена OPN1MW, который кодирует «желто-зеленый» пигмент, встречаются редко и не влияют на спектральную чувствительность рецепторов.

Ген OPN1LW и гены, отвечающие за восприятие света со средней длиной волны, расположены в Х-хромосоме тандемно, и между ними часто происходит негомологичная рекомбинация или генная конверсия. При этом может происходить слияние генов или увеличение числа их копий в хромосоме. Дефекты гена OPN1LW — причина частичной цветовой слепоты, протанопии[7].

Трёхсоставную теорию цветового зрения впервые высказал в 1756 году М. В. Ломоносов, когда он писал «о трёх материях дна ока». Сто лет спустя её развил немецкий учёный Г. Гельмгольц, который не упоминает известной работы Ломоносова «О происхождении света», хотя она была опубликована и кратко изложена на немецком языке.

Параллельно существовала оппонентная теория цвета Эвальда Геринга. Её развили Дэвид Хьюбел (David H. Hubel) и Торстен Визел (Torsten N. Wiesel). Они получили Нобелевскую премию 1981 года за своё открытие.

Они предположили, что в мозг поступает информация вовсе не о красном (R), зелёном (G) и синем (B) цветах (теория цветаЮнга—Гельмгольца). Мозг получает информацию о разнице яркости — о разнице яркости белого (Yмах) и чёрного (Yмин), о разнице зелёного и красного цветов (G – R), о разнице синего и жёлтого цветов (B – yellow), а жёлтый цвет (yellow = R   G) есть сумма красного и зелёного цветов, где R, G и B — яркости цветовых составляющих — красного, R, зелёного, G, и синего, B.

Имеем систему уравнений — Кч-б = Yмах – Yмин; Kgr = G – R; Kbrg = B – R – G, где Кч-б, Kgr, Kbrg — функции коэффициентов баланса белого для любого освещения. Практически это выражается в том, что люди воспринимают цвет предметов одинаково при разных источниках освещения (цветовая адаптация). Оппонентная теория в целом лучше объясняет тот факт, что люди воспринимают цвет предметов одинаково при чрезвычайно разных источниках освещения (цветовая адаптация), в том числе при различном цвете источников света в одной сцене.

Эти две теории не вполне согласованы друг с другом. Но несмотря на это, до сих пор предполагают, что на уровне сетчатки действует трёхстимульная теория, однако информация обрабатывается и в мозг поступают данные, уже согласующиеся с оппонентной теорией.

Зрительный анализатор человека в н.у. обеспечивает бинокулярное зрение, то есть зрение двумя глазами с единым зрительным восприятием. Основным рефлекторным механизмом бинокулярного зрения является рефлекс слияния изображения — фузионный рефлекс (фузия), возникающий при одновременном раздражении функционально неодинаковых нервных элементов сетчатки обоих глаз.

При зрении одним глазом (монокулярное зрение) — посредством монокля, телескопа, микроскопа и т. п. — стереоскопичность зрения невозможна и восприятие глубины (рельефной удалённости) осуществляется гл. обр. благодаря вторичным вспомогательным признакам удаленности (видимая величина предмета, линейная и воздушная перспективы, загораживание одних предметов другими, аккомодация глаза и т. д. и т. п.).

Ведущий глаз

Глаза человека функционально несколько различаются, поэтому выделяют ведущий и ведомый глаз. Определение ведущего глаза важно для охотников, видеооператоров и лиц других профессий. Если посмотреть через отверстие в непрозрачном экране (дырочка в листе бумаги на расстоянии 20—30 см) на отдалённый предмет, а затем, не смещая голову, поочередно закрывать правый и левый глаз, то для ведущего глаза изображение не сместится.

Угол зрения человека – это способность охвата видимой информации во время фиксации глаза. Например, во время чтения. Чем шире этот охват, тем быстрее человек может читать. А это значит, что также человек может получать больше зрительной информации.

Широта угла зрения у каждого человека – разная. Зависит она от величины предмета, на котором сфокусирован взгляд и от расстояния этого предмета от глаз.

Интересен тот факт, что при рассматривании предметов разной величины, но удаленных на одном расстоянии – меняют угол зрения. А вот если эти предметы, не зависимо от их размера будут находиться на разном расстоянии – угол зрения не изменится.

зрение человека фотоСледуя из этого, чем ближе предмет по отношению к глазу – тем более широким становится угол зрения. Это объясняет почему для того чтобы детально рассмотреть предмет, мы подносим его ближе к глазу. Тем самым, мы видим этот предмет под широким углом зрения.

