Почему человеческий глаз и камера видят мир по-разному. Удивительные способности человеческого глаза: космическое зрение и невидимые лучи Основная палитра цвета глаз

Зрение является каналом, посредством которого человек получает примерно 70% всех данных о мире, который его окружает. И возможно это только по той причине, что именно зрение человека представляет собой одну из самых сложных и поражающих воображение зрительных систем на нашей планете. Если бы не было зрения, все мы, скорее всего, просто жили бы в темноте.

Человеческий глаз обладает совершенным строением и обеспечивает зрение не только в цвете, но также в трёх измерениях и с высочайшей резкостью. Он обладает способностью моментально менять фокус на самые разные расстояния, осуществлять регуляцию объёма поступающего света, различать между собой огромное количество цветов и ещё большее количество оттенков, производить коррекцию сферических и хроматических аберраций и т.д. С мозгом глаз связывают шесть уровней сетчатки, в которых ещё перед тем, как информация будет отправлена в мозг, данные проходят через этап компрессии.

Но как же устроено наше с вами зрение? Как посредством усиления цвета, отражённого от предметов, мы трансформируем его в изображение? Если подумать об этом серьёзно, можно сделать вывод, что устройство зрительной системы человека до мельчайших подробностей «продумано» создавшей его Природой. Если же вы предпочитаете верить в то, что за создание человека ответственен Создатель или некая Высшая Сила, то эту заслугу можете приписать им. Но давайте не будем разбираться в , а продолжим разговор об устройстве зрения.

Огромное количество деталей

Строение глаза и его физиологию можно без обиняков назвать действительно идеальными. Подумайте сами: оба глаза находятся в костных впадинах черепа, которые защищают их от всевозможных повреждений, однако выступают из них они именно так, чтобы обеспечивался максимально широкий горизонтальный обзор.

Расстояние, на котором глаза находятся друг от друга, обеспечивает пространственную глубину. А сами глазные яблоки, как доподлинно известно, обладают шарообразной формой, благодаря чему способны вращаться в четырёх направлениях: влево, вправо, вверх и вниз. Но каждый из нас воспринимает всё это, как само собой разумеющееся - мало кому приходит в голову представить, что было бы, если бы наши глаза были квадратными или треугольными или их движение было бы хаотичным - это бы сделало зрение ограниченным, сумбурным и малоэффективным.

Итак, устройство глаза предельно сложно, но как раз это и делает возможным работу примерно четырёх десятков его различных составляющих. И даже если бы не было хоть одного из этих элементов, процесс зрения перестал бы осуществляться так, как ему следует осуществляться.

Чтобы убедиться в том, насколько сложно устроен глаз, предлагаем вам обратить своё внимание на рисунок ниже.

Давайте же поговорим о том, как реализуется на практике процесс зрительного восприятия, какие элементы зрительной системы в этом участвуют, и за что каждый из них отвечает.

Прохождение света

По мере приближения света к глазу световые лучи сталкиваются с роговицей (иначе её называют роговой оболочкой). Прозрачность роговицы позволяет свету проходить сквозь неё во внутреннюю поверхность глаза. Прозрачность, кстати, является важнейшей характеристикой роговицы, и прозрачной она остаётся по причине того, что особый протеин, который в ней содержится, сдерживает развитие кровеносных сосудов - процесс, происходящий практически в каждой из тканей человеческого тела. В том случае если бы роговица прозрачной не была, остальные компоненты зрительной системы не имели бы никакого значения.

Помимо прочего, роговица не даёт попадать во внутренние полости глаза сору, пыли и каким-либо химическим элементам. А кривизна роговой оболочки позволяет ей преломлять свет и помогать хрусталику фокусировать световые лучи на сетчатке.

После того как свет прошёл сквозь роговицу, он проходит через маленькое отверстие, расположенное посередине радужки глаза. Радужка же представляет собой круглую диафрагму, которая находится перед хрусталиком сразу за роговицей. Радужка также является тем элементом, который придаёт глазу цвет, а цвет зависит от преобладающего в радужке пигмента. Центральное отверстие в радужке - это и есть знакомый каждому из нас зрачок. Размер этого отверстия имеет возможность изменяться, чтобы контролировать количество поступающего в глаз света.

Размер зрачка изменятся непосредственно радужкой, а обусловлено это её уникальнейшим строением, ведь состоит она из двух различных видов мышечных тканей (даже здесь есть мышцы!). Первая мышца является круговой сжимающей - она располагается в радужке кругообразно. Когда свет яркий, происходит её сокращение, вследствие чего зрачок сокращается, как бы втягиваясь мышцей внутрь. Вторая мышца является расширяющей - она расположена радиально, т.е. по радиусу радужки, что можно сравнить со спицами в колесе. При тёмном освещении происходит сокращение этой второй мышцы, и радужка раскрывает зрачок.

Многие до сих пор испытывают некоторые затруднения, когда пытаются объяснить, каким же всё-таки образом происходит формирование вышеназванных элементов зрительной системы человека, ведь в любой другой промежуточной форме, т.е. на каком-либо эволюционном этапе работать они просто не смогли бы, но человек видит с самого начала своего существования. Загадка…

Фокусировка

Минуя названные выше этапы, свет начинает проходить через хрусталик, находящийся за радужкой. Хрусталик является оптическим элементом, имеющим форму выпуклого продолговатого шара. Хрусталик абсолютно гладок и прозрачен, в нём нет кровеносных сосудов, а сам он расположен в эластичном мешочке.

Проходя сквозь хрусталик, свет преломляется, после чего происходит его фокусировка на ямке сетчатки - самом чувствительном месте, содержащем максимальное количество фоторецепторов.