Научные исследования твердят, что глаза здорового человека различают две точки лишь тогда, когда он видит их под углом зрения не менее чем 1 мин. Еще известно, что глаз способен различать каждую точку по отдельности только в том случае, когда «ножки» луча света падают не сразу на оба нервных элемента, а когда между ними есть как минимум один нервный элемент, например – палочка или колбочка.

Поскольку от угла зрения зависит количество воспринимаемой информации, имеет смысл расширить его. Благодаря этому можно научиться быстро читать, не теряя смысла текста и запоминая его.

Глаза

Как расширить угол зрения?

Сделать это вовсе не сложно. Необходимо регулярно тренировать глаза по методике репрезентации. Репрезентация – это умение правильно организовать процесс чтения. Например, можно читать, меняя удаление текста от глаз. Дополнительно можно включить музыку, которая импонирует смыслу текста. Это позволит быстрее и надолго запомнить то, что вы читаете.

Так, регулярная практика позволит расширить угол зрения и тем самым увеличить количество воспринимаемой зрительной информации.

Влияние компьютера на зрение человека – не однозначно. Большинство людей убеждено, что монитор компьютера, а точнее его излучение просто убивает зрение. Что компьютер является причиной утомления, сухости глаз и так далее.

  1. Слепота признаётся видом инвалидности, государство создаёт условия для вовлечения слепых в активную общественную жизнь.
  1. Распространённость дальтонизма привела к разработке специальных программ, предназначенных для создания цветных схем, карт, рисунков, позволяющих максимально хорошо различать необходимую информацию людям, страдающим разными формами цветовой слепоты (см. также визуализация).
  • Р. Грегори. Разумный глаз М., 2003
  • Грегори Р. Л. Глаз и мозг. Психология зрительного восприятия. М., 1970
  1. Ч. Пэдхем, Дж. Сондерс, «Восприятие света и цвета», Перевод с английского Р. Л. Бирновой и М. А. Островского, Издательство «Мир», Москва, 1978 год.
  2. С. Ременко, «Цвет и зрение», «Картеа Молдовеняскэ», Кишинёв, 1982 г.
  3. Deane B. Judd and Gunter Wyszecki, Color in business? science and industry, New York/London/Sydney/Toronto, 1975.
  4. Д. Джадд, Г. Вышецки, Цвет в науке и технике, Изд. «мир», Москва 1978 г., стр 397.

Самый маленький и самый удаленный видимые объекты

Следующий факт может вас удивить: наша способность увидеть объект зависит вовсе не от его физических размеров или удаления, а от того, попадут ли хотя бы несколько излучаемых им фотонов на нашу сетчатку.

“Единственное, что нужно глазу, чтобы что-то увидеть, – это определенное количество света, излученного или отраженного на него объектом, – говорит Лэнди. – Все сводится к числу достигших сетчатки фотонов. Каким бы миниатюрным ни был источник света, пусть даже он просуществует доли секунды, мы все равно способны его увидеть, если он излучает достаточное количество фотонов”.

В учебниках по психологии часто встречается утверждение о том, что в безоблачную темную ночь пламя свечи можно заметить с расстояния до 48 км. В реальности же наша сетчатка постоянно бомбардируется фотонами, так что один-единственный квант света, излученный с большого расстояния, просто затеряется на их фоне.

Чтобы представить себе, насколько далеко мы способны видеть, взглянем на ночное небо, усеянное звездами. Размеры звезд огромны; многие из тех, что мы наблюдаем невооруженным взглядом, достигают миллионов км в диаметре.

Предлагаем ознакомиться  Кросс-линкинг (cross-linking) роговицы – технология лечения кератоконуса в клинике «Эксимер»

Однако даже самые близкие к нам звезды расположены на расстоянии свыше 38 триллионов километров от Земли, поэтому их видимые размеры настолько малы, что наш глаз не способен их различить.

С другой стороны, мы все равно наблюдаем звезды в виде ярких точечных источников света, поскольку испускаемые ими фотоны преодолевают разделяющие нас гигантские расстояния и попадают на нашу сетчатку.

Все отдельные видимые звезды на ночном небосклоне находятся в нашей галактике – Млечном Пути. Самый удаленный от нас объект, который человек в состоянии разглядеть невооруженным глазом, расположен за пределами Млечного Пути и сам представляет собой звездное скопление – это Туманность Андромеды, находящаяся на расстоянии в 2,5 млн световых лет, или 37 квинтильонов км, от Солнца.

Пределы

Туманность Андромеды насчитывает один триллион звезд. Из-за большой удаленности все эти светила сливаются для нас в едва различимое пятнышко света. При этом размеры Туманности Андромеды колоссальны. Даже на таком гигантском расстоянии ее угловой размер в шесть раз превышает диаметр полной Луны. Однако до нас долетает настолько мало фотонов из этой галактики, что она едва различима на ночном небе.