Важно заметить, что уникальное строение и состав обеспечивают роговице и хрусталику большую силу преломления, гарантирующую короткое фокусное расстояние. И как же удивительно, что такая сложная система вмещается всего в одном глазном яблоке (подумайте только, как бы мог выглядеть человек, если бы для фокусировки световых лучей, идущих от предметов, требовался бы, например, метр!).

Не менее интересно и то, что совместная преломляющая сила этих двух элементов (роговицы и хрусталика) находится в прекрасном соотношении с глазным яблоком, а это можно смело назвать ещё одним доказательством того, что зрительная система создана просто непревзойдённо, т.к. процесс фокусирования слишком сложен, чтобы говорить о нём, как о чём-то, что произошло лишь благодаря пошаговым мутациям - эволюционным стадиям.

Если же речь идёт о предметах расположенных близко к глазу (как правило, близким считается расстояние менее 6 метров), то здесь всё ещё любопытнее, ведь в этой ситуации преломление световых лучей оказывается ещё более сильным. Обеспечивается же это увеличением кривизны хрусталика. Хрусталик соединён посредством цилиарных поясков с ресничной мышцей, которая, сокращаясь, даёт хрусталику возможность принимать более выпуклую форму, тем самым увеличивая свою преломляющую силу.

И здесь снова нельзя не упомянуть о сложнейшем строении хрусталика: составляют его множество ниточек, которые состоят из соединённых друг с другом клеточек, а тонкие пояски связывают его с цилиарным телом. Фокусировка осуществляется под контролем головного мозга крайне быстро и на полном «автомате» — осуществить такой процесс осознанно для человека невозможно.

Значение «фотоплёнки»

Результатом фокусировки становится сосредоточение изображения на сетчатке, представляющей собой многослойную ткань, чувствительную к свету, покрывающую заднюю часть глазного яблока. В сетчатке содержится примерно 137 000 000 фоторецепторов (для сравнения можно привести современные цифровые фотоаппараты, в которых подобных сенсорных элементов не более 10 000 000). Такое громадное количество фоторецепторов обусловлено тем, что расположены они крайне плотно - примерно 400 000 на 1 мм².

Здесь не будет лишним привести слова специалиста по микробиологии Алана Л. Гиллена, говорящего в своей книге «Тело по замыслу» о сетчатке глаза, как о шедевре инженерного проектирования. Он считает, что сетчатка является самым удивительным элементом глаза, сравнимым с фотоплёнкой. Светочувствительная сетчатка, расположенная на задней стороне глазного яблока, намного тоньше целлофана (её толщина составляет не более 0,2 мм) и гораздо чувствительнее, чем любая, созданная человеком фотоплёнка. Клетки этого уникального слоя способны обрабатывать до 10 миллиардов фотонов, в то время как самый чувствительный фотоаппарат способен обработать лишь несколько их тысяч. Но ещё удивительнее то, что человеческий глаз может улавливать единицы фотонов даже в темноте.

Всего сетчатку составляют 10 слоёв фоторецепторных клеток, 6 слоёв из которых являются слоями светочувствительных клеток. 2 вида фоторецепторов имеют особую форму, по причине чего их называют колбочками и палочками. Палочки крайне восприимчивы к свету и обеспечивают глазу чёрно-белое восприятие и ночное зрение. Колбочки, в свою очередь, не так восприимчивы к свету, но способны различать цвета - оптимальная работа колбочек отмечается в дневное время суток.

Благодаря работе фоторецепторов световые лучи трансформируются в комплексы электрических импульсов и посылаются в мозг на невероятно большой скорости, а сами эти импульсы за доли секунд преодолевают свыше миллиона нервных волокон.

Связь фоторецепторных клеток в сетчатке очень сложна. Колбочки и палочки никак напрямую с мозгом не связаны. Получив сигнал, они переадресовывают его биполярным клеткам, а те перенаправляют уже обработанные собою сигналы ганглиозным клеткам, более миллиона аксонов (нейритов, по которым передаются нервные импульсы) которых составляют единый зрительный нерв, по которому данные и поступают в мозг.

Два слоя промежуточных нейронов, до того как зрительные данные будут отправлены в мозг, способствуют параллельной обработке этой информации шестью уровнями восприятия, находящимися в сетчатке глаза. Необходимо это для того чтобы изображения распознавались как можно быстрее.

Восприятие мозга

После того как обработанная зрительная информация поступает в мозг, он начинает её сортировку, обработку и анализ, а также формирует цельное изображение из отдельных данных. Конечно же, о работе человеческого мозга ещё много чего неизвестно, однако даже того, что научный мир может предоставить сегодня, вполне достаточно, чтобы поразиться.

При помощи двух глаз формируются две «картинки» мира, который окружает человека - по одной на каждую сетчатку. Обе «картинки» передаются в мозг, и в действительности человек видит два изображения в одно и то же время. Но как?

А дело вот в чём: точка сетчатки одного глаза точно соответствует точке сетчатки другого, а это говорит о том, чтоб оба изображения, попадая в мозг, могут накладываться друг на друга и сочетаться вместе для получения единого изображения. Информация, полученная фоторецепторами каждого из глаз, сходится в зрительной коре головного мозга, где и появляется единое изображение.

По причине того, что у двух глаз может быть разная проекция, могут наблюдаться и некоторые несоответствия, однако мозг сопоставляет и соединяет изображения таким образом, что человек никаких несоответствий не ощущает. Мало того - эти несоответствия могут быть использованы с целью получения чувства пространственной глубины.