Основные свойства зрения

Способность глаза воспринимать свет и распознавать разл. степени его яркости называется светоощущением, а способность приспосабливаться к разной яркости освещения — адаптацией глаза; световая чувствительность оценивается величиной порога светового раздражителя.

Человек с хорошим зрением способен разглядеть ночью свет от свечи на расстоянии нескольких километров. Однако световая чувствительность зрения многих ночных животных (совы, грызуны) гораздо выше.

Максимальная световая чувствительность палочек глаза достигается после достаточно длительной темновой адаптации. Её определяют под действием светового потока в телесном угле 50° при длине волны 500 нм (максимум чувствительности глаза). В этих условиях пороговая энергия света около 10−9 эрг/с, что эквивалентно потоку нескольких квантов оптического диапазона в секунду через зрачок.

Максимальные изменения зрачка для здорового человека — от 1,8 мм до 7,5 мм, что соответствует изменению площади зрачка в 17 раз[12]. Однако, реальный диапазон изменения освещённости сетчатки ограничивается соотношением 10:1, а не 17:1, как следовало бы ожидать исходя из изменений площади зрачка. На самом деле освещённость сетчатки пропорциональна произведению площади зрачка, яркости объекта и коэффициенту пропускания глазных сред[13].

Вклад зрачка в регулировку чувствительности глаза крайне незначителен. Весь диапазон яркостей, которые наш зрительный механизм способен воспринять, огромен: от 10−6 кд·м² для глаза, полностью адаптированного к темноте, до 106 кд·м² для глаза, полностью адаптированного к свету[14][15] Механизм такого широкого диапазона чувствительности кроется в разложении и восстановлении фоточувствительных пигментов в фоторецепторах сетчатки — колбочках и палочках.

Чувствительность глаза зависит от полноты адаптации, от интенсивности источника света, длины волны и угловых размеров источника, а также от времени действия раздражителя. Чувствительность глаза понижается с возрастом из-за ухудшения оптических свойств склеры и зрачка, а также рецепторного звена восприятия.

Максимум чувствительности при дневном освещении лежит при 555—556 нм, а при слабом вечернем/ночном смещается в сторону фиолетового края видимого спектра и равен 510 нм (в течение суток колеблется в пределах 500—560 нм). Объясняется это (зависимость зрения человека от условий освещённости при восприятии им разноцветных объектов, соотношение их кажущейся яркости — эффект Пуркинье) двумя типами светочувствительных элементов глаза — при ярком свете зрение осуществляется преимущественно колбочками, а при слабом задействуются предпочтительно только палочки.

Острота зрения

Способность различных людей видеть большие или меньшие детали предмета с одного и того же расстояния при одинаковой форме глазного яблока и одинаковой преломляющей силе диоптрической глазной системы обусловливается различием в расстоянии между чувствительными элементами сетчатки и называется остротой зрения.

Острота зрения — способность глаза воспринимать раздельно две точки, расположенные друг от друга на некотором расстоянии (детализация, мелкозернистость, разрешётка). Мерилом остроты зрения является угол зрения, то есть угол, образованный лучами, исходящими от краёв рассматриваемого предмета (или от двух точек A и B) к узловой точке (K) глаза.

Острота зрения — одна из важнейших функций зрения. Острота зрения человека ограничена его строением. Глаз человека в отличие от глаз головоногих, например, это обращённый орган, то есть, светочувствительные клетки находятся под слоем нервов и кровеносных сосудов.

Острота зрения зависит от размеров колбочек, находящихся в области жёлтого пятна, сетчатки, а также от ряда факторов: рефракции глаза, ширины зрачка, прозрачности роговицы, хрусталика (и его эластичности), стекловидного тела (кои составляют светопреломляющий аппарат), состояния сетчатой оболочки и зрительного нерва, возраста.

Остроту зрения и/или Световую чувствительность часто также называют разрешающей способностью простого(невооруженного) глаза (resolving power).

См. такжеОпределение остроты зрения

Поле зрения

Периферическое зрение (поле зрения) — определяют границы поля зрения при проекции их на сферическую поверхность (при помощи периметра). Поле зрения — пространство, воспринимаемое глазом при неподвижном взгляде. Зрительное поле является функцией периферических отделов сетчатки; его состоянием в значительной мере определяется возможность человека свободно ориентироваться в пространстве.

Изменения поля зрения обуславливаются органическими и/или функциональными заболеваниями зрительного анализатора: сетчатки, зрительного нерва, зрительного пути, ЦНС. Нарушения поля зрения проявляются либо сужением его границ (выражают в градусах или линейных величинах), либо выпадением отдельных его участков (Гемианопсия), появлением скотомы.