Как известно, из-за преломления света зрительные образы, поступающие в мозг, изначально являются очень маленькими и перевёрнутыми, однако «на выходе» мы получаем то изображение, которое привыкли видеть.

Помимо этого в сетчатке изображение делится мозгом надвое по вертикали - через линию, которая проходит через ямку сетчатки. Левые части изображений, полученных обоими глазами, перенаправляются в , а правые части - в левое. Так, каждое из полушарий смотрящего человека получает данные только от одной части того, что он видит. И снова - «на выходе» мы получаем цельное изображение без каких бы то ни было следов соединения.

Разделение изображений и крайне сложные оптические пути делают так, что мозг видит отдельно каждым из своих полушарий с использованием каждого из глаз. Это позволяет ускорить обработку потока входящей информации, а также обеспечивает зрение одним глазом, если вдруг человек по какой-либо причине перестаёт видеть другим.

Можно заключить, что мозг в процессе обработки зрительной информации убирает «слепые» пятна, искажения из-за микродвижений глаз, морганий, угла зрения и т.п., предлагая своему хозяину адекватное целостное изображение наблюдаемого.

Ещё одним из важных элементов зрительной системы является . Умалять значение этого вопроса никак нельзя, т.к. чтобы вообще иметь возможность использовать зрение должным образом мы должны уметь поворачивать глаза, поднимать их, опускать, короче говоря - двигать глазами.

Всего можно выделить 6 внешних мышц, которые соединяются с внешней поверхностью глазного яблока. К этим мышцам относятся 4 прямые (нижняя, верхняя, боковая и средняя) и 2 косые (нижняя и верхняя).

В тот момент, когда какая-либо из мышц сокращается, мышца, являющаяся для неё противоположной, расслабляется - это обеспечивает ровное движение глаз (в противном случае все движения глазами осуществлялись бы рывками).

При повороте двух глаз автоматически изменяется движение всех 12 мышц (по 6 мышц на каждый глаз). И примечательно то, что процесс этот является непрерывным и очень хорошо скоординированным.

По словам знаменитого офтальмолога Питера Джени, контроль и координация связи органов и тканей с центральной нервной системой посредством нервов (это называется иннервацией) всех 12 глазных мышц представляет собой один из очень сложных процессов, происходящих в мозге. Если же добавить к этому точность перенаправления взора, плавность и ровность движений, скорость, с которой может вращаться глаз (а она составляет в сумме до 700° в секунду), и соединить всё это, мы получим на самом деле феноменальную по части исполнения подвижную глазную систему. А то, что человек имеет два глаза, делает её ещё более сложной - при синхронном движении глаз необходима одинаковая мускульная иннервация.

Мышцы, которые вращают глаза, отличны от мышц скелета, т.к. их составляет множество всевозможных волокон, а контролируются они ещё большим числом нейронов, иначе точность движений стала бы невозможной. Данные мышцы можно назвать уникальными ещё и потому, что они способны быстро сокращаться и практически не устают.

Учитывая то, что глаз - это один из наиболее важных органов человеческого организма, он нуждается в непрерывном уходе. Именно для этого как раз и предусмотрена, если так можно назвать, «интегрированная система очистки», которая состоит из бровей, век, ресниц и слёзных желёз.

При помощи слёзных желёз регулярно производится липкая жидкость, с медленной скоростью движущаяся вниз по внешней поверхности глазного яблока. Эта жидкость смывает различный сор (пыль и т.п.) с роговицы, после чего входит во внутренний слёзный канал и затем стекает по носовому каналу, выводясь из организма.

В слезах содержится очень сильное антибактериальное вещество, уничтожающее вирусы и бактерии. Веки выполняют функцию стеклоочистителей - они очищают и увлажняют глаза благодаря непроизвольному морганию с интервалом в 10-15 секунд. Вместе с веками работают ещё и ресницы, предотвращая попадание в глаз любого сора, грязи, микробов и т.п.

Если бы веки не выполняли свою функцию, глаза человека постепенно бы засохли и покрылись рубцами. Если бы не было слёзного протока, глаза бы постоянно заливались слёзной жидкостью. Если бы человек не моргал, в его глаза попадал бы мусор, и он мог бы даже ослепнуть. Вся «очистительная система» должна включать в себя работу всех элементов без исключения, в противном случае она просто перестала бы функционировать.

Глаза как показатель состояния

Глаза человека способны передавать немало информации в процессе его взаимодействия с другими людьми и окружающим миром. Глаза могут излучать любовь, гореть от гнева, отражать радость, страх или беспокойство, или усталости. Глаза показывают, куда смотрит человек, заинтересован он в чём-либо или же нет.

Например, когда люди закатывают глаза, беседуя с кем-то, это можно расценивать совершенно иначе, нежели обычный взгляд, направленный вверх. Большие глаза у детей вызывают у окружающих восторг и умиление. А состояние зрачков отражает то состояние сознания, в котором в данный момент времени находится человек. Глаза - это показатель жизни и смерти, если уж говорить в глобальном смысле. Наверное, именно по этой причине их называют «зеркалом» души.

Вместо заключения

В этом уроке мы с вами рассмотрели устройство зрительной системы человека. Естественно, мы упустили немало деталей (сама по себе эта тема очень объёмна и вместить её в рамки одного урока проблематично), но всё же постарались донести материал так, чтобы вы имели чёткое представление о том, КАК видит человек.

Вы не могли не заметить, что как сложность, так и возможности глаза позволяют этому органу многократно превосходить даже самые современные технологии и научные разработки. Глаз является наглядной демонстрацией сложности инженерии в огромном количестве нюансов.

Но знать об устройстве зрения - это, конечно же, хорошо и полезно, однако наиболее важно знать о том, как зрение можно восстанавливать. Дело в том, что и образ жизни человека, и условия, в которых он живёт, и некоторые другие факторы (стрессы, генетика, вредные привычки, заболевания и многое другое) - всё это нередко способствует тому, что с годами зрение может ухудшаться, т.е. зрительная система начинает давать сбои.

Но ухудшение зрения в большинстве случаев не является необратимым процессом - зная определённые методики, данный процесс можно повернуть вспять, и сделать зрение, если уж и не таким, как у младенца (хотя иногда возможно и это), то хорошим настолько, насколько вообще это возможно для каждого отдельно взятого человека. Поэтому следующий урок нашего курса по развитию зрения будет посвящён методам восстановления зрения.

Зрите в корень!

Проверьте свои знания

Если вы хотите проверить свои знания по теме данного урока, можете пройти небольшой тест, состоящий из нескольких вопросов. В каждом вопросе правильным может быть только 1 вариант. После выбора вами одного из вариантов, система автоматически переходит к следующему вопросу. На получаемые вами баллы влияет правильность ваших ответов и затраченное на прохождение время. Обратите внимание, что вопросы каждый раз разные, а варианты перемешиваются.

Глаза – орган, который дает возможность человеку жить полноценной жизнью, любоваться красотами окружающей природы и комфортно существовать в обществе. Люди понимают, насколько важную функцию выполняют глаза, но редко задумываются над тем, почему они моргают, не могут чихнуть с закрытыми глазами и других интересных фактах, связанных с уникальным органом.

10 интересных фактов о человеческом глазе

Проводником информации об окружающем мире являются глаза

У человека кроме зрения, есть органы осязания и обоняния, но именно глаза являются проводниками 80% информации, которая рассказывает о том, что происходит вокруг. Свойство глаз фиксировать изображения очень важно, поскольку именно зрительные образы дольше хранит память. При повторной встрече с конкретным человеком или предметом орган зрения активизирует воспоминания и дает почву для размышлений.

Ученые сравнивают глаза с фотоаппаратом, качество которого во много раз превышает суперсовременную технику. Яркие и насыщенные содержанием картинки позволяют человеку легко ориентироваться в окружающем мире.

Роговица глаза — единственная ткань организма, к которой не поступает кровь

Роговица глаза получает кислород непосредственно из воздуха

Уникальность такого органа, как глаза, заключается в том, что в его роговицу не поступает кровь. Присутствие капилляров негативно сказывалось бы на качестве изображения, фиксируемого глазом, поэтому кислород, без которого не может эффективно работать ни один орган человеческого тела, получает кислород непосредственно из воздуха.

Высокочувствительные датчики, передающие сигнал мозгу

Глаз — миниатюрный компьютер

Офтальмологи (специалисты в области зрения) сравнивают глаза с миниатюрным компьютером, который фиксирует информацию и моментально передает ее мозгу. Ученые подсчитали, что «оперативка» органа зрения может в течение часа перерабатывать около 36 тысяч бит информации, программисты знают, насколько велик этот объем. Между тем, вес миниатюрных портативных компьютеров составляет всего 27 граммов.

Что дает близкое расположение глаз человеку?

Человек видит лишь то, что происходит непосредственно перед ним

Расположение глаз у животных, насекомых и человека разное, это объясняется не только физиологическими процессами, но и характером жизни и седой обитания живого существа. Близкое расположение глаз обеспечивает глубину изображения и объемность объектов.

Люди – более совершенные существа, поэтому имеют качественное зрение, особенно, если сравнивать с морскими обитателями и животными. Правда, в подобном расположении есть свой минус – человек видит лишь то, что происходит непосредственно перед ним, обзор значительно снижен. У многих животных, примером может служить лошадь, глаза располагаются по бокам головы, такое строение позволяет «захватывать» больше пространства и вовремя реагировать на приближающуюся опасность.

Все ли обитатели земли имеют глаза?

Примерно 95 процентов живых существ нашей планеты имеют орган зрения

Примерно 95 процентов живых существ нашей планеты имеют орган зрения, но у большинства из них строение глаза разное. У жителей морских глубин орган зрения представляет собой светочувствительные клетки, которые не способны различать цвет и форму все, на что способно такое зрение – воспринимать свет и его отсутствие.

Некоторые животные определяют объем и фактурность предметов, но при этом видят их исключительно в черно-белом варианте. Характерной особенностью насекомых является свойство видеть одновременно много картинок, при этом цветовую гамму они не распознают. Способность качественно передавать цвета окружающих предметов есть только у человеческих глаз.

Правда ли, что глаз человека самый совершенный?

Бытует миф, что человек может распознавать только семь цветов, но ученые готовы его развенчать. По мнению специалистов, орган зрения человека способен воспринимать свыше 10 миллионов цветов, ни одно живое существо такой особенностью не обладает. Однако есть другие критерии, которые не свойственны глазу человека, к примеру, некоторые насекомые способны распознавать инфракрасные лучи и ультрафиолетовые сигналы, а глаза мух обладают свойством очень быстро определять движение. Назвать человеческий глаз самым совершенным можно лишь в области распознавания цветов.

У кого на планете самое острове зрение?

Вероника Сейдер — девушка с самым острым зрением на планете

В Книгу рекордов Гиннеса занесено имя студентки из Германии Вероники Сейдер, девушка обладает самым острым зрением на планете. Вероника распознает лицо человека на расстоянии 1 километра 600 метров, данный показатель примерно в 20 раз превышает норму.