Бинокулярность

Рассматривая предмет обоими глазами, мы видим его только тогда одиночным, когда оси зрения глаз образуют такой угол сходимости (конвергенцию), при котором симметричные отчётливые изображения на сетчатках получаются в определённых соответственных местах чувствительного жёлтого пятна (fovea centralis). Благодаря такому бинокулярному зрению, мы не только судим об относительном положении и расстоянии предметов, но и воспринимаем рельеф и объём.

Основными характеристиками бинокулярного зрения являются наличие элементарного бинокулярного, глубинного и стереоскопического зрения, острота стереозрения и фузионные резервы.

Звезды

Наличие элементарного бинокулярного зрения проверяется посредством разбиения некоторого изображения на фрагменты, часть которых предъявляется левому, а часть — правому глазу. Наблюдатель обладает элементарным бинокулярным зрением, если он способен составить из фрагментов единое исходное изображение.

Наличие глубинного зрения проверяется путём предъявления силуэтных, а стереоскопического — случайно-точечных стереограмм, которые должны вызывать у наблюдателя специфическое переживание глубины, отличающееся от впечатления пространственности, основанного на монокулярных признаках.

Острота стереозрения — это величина, обратная порогу стереоскопического восприятия. Порог стереоскопического восприятия — это минимальная обнаруживаемая диспаратность (угловое смещение) между частями стереограммы. Для его измерения используется принцип, который заключается в следующем. Три пары фигур предъявляются раздельно левому и правому глазу наблюдателя.

В одной из пар положение фигур совпадает, в двух других одна из фигур смещена по горизонтали на определённое расстояние. Испытуемого просят указать фигуры, расположенные в порядке возрастания относительного расстояния. Если фигуры указаны в правильной последовательности, то уровень теста увеличивается (диспаратность уменьшается), если нет — диспаратность увеличивается.

Фузионные резервы — условия, при которых существует возможность моторной фузии стереограммы. Фузионные резервы определяются максимальной диспаратностью между частями стереограммы, при которых она ещё воспринимается в качестве объемного изображения. Для измерения фузионных резервов используется принцип, обратный применяемому при исследовании остроты стереозрения.

Например, испытуемого просят соединить в одно изображение две вертикальных полосы, одна из которых видна левому, а другая — правому глазу. Экспериментатор при этом начинает медленно разводить полосы сначала при конвергентной, а затем при дивергентной диспаратности. Изображение начинает раздваиваться при значении диспаратности, характеризующей фузионный резерв наблюдателя.

Бинокулярость может нарушаться при косоглазии и некоторых других заболеваниях глаз. При сильной усталости может наблюдаться временное косоглазие, вызванное отключением ведомого глаза.

Контрастная чувствительность — способность человека видеть объекты, слабо отличающиеся по яркости от фона. Оценка контрастной чувствительности производится по синусоидальным решеткам. Повышение порога контрастной чувствительности может быть признаком ряда глазных заболеваний, в связи с чем его исследование может применяться в диагностике.

Адаптация зрения

Приведенные выше свойства зрения тесно связаны со способностью глаза к адаптации. Адаптация глаза — приспособление зрения к различным условиям освещения. Адаптация происходит к изменениям освещённости (различают адаптацию к свету и темноте), цветовой характеристики освещения (способность воспринимать белые предметы белыми даже при значительном изменении спектра падающего света).

Острота

Адаптация к свету наступает быстро и заканчивается в течение 5 мин., адаптация глаза к темноте — процесс более медленный. Минимальная яркость, вызывающая ощущение света, определяет световую чувствительность глаза. Последняя быстро нарастает в первые 30 мин. пребывания в темноте, её повышение практически заканчивается через 50—60 мин. Адаптацию глаза к темноте исследуют при помощи специальных приборов — адаптометров.

Понижение адаптации глаза к темноте наблюдают при некоторых глазных (пигментная дистрофия сетчатки, глаукома) и общих (A-авитаминоз) заболеваниях.

Адаптация проявляется также в способности зрения частично компенсировать дефекты самого зрительного аппарата (оптические дефекты хрусталика, дефекты сетчатки, скотомы и пр.)

Световая чувствительность оценивается величиной порога светового раздражителя.

Человек с хорошим зрением способен разглядеть ночью свет от свечи на расстоянии нескольких километров. Однако световая чувствительность зрения многих ночных животных (совы, грызуны) гораздо выше.

Максимальная световая чувствительность достигается после достаточно длительной темновой адаптации. Её определяют под действием светового потока в телесном угле 50° при длине волны 500 нм (максимум чувствительности глаза). В этих условиях пороговая энергия света около 109 эрг/с, что эквивалентно нескольким квантам.