Почему человек моргает?

Если бы человек не моргал, его глазное яблоко быстро бы высохло и о качественном зрении не могло идти речи. Моргание способствует тому, что глаз покрывается слезной жидкостью. В сутки на моргание у человека уходит примерно 12 минут – 1 раз за 10 секунд, за это время веки закрываются свыше 27 тысяч раз.
Человек впервые начинает моргать в полгода.

Почему люди при ярком свете начинают чихать?

Глаза и носовая полость человека связаны нервными окончаниями, поэтому часто при воздействии яркого света мы начинаем чихать. Кстати, никто не может чихнуть с открытыми глазами, этот феномен тоже связан с реакцией нервных окончаний на внешние возбудители спокойствия.

Восстановление зрения с помощью морских существ

Ученые нашли сходство в строении глаза человека и морских существ, в данном случае речь идет об акулах. Методы современной медицины позволяют восстановить зрение человека, трансплантировав роговицу акулы. Подобные операции весьма успешно практикуются в Китае.

С уважением,

Анатомические вопросы всегда представляли собой определённый интерес. Ведь они касаются каждого из нас непосредственно. Практически все хоть раз, да интересовались тем, из чего состоит глаз. Ведь это - самый чувствительный орган чувств. Именно посредством глаз, визуально, мы получаем порядка 90% информации! Лишь 9% - при помощи слуха. И 1% - посредством других органов. Что ж, строение глаза - это действительно интереснейшая тема, так что стоит рассмотреть её максимально подробно.

Оболочки

Начать стоит с терминологии. Глаз человека является парным сенсорным органом, который воспринимает электромагнитное излучение в световом диапазоне длин волн.

Он состоит из оболочек, окружающих внутреннее ядро органа. Которое, в свою очередь, включает в себя водянистую влагу, хрусталик и Но об этом - чуть позже.

Рассказывая о том, из чего состоит глаз, отдельное внимание нужно уделить его оболочкам. Их три. Первая - наружная. Плотная, фиброзная, к ней крепятся наружные мышцы глазного яблока. Эта оболочка выполняет защитную функцию. А ещё именно она обуславливает форму глаза. Состоит из роговицы и склеры.

Средняя оболочка называется ещё сосудистой. Она отвечает за обменные процессы, обеспечивает питание глаз. Состоит из радужки, и сосудистой оболочки. В самом центре находится зрачок.

А внутреннюю оболочку нередко называют сетчатой. Рецепторная часть глаза, в котором и происходит восприятие света и передача информации в ЦНС. В общем, так можно рассказать вкратце. Но, поскольку каждая составляющая данного органа крайне важна, нужно в отдельности затронуть вниманием каждую из них. Так получится лучше усвоить, из чего состоит глаз.

Роговица

Итак, это - наиболее выпуклая часть глазного яблока, составляющая его наружной оболочки, а также светопреломляющая прозрачная среда. Выглядит роговица как выпукло-вогнутая линза.

Её основная составляющая - это соединительнотканная строма. Спереди роговица покрыта многослойным эпителием. Впрочем, научные слова не очень просты в плане восприятия, так что лучше пояснить тему популярно. Основные свойства роговицы - это сферичность, зеркальность, прозрачность, повышенная чувствительность и отсутствие кровеносных сосудов.

Всё перечисленное обуславливает и «назначение» данной части органа. По сути, роговица глаза - это то же самое, что и объектив цифрового фотоаппарата. Даже по строению они схожи, ведь как одно, так и другое является линзой, которая собирает и фокусирует в необходимом направлении световые лучи. В этом и заключается функция преломляющей среды.

Рассказывая о том, из чего состоит глаз, нельзя не затронуть вниманием и отрицательные воздействия, с которым ему приходится справляться. Роговица, например, больше всего подвержена внешним раздражителям. Если быть точнее - воздействию пыли, изменению освещения, ветру, грязи. Как только что-то во внешней среде изменяется, то происходит смыкание век (моргание), светобоязнь, и начинают течь слёзы. Так, можно сказать, активируется защита от повреждений.

Защита

Пару слов стоит сказать про слёзы. Это - естественная биологическая жидкость. Вырабатывается она слезной железой. Характерная особенность - небольшая опалесценция. Это оптическое явление, за счет которого свет начинает рассеиваться интенсивнее, что отражается на качестве зрения и восприятии окружающей картинки. на 99% состоит из воды. Один процент - это неорганические вещества, которыми является карбонат магния, хлорид натрия, а ещё фосфорнокислый кальций.

Слёзы обладают бактерицидными свойствами. Именно они омывают глазное яблоко. И его поверхность, таким образом, остаётся защищённой от воздействия пылинок, инородных тел и ветра.

Ещё одна составляющая глаза - это ресницы. На верхнем веке их количество составляет примерно 150-250. На нижнем - 50-150. И основная функция ресниц такая же, как и у слёз - защитная. Они предотвращают попадание на поверхность глаза грязи, песка, пыли, а в случае с животными - даже мелких насекомых.

Радужка

Итак, выше было рассказано о том, из чего наружная состоит. Теперь можно рассказать про среднюю. Естественно, речь пойдёт про радужку. Она представляет собой тонкую и подвижную диафрагму. Находится за роговицей и между камерами глаза - прямо перед хрусталиком. Интересно, что она практически не пропускает свет.

Радужка состоит из пигментов, определяющих её цвет, и круговых мышц (за счёт них сужается зрачок). Кстати, эта часть глаза тоже включает в себя слои. Их всего два - мезодермальный и эктодермальный. Первый отвечает за цвет глаза, так как в нём содержится меланин. Во втором слое находятся пигментные клетки с фусцином.

Если у человека синие глаза, значит, его эктодермальный слой неплотный и содержит мало меланина. Такой оттенок является результатом рассеивания света в строме. Кстати, чем меньше её плотность - тем более насыщенным является цвет.

Голубые глаза имеют люди с мутацией в гене HERC2. У них вырабатывается минимум меланина. Плотность стромы в данном случае выше, чем в предыдущем случае.

В зелёных глазах меланина больше всего. Кстати, в формировании данного оттенка играет немаловажную роль ген рыжих волос. Чистый зелёный цвет встречается очень редко. Но если есть хотя бы «намёк» на этот оттенок, то их называют таковыми.

Но всё же больше всего меланина содержится в карих глазах. Они поглощают весь свет. Как с высокими, так и с низкими частотами. А отраженный свет даёт коричневый оттенок. Кстати, изначально, много тысяч лет тому назад, все люди были кареглазыми.

Есть ещё черный цвет. Глаза такого оттенка содержат так много меланина, что весь попадающий в них свет поглощается целиком. И, кстати, нередко такой «состав» обуславливает сероватый оттенок глазного яблока.

Сосудистая оболочка

Её также необходимо отметить вниманием, рассказывая, из чего состоит глаз человека. Находится она прямо под склерой (белковой оболочкой). Главное её свойство - аккомодация. То есть умение приспособиться к динамично меняющимся внешним условиям. В данном случае это касается изменения преломляющей силы. Простой наглядный пример аккомодации: если нам нужно прочитать то, что написано на упаковке мелким шрифтом - мы можем присмотреться и различить слова. Необходимо увидеть нечто вдалеке? Мы тоже можем это сделать. В этой способности заключается наше умение ясно воспринимать объекты, расположенные на том или иной расстоянии.

Естественно, рассказывая о том, из чего состоит глаз человека, нельзя забыть и про зрачок. Это тоже довольно «динамичная» его часть. Диаметр зрачка не фиксированный, а постоянно сужающийся и расширяющийся. Это происходит из-за того, что поток света, который идёт в глаз, регулируется. Зрачок, изменяясь в размерах, «отсекает» чересчур яркие солнечные лучи в особенно ясный день, и пропускает максимальное их количество в туманную погоду или темное время суток.

Следует знать

На такой удивительной составляющей глаза, как зрачок, стоит заострить внимание. Это, пожалуй, самое необычное в обсуждаемой теме. Почему? Хотя бы потому, что ответ на вопрос о том, из чего состоит зрачок глаза, такой - ни из чего. По сути, так и есть! Ведь зрачок - это отверстие в тканях глазного яблока. Но вот рядом с ним находятся мышцы, позволяющие ему выполнять выше названную функцию. То есть, регулировать поток света.

Уникальной мышцей является сфинктер. Он окружает крайнюю часть радужки. Состоит сфинктер из сплетённых между собой волокон. Ещё есть дилататор - та мышца, которая отвечает за расширение зрачка. Состоит она из эпителиальных клеток.

Стоит отметить вниманием ещё один интересный факт. Средняя состоит из нескольких элементов, но зрачок - самый хрупкий. Если верить врачебной статистике, то у 20% населения встречается патология под названием анизокория. Она представляет собой состояние, при котором размеры зрачков отличаются. Ещё они могут быть деформированы. Но не у всех этих 20% симптом ярко выраженный. Большинство даже не знает о наличии анизокории. Многим становится о ней известно лишь после посещения врача, на которое люди решаются, ощущая затуманенность, боль, и т. д. Но у некоторых встречается диплопия - «двойной зрачок».

Сетчатка

Это - часть, которую нужно отметить особым вниманием, рассказывая о том, из чего состоит человеческий глаз. Сетчатка представляет собой тонкую оболочку, вплотную прилегающую к стекловидному телу. Которое, в свою очередь, является тем, что заполняет 2/3 части глазного яблока. Стекловидное тело придаёт глазу правильную и неизменную форму. А также преломляет свет, поступающий на сетчатку.

Как уже было сказано, глаз состоит из трёх оболочек. Но это - лишь основа. Ведь ещё из 10 слоёв состоит сетчатка глаза! А если быть точнее, её зрительная часть. Есть ещё «слепая», в которой отсутствуют фоторецепторы. Эта часть делится на ресничную и радужную. Но стоит вернуться к десяти слоям. Первые пять такие: пигментный, фотосенсорный и три наружных (мембранный, зернистый и сплетениевидный). Остальные слои похожи по названиям. Это три внутренних (тоже зернистый, сплетениевидный и мембранный), а также ещё два, один из которых состоит из нервных волокон, а другой - из ганглионарных клеток.

Но что именно отвечает за остроту зрения? Части, из которых состоит глаз - это интересно, но хочется же знать самое главное. Так вот, за остроту зрения отвечает центральная ямка сетчатки. Её ещё называют «жёлтым пятном». Оно имеет овальную форму, а находится напротив зрачка.

Фоторецепторы

Интересный орган чувств - наш глаз. Из чего состоит - фото предоставлено выше. Но ещё не было ничего сказано про фоторецепторы. А, если быть точнее, про находящиеся на сетчатке. А ведь это тоже немаловажная составляющая.

Именно они способствуют преображению светового раздражения в информацию, которая поступает в ЦНС по волокнам зрительного нерва.