Чувствительность глаза зависит от полноты адаптации, от интенсивности источника света, длины волны и угловых размеров источника, а также от времени действия раздражителя. Чувствительность глаза понижается с возрастом из-за ухудшения оптических свойств склеры и зрачка, а также рецепторного звена восприятия.

Предел остроты зрения

Почему же мы не способны разглядеть отдельные звезды в Туманности Андромеды? Дело в том, что у разрешающей способности, или остроты, зрения есть свои ограничения. (Под остротой зрения подразумевается способность различать такие элементы, как точка или линия, как отдельные объекты, не сливающиеся с соседними объектами или с фоном.)

Фактически остроту зрения можно описывать так же, как и разрешение компьютерного монитора — в минимальном размере пикселей, которые мы еще способны различать как отдельные точки.

Ограничения остроты зрения зависят от нескольких факторов – таких как расстояние между отдельными колбочками и палочками сетчатки глаза. Не менее важную роль играют и оптические характеристики самого глазного яблока, из-за которых далеко не каждый фотон попадает на светочувствительную клетку.

В теории, как показывают исследования, острота нашего зрения ограничивается способностью различать около 120 пикселей на угловой градус (единицу углового измерения).

Практической иллюстрацией пределов остроты человеческого зрения может являться расположенный на расстоянии вытянутой руки объект площадью с ноготь, с нанесенными на нем 60 горизонтальными и 60 вертикальными линиями попеременно белого и черного цветов, образующими подобие шахматной доски. “По всей видимости, это самый мелкий рисунок, который еще в состоянии различить человеческий глаз”, – говорит Лэнди.

На этом принципе основаны таблицы, используемые окулистами для проверки остроты зрения. Наиболее известная в России таблица Сивцева представляет собой ряды черных заглавных букв на белом фоне, размер шрифта которых с каждым рядом становится все меньше.

Острота зрения человека определяется по тому, на каком размере шрифта он перестает четко видеть контуры букв и начинает их путать.

Именно пределом остроты зрения объясняется тот факт, что мы не способны разглядеть невооруженным глазом биологическую клетку, размеры которой составляют всего несколько микрометров.

Но не стоит горевать по этому поводу. Способность различать миллион цветов, улавливать одиночные фотоны и видеть галактики на удалении в несколько квинтильонов километров – весьма неплохой результат, если учесть, что наше зрение обеспечивается парой желеобразных шариков в глазницах, соединенных с полуторакилограммовой пористой массой в черепной коробке.

Прочитать

оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте

BBC Future.

Учёт в обществе интересов людей с ограниченными зрительными возможностямиПравить

Зрительный аппарат — глаза и проводящие пути — настолько тесно интегрирован с мозгом, что трудно сказать, где начинается та или иная часть процесса переработки зрительной информации.

В зависимости от ситуации, человек способен «видеть» предметы, частично скрытые от глаза, например, частой решёткой. В течение одной-двух недель человек полностью адаптируется к «перевёрнутому изображению мира», создаваемому специальными призматическими очками (Инвертоскопом).

Зрительный аппарат — глаза и проводящие пути — настолько тесно интегрирован с мозгом, что трудно сказать, где начинается та или иная часть процесса переработки зрительной информации.

В зависимости от ситуации, человек способен «видеть» предметы, частично скрытые от глаза, например, частой решёткой. В течение одной-двух недель человек полностью адаптируется к «перевёрнутому изображению мира», создаваемому специальными призматическими очками.

Особенности процесса и интересные факты

Зрение человека – это система, которая отличается своей компактностью, чувствительностью, способностью адаптироваться к потребностям человека. Эта система долговечна, невероятно восприимчивая к свету, образам, темноте и так далее. В этом состоит ее уникальность. Не менее уникален и удивителен зрительный процесс.

Темновая адаптация

Удивительность этого процесса состоит в том, что попадая в темное помещение сразу, после пребывания на улице в яркий солнечный день, первые минуты глаз совершенно ничего не видит. Но вот уже через несколько минут, человек улавливает контуры предметов, постепенно может определить площадь помещения. Уже через, примерно, полчаса, человеческий глаз полностью адаптирован и человек видит даже мелкие предметы, свободно ориентируется в пространстве.

Это говорит о том, что в процессе адаптации в темном помещении, в темное время суток на улице, чувствительность глаз увеличивается в несколько тысяч раз.

Предлагаем ознакомиться  После удаления опухоли головного мозга

Как это можно объяснить?

Для лучшего понимания проведем аналогию между темновой адаптивностью глаз и работой радиоприемника. Так, если необходимо переключить с более сильной станции – на более слабую станцию, первое время звук вообще не слышен. Но стоит покрутить регулятор громкости и настройки, как звук адаптируется к станции.