Колбочки отличаются высокой чувствительностью к свету. А всё из-за содержания в них йодопсина. Это - пигмент, обеспечивающий цветовое зрение. Есть ещё родопсин, но это - полная йодопсину противоположность. Поскольку данный пигмент ответственен за сумеречное зрение.

У человека с хорошим 100-процентным зрением насчитывается примерно 6-7 миллионов колбочек. Интересно, что они отличаются меньшей чувствительностью к свету (она у них хуже примерно в 100 раз), чем палочки. Однако лучше воспринимают быстрые движения. Палочек, кстати, больше - примерно 120 миллионов. В них как раз и содержится пресловутый родопсин.

Именно палочки обеспечивают зрительную способность человека в тёмное время суток. Колбочки ночью не активны вообще - поскольку им для работы нужен хотя бы минимальный поток фотонов (излучения).

Мышцы

О них тоже необходимо рассказать, обсуждая части, из которых состоит глаз. Мышцы - это то, что обеспечивает прямое расположение яблок в глазнице. Все они берут начало от пресловутого соединительнотканного плотного кольца. Основные мышцы называются косыми, поскольку они крепятся к глазному яблоку под углом.

Тему лучше объяснить простым языком. Каждое движение глазного яблока зависит от того, как именно закреплены мышцы. Мы можем посмотреть налево, не поворачивая головы. Это благодаря тому, что прямые двигательные мышцы совпадают по своему расположению с горизонтальной плоскостью нашего глазного яблока. Кстати, ещё они, в совокупности с косыми, обеспечивают круговые повороты. Которые включает в себя каждая гимнастика для глаз. Почему? Потому что при выполнении данного упражнения задействованы все глазные мышцы. А всем известно: чтобы та или иная тренировка (неважно, с чем она связана) дала хороший эффект, нужно, чтобы работала каждая составляющая организма.

Но это, конечно же, не всё. Есть ещё продольные мышцы, которые начинают работать в тот момент, когда мы смотрим вдаль. Нередко люди, деятельность которых связана с кропотливой или компьютерной работой, ощущают боль в глазах. И становится легче, если их помассировать, зажмурить, повращать. Из-за чего возникают боли? Из-за перенапряжения мышц. Одни из них работают постоянно, в то время как другие отдыхают. То есть, по той же причине, по которой могут болеть руки, если человек нёс какую-то тяжелую вещь.

Хрусталик

Рассказывая о том, из каких частей состоит глаз, нельзя не затронуть вниманием и этот «элемент». Хрусталик, о котором уже выше упоминалось, представляет собой прозрачное тело. Это - биологическая линза, если выражаться простым языком. И, соответственно, важнейшая составляющая светопреломляющего глазного аппарата. Кстати, хрусталик даже выглядит, как линза - он двояковыпуклый, округлый и эластичный.

У него очень хрупкое строение. Снаружи хрусталик покрыт тончайшей капсулой, защищающей его от воздействия внешних факторов. Её толщина равна всего лишь 0.008 мм.

Хрусталик подвержен различным заболеваниям. Самое тяжелое - это катаракта. При этом заболевании (возрастном, как правило) человек видит мир мутно, размыто. И в таких случаях требуется замена хрусталика на новый, искусственный. К счастью, он в нашем глазу находится в таком месте, что его удаётся поменять, не задевая остальных частей.

В общем, как можно видеть, строение нашего главного органа чувств очень сложное. Глаз небольшой, но включает в себя просто огромное количество элементов (вспомнить, хотя бы 120 миллионов палочек). И можно было бы ещё долго рассказывать про его составляющие, но самые основные перечислить удалось.

Глаз иногда называют живым фотоаппаратом, так как оптическая система глаза, дающая изображение, сходна с объективом фотоаппарата, но она значительно сложнее.

Глаз человека (и многих животных) имеет почти шарообразную форму (рис. 163), он защищен плотной оболочкой, называемой склерой. Передняя часть склеры - роговая оболочка 1 прозрачна. За роговой оболочкой (роговицей) расположена радужная оболочка 2, которая у разных людей может иметь разный цвет. Между роговицей и радужной оболочкой находится водянистая жидкость.

Рис. 163. Глаз человека

В радужной оболочке есть отверстие - зрачок 3, диаметр которого в зависимости от освещения может изменяться примерно от 2 до 8 мм. Меняется он потому, что радужная оболочка способна раздвигаться. За зрачком расположено прозрачное тело, по форме похожее на собирающую линзу, - это хрусталик 4, он окружён мышцами 5, прикрепляющими его к склере.

За хрусталиком расположено стекловидное тело 6. Оно прозрачно и заполняет всю остальную часть глаза. Задняя часть склеры - глазное дно - покрыто сетчатой оболочкой 7 (сетчаткой). Сетчатка состоит из тончайших волокон, которые, как ворсинки, устилают глазное дно. Они представляют собой разветвлённые окончания зрительного нерва, чувствительные к свету.

Как получается и воспринимается глазом изображение?

Свет, падающий в глаз, преломляется на передней поверхности глаза, в роговице, хрусталике и стекловидном теле (т. е. в оптической системе глаза), благодаря чему на сетчатке образуется действительное, уменьшенное, перевёрнутое изображение рассматриваемых предметов (рис. 164).

Рис. 164. Формирование изображения на сетчатке глаза

Свет, падая на окончания зрительного нерва, из которых состоит сетчатка, раздражает эти окончания. Раздражения по нервным волокнам передаются в мозг, и человек получает зрительное впечатление, видит предметы. Процесс зрения корректируется мозгом, поэтому предмет мы воспринимаем прямым.

А каким образом создаётся на сетчатке чёткое изображение, когда мы переводим взгляд с удалённого предмета на близкий или наоборот?

В оптической системе глаза в результате его эволюции выработалось замечательное свойство, обеспечивающее получение изображения на сетчатке при разных положениях предмета. Что же это за свойство?

Кривизна хрусталика, а значит, и его оптическая сила могут изменяться. Когда мы смотрим на дальние предметы, то кривизна хрусталика сравнительно невелика, потому что мышцы, окружающие его, расслаблены. При переводе взгляда на близлежащие предметы мышцы сжимают хрусталик, его кривизна, а следовательно, и оптическая сила увеличиваются.

Способность глаза приспосабливаться к видению как на близком, так и на далёком расстоянии называется аккомодацией глаза (в пер. с лат. «приспособление»). Предел аккомодации наступает, когда предмет находится на расстоянии 12 см от глаза. Расстояние наилучшего видения (это расстояние, при котором детали предмета можно рассматривать без напряжения) для нормального глаза равно 25 см. Это следует учитывать, когда пишете, читаете, шьёте и т. п.

Во-первых, мы видим большее пространство, т. е. увеличивается поле зрения. Во-вторых, зрение двумя глазами позволяет различать, какой предмет находится ближе и какой - дальше от нас. Дело в том, что на сетчатках правого и левого глаза получаются отличные друг от друга изображения, мы как бы видим предметы слева и справа. Чем ближе предмет, тем заметнее это различие, оно и создаёт впечатление разницы в расстояниях, хотя, конечно, изображения сливаются в нашем сознании в одно. Благодаря зрению двумя глазами мы видим предмет объёмным, не плоским.

Вопросы

1. Как получается и воспринимается изображение глазом?
2. Как создаётся чёткое изображение на сетчатке, когда переводят взгляд с удалённого предмета на близкий?
3. Какое преимущество даёт зрение двумя глазами?

Задание

1. Используя дополнительную литературу и Интернет, начертите схему построения изображения в фотоаппарате.
2. Подготовьте презентацию о современных фотоаппаратах и их использовании в быту и технике.

Это любопытно...

Близорукость и дальнозоркость. Очки

Благодаря аккомодации изображение рассматриваемых предметов получается как раз на сетчатке глаза. Это выполняется, если глаз нормальный.

Глаз называется нормальным, если он в ненапряжённом состоянии собирает параллельные лучи в точке, лежащей на сетчатке (рис. 165, а). Наиболее распространены два недостатка глаза - близорукость и дальнозоркость.

Близоруким называется такой глаз, у которого фокус при спокойном состоянии глазной мышцы лежит внутри глаза (рис. 165, б). Близорукость может быть обусловлена большим удалением сетчатки от хрусталика по сравнению с нормальным глазом. Если предмет расположен на расстоянии 25 см от близорукого глаза, то изображение предмета получится не на сетчатке (как у нормального глаза), а ближе к хрусталику, впереди сетчатки. Чтобы изображение оказалось на сетчатке, нужно приблизить предмет к глазу. Поэтому у близорукого глаза расстояние наилучшего видения меньше 25 см.

Рис. 165. Недостатки зрения

Дальнозорким называется глаз, у которого фокус при спокойном состоянии глазной мышцы лежит за сетчаткой (рис. 165, е).

Дальнозоркость может быть обусловлена тем, что сетчатка расположена ближе к хрусталику по сравнению с нормальным глазом. Изображение предмета получается за сетчаткой такого глаза. Если предмет удалить от глаза, то изображение попадает на сетчатку, отсюда и название этого недостатка - дальнозоркость.

Разница в расположении сетчатки даже в пределах одного миллиметра уже может приводить к заметной близорукости или дальнозоркости.

Люди, имевшие в молодости нормальное зрение, в пожилом возрасте становятся дальнозоркими. Это объясняется тем, что мышцы, сжимающие хрусталик, ослабевают и способность аккомодации уменьшается. Происходит это и из-за уплотнения хрусталика, теряющего способность сжиматься. Поэтому изображение получается за сетчаткой.

Близорукость и дальнозоркость устраняются применением линз. Изобретение очков явилось великим благом для людей, имеющих недостатки зрения.

Какие же линзы следует применять для устранения этих недостатков зрения?

У близорукого глаза изображение получается внутри глаза впереди сетчатки. Чтобы оно передвинулось на сетчатку, нужно уменьшить оптическую силу преломляющей системы глаза. Для этого применяют рассеивающую линзу (рис. 166, а).

Рис. 166. Коррекция недостатков зрения с помощью линз

Оптическую силу системы дальнозоркого глаза нужно, наоборот, усилить, чтобы изображение попало на сетчатку. Для этого используют собирающую линзу (рис. 166,6).

Итак, для исправления близорукости применяют очки с вогнутыми, рассеивающими линзами. Если, например, человек носит очки, оптическая сила которых равна -0,5 дптр (или -2 дптр, -3,5 дптр), то, значит, он близорукий.

В очках для дальнозорких глаз используют выпуклые, собирающие линзы. Такие очки могут иметь, например, оптическую силу +0,5 дптр, +3 дптр, +4,25 дптр.

Темы кодификатора ЕГЭ: глаз как оптическая система.

Глаз - удивительно сложная и совершенная оптическая система, созданная природой. Сейчас мы в общих чертах узнаем, как функционирует человеческий глаз. Впоследствии это позволит нам лучше понять принципы работы оптических приборов; да, кроме того, это интересно и важно само по себе.

Строение глаза.

Мы ограничимся рассмотрением лишь самых основных элементов глаза. Они показаны на