Наряду с этим, при переключении с сильной станции – на более слабую станцию, звук остается постоянным все время.

Все остальное – громкость, четкость звука и прочее – зависит от настроек. Таким образом, можно предположить, что за адаптацию зрения к темноте отвечает некий «регулятор». Он также обеспечивает постоянство зрения в темноте.

Автоматический контроль усиления

Известно, что зрение человека – система, работающая слажено и практически самостоятельно. В данном случае имеется в виду, что глаза открываются сами и их не нужно открывать руками. Следуя из этого, стоит говорить о том, что зрительная система, в частности способность глаз, адаптироваться к разным условиям, управляется автоматическим контролем усиления.

Как это происходит?

Вся получаемая информация через сетчатку посредством нервных импульсов и фотонов передается в мозг, благодаря чему мы видим. Для того чтобы передать информацию, а также адаптироваться к новым световым условиям, необходима энергия. Исследования ученых говорят о том, что энергия нервных импульсов значительно выше, чем энергия нескольких фотонов для запуска этих импульсов с целью передачи информации.

Вот для этого-то процесса и нужна автоматическая система, которая будет генерировать нужную энергию, и способствовать автоматическому и быстрому «переключению» режимов процесса зрения и адаптации, в частности.

Зрительный шум

зрение человека фотоЗрительная деятельность глаз обеспечивается флуктуациями падающего фотона. Это является нормой. Но иногда можно отметить, что это не так. Нарушение флуктуации фотонов, это и есть шум зрения.

Как это «увидеть»?

Если затрудняется адаптация к новым условиям освещения, зрение может менять свое постоянство. Если это происходит, значит, вы «видите» шум зрения.

Послеобразы

Что такое послеобразы? Это явление видел каждый, наверняка. Как говорилось, зрение человека – чувствительная система, которая регулируется различными регуляторами. Так вот, послеобразы мы видим после того, как некоторое время сфокусированы на ярком объекте, после чего переводим глаза на стену нейтрального или белого цвета. И на этой стене, некоторое время мы видим прообраз того яркого предмета.

Прообразы могут возникать в разных оттенках. Каждый оттенок говорит о том, с каким усилением произошло «отпечатывание» видимого объекта на сетчатке.

Органы зрения – сложная система, благодаря которой мы можем собирать зрительную информацию. Орган зрения – один из важнейших органов чувств, который непосредственно влияет на функционирование мозга и развитие интеллекта, речи. Данный орган относится к периферической части зрительного анализатора и состоит он из глазного яблока.

Все эти составляющие глазного яблока взаимосвязаны, а потому при повреждении одной из них, зрительная функция будет нарушена.

Что собой представляет каждая из оболочек, и какую функцию она выполняет, мы писали ранее.

А вот какие есть интересные факты про органы зрения человека:

  1. Глазное яблоко имеет форму неправильного шара. С одной стороны этот шар приплюснут спереди – назад. Весит глазное яблоко, в среднем – 7грамм. А вот диаметр глазного яблока у всех здоровых людей – одинаковый – 24мм. Меняться он может только вследствие глазных болезней. Например, близорукость.
  2. Цвет глаз. Сперва, все маленькие человечки имеют глаза голубого цвета. А уже к двум годам устанавливается «взрослый» цвет глаз, который остается на всю жизнь. Правда, из-за сильного стресса, цвет глаз может меняться даже у очень взрослого человека. Цвет глаз определяется пигментом, который вырабатывают меланоциты. Чем его больше, тем более темный цвет глаз. Самый редкий цвет – это зеленый. Также встречаются люди с красными глазами, у которых пигмент не вырабатывается вообще и радужка приобретает цвет сосудистой оболочки.
  3. Радужка глаз. У всех людей эта оболочка имеет индивидуальную структуру. Поэтому именно по ней проводят идентификацию личности. И это не зависимо от цвета глаз. Кроме того, структура радужки не меняется с возрастом, если не было повреждений глаз.
  4. Органы зрения здорового человека быстро адаптируются к смене света и тьмы. При этом все перестройки происходят не ощутимо для самого человека.
  5. С ног на голову. Известно, что глаз видит все в перевернутом виде. И в таком состоянии он проецирует эту информацию на сетчатку. А вот головной мозг во время чтения этой информации все переворачивает, и мы видим нормально.
  6. Дальтонизм или же нарушение цветовосприятия, носит такое название по фамилии ученого Дальтона, который объяснял эту проблему.
  7. зрение человека фотозрение человека фотоОбмену не подлежит. По сей день, глаз является тем органом, который невозможно пересадить из-за близкой связи с мозгом. В то же время, такие составляющие, как роговицу, склеру и хрусталик можно трансплантировать.
  8. Чихаем только с закрытыми глазами. Каждый отметил, что во время чихания глаза автоматически закрываются. Это рефлекторный процесс, который необходим для защиты от разрывов связи глазного яблока с удерживающими его тканями.
  9. Глазные болезни. На сегодняшний день во всем мире, около 300млн человек страдает различными глазными недугами. Также известно, что на самом деле, снижение зрения вызывает катаракта, ослабление мышц и неправильный образ жизни.
  10. Очки и линзы. Самые популярные средства коррекции зрения – это очки и линзы. И вопреки популярному мнению, правильно подобранные очки и линзы не снижают зрение и не вредят глазам.

Дефекты зрения

Самый массовый недостаток — нечёткая, неясная видимость близких или удалённых предметов.

Дефекты хрусталика

Дальнозоркостью называется такая аномалия рефракции, при которой лучи света, попадающие в глаз, фокусируются не на сетчатке, а позади неё. В легких формах глаз с хорошим запасом аккомодации компенсирует зрительный недостаток с помощью увеличения кривизны хрусталика цилиарной мышцой.

При более сильной дальнозоркости (3 дптр и выше) зрение плохое не только вблизи, но и вдаль, причем глаз не способен скомпенсировать дефект самостоятельно. Дальнозоркость обычно бывает врожденной и не прогрессирует (обычно уменьшается к школьному возрасту).

При дальнозоркости назначают очки для чтения или постоянного ношения. Для очков подбираются собирающие линзы (перемещают фокус вперед на сетчатку), при использовании которых зрение пациента становится наилучшим.

Несколько отличается от дальнозоркости пресбиопия, или старческая дальнозоркость. Пресбиопия развивается вследствие утраты хрусталиком эластичности (что является нормальным результатом его развития). Этот процесс начинается ещё в школьном возрасте, но человек обычно замечает ослабление зрения вблизи после 40 лет.

Близорукость — аномалия рефракции глаза, при которой фокус перемещается вперед, а на сетчатку попадает уже расфокусированное изображение. При близорукости дальнейшая точка ясного зрения лежит в пределах 5 метров (в норме она лежит в бесконечности). Близорукость бывает ложной (когда из-за перенапряжения цилиарной мышцы происходит её спазм, в результате чего кривизна хрусталика остается слишком большой при зрении вдаль) и истинной (когда глазное яблоко увеличивается в передне-задней оси).

В легких случаях далекие объекты размыты, в то время как близкие остаются четкими (дальнейшая точка ясного зрения лежит достаточно далеко от глаз). В случаях высокой близорукости происходит значительное снижение зрения. Начиная приблизительно с −4 дптр, человеку необходимы очки и для дали, и для близкого расстояния (в противном случае рассматриваемый предмет нужно подносить очень близко к глазам).

В подростковом возрасте близорукость часто прогрессирует (глаза постоянно напрягаются для работы вблизи, из-за чего глаз компенсаторно растет в длину). Прогрессия близорукости иногда принимает злокачественную форму, при которой зрение падает на 2—3 диоптрии в год, наблюдается растяжение склеры, происходят дистрофические изменения сетчатки.

В тяжелых случаях возникает опасность отслойки перерастянутой сетчатки при физической нагрузке или внезапном ударе. Остановка прогрессии близорукости обычно наступает к 22—25 годам, когда перестает расти организм. При стремительной прогрессии зрение к тому времени падает до −25 диоптрий и ниже, очень сильно калеча глаза и резко нарушая качество зрения вдаль и вблизи (все, что человек видит, — это мутные очертания без какого-либо детализированного зрения), причем такие отклонения очень тяжело поддаются полноценному исправлению оптикой: толстые очковые стекла создают сильные искажения и уменьшают предметы визуально, отчего человек не видит достаточно хорошо даже в очках. В таких случаях лучшего эффекта можно добиться с помощью контактной коррекции.

Несмотря на то, что вопросу остановки прогрессирования близорукости посвящены сотни научно-медицинских работ, до сих пор нет доказательств эффективности ни одного метода лечения прогрессирующей близорукости, включая операции (склеропластика). Есть доказательства небольшого, но статистически значимого уменьшения темпов роста близорукости у детей при применении глазных капель атропина и (отсутствующего в России) глазного геля пирензипина[источник не указан 906 дней].

При близорукости часто прибегают к лазерной коррекции зрения (воздействие на роговицу с помощью лазерного луча с целью уменьшения её кривизны). Этот метод коррекции не до конца безопасный, но в большинстве случаев удается добиться значительного улучшения зрения после операции.

Дефекты близорукости и дальнозоркости могут быть преодолены с помощью очков или восстановительных курсов гимнастики как и другие нарушения рефракции.

Астигматизм — дефект оптики глаза, вызванный неправильной формой роговицы и (или) хрусталика. У всех людей формы роговицы и хрусталика отличаются от идеального тела вращения (то есть все люди имеют астигматизм той или иной степени). В тяжелых случаях вытягивание по одной из осей может быть очень сильным, кроме того, роговица может иметь дефекты кривизны, вызванные другими причинами (ранениями, перенесенными инфекционными заболеваниями и т. д.).

Астигматизм легко диагностировать, рассматривая одним глазом лист бумаги с тёмными параллельными линиями — вращая такой лист, астигматик заметит, что тёмные линии то размываются, то становятся чётче. У большинства людей встречается врождённый астигматизм до 0,5 диоптрий, не приносящий дискомфорта.

Данный дефект компенсируется очками с цилиндрическими линзами, имеющими различную кривизну по горизонтали и вертикали и контактными линзами, (жёсткими или мягкими торическими), также, как и очковыми линзами, имеющими разную оптическую силу в разных меридианах.

Дефекты сетчатки

Самый распространённый дефект зрения — нечёткая, неясная видимость близких или удалённых предметов, вызванная изменениями в хрусталике (близорукость, дальнозоркость, катаракта).
Слепота — полное отсутствие зрения; иногда используется термин практическая слепота — состояние, при котором человек не может пользоваться зрением, различая лишь свет и тьму.

Для определения степени потери зрения: неполной или полной потери зрения используются различные шкалы. В зависимости от причин степени потери зрения в настоящее время рамки оценок значительно расширены.

Наиболее уязвимой частью степени потери зрения являются вопросы ухудшения или потери вообще зрения, преимущественно связанные с сетчаткой глаза. Принятые понятия слепоты в настоящее время заменяются понятиями степени потери зрения.

Видимость предметов меняется с возрастом человека: десятилетний ребёнок видит хорошо предмет не ближе 7 см, в 45 лет — 33 см, а в 70 лет необходимы очки для рассматривания близких предметов. Так в течение жизни падает способность хрусталика менять свою кривизну, развивается дальнозоркость.

Близорукость почти никогда не развивается у людей, ведущих образ жизни, требующий наблюдения отдалённых предметов (моряки и др.).

Дефекты близорукости и дальнозоркости могут быть преодолены с помощью очков.

Данный дефект зрения связан с нарушением формы хрусталика или роговицы, в результате чего человек теряет способность одинаково хорошо видеть по горизонтали и вертикали, начинает видеть предметы искажёнными, в которых одни линии чёткие, другие — размытые. Его легко диагностировать, рассматривая одним глазом лист бумаги с тёмными параллельными линиями — вращая такой лист, астигматик заметит, что тёмные линии то размываются, то становятся чётче.

У большинства людей встречается врождённый астигматизм до 0.5 диоптрий, не приносящий дискомфорта.

Данный дефект компенсируется очками с цилиндрическими линзами, имеющими различную кривизну по горизонтали и вертикали и контактными линзами, (жёсткими или мягкими), также, как и очковыми линзами, имеющими разную оптическую силу в разных меридианах.

Если в сетчатке глаза отсутствует один из зрительных пигментов, то человек не может «правильно» (то есть «как все») воспринимать цвета предметов во всём их богатстве.
Такой недостаток зрения был назван дальтонизмом — по имени английского учёного Джона Дальтона, который сам страдал таким расстройством цветного зрения и впервые описал его.

Чаще всего встречаются люди, которые не могут отличить красные оттенки цвета от зелёного. Эти цвета они воспринимают как совершенно одинаковые тона.

Дальтонизм обычно передаётся по наследству (генетическое нарушение фоторецепторов глаза, сцеплено с Х-хромосомой), но иногда он возникает после некоторых глазных и нервных болезней. В настоящее время различные виды цветовой слепоты неизлечимы.

Дальтоников не допускают к вождению транспорта. Очень важно наличие “правильного” цветоощущения для моряков, лётчиков, химиков, художников, поэтому для этих профессий цветовое зрение проверяют с помощью специальных методик и таблиц.

Скотома — (от греч. skotos — темнота) — пятнообразный дефект в поле зрения глаза, вызванный заболеванием в сетчатке, болезнями зрительного нерва, глаукомой. Это участки (в пределах поля зрения), в которых зрение существенно ослаблено, или отсутствует.

Иногда скотомой называют слепое пятно — область на сетчатке, соответствующая диску зрительного нерва (т. н.физиологическая скотома).

  • Абсолютная скотома (absolute scotomata) — участок, в котором зрение отсутствует.
  • Относительная скотома (relative scotoma) — участок, в котором зрение значительно снижено.

Предположить наличие скотомы можно самостоятельно проведя исследование с помощью теста Амслера.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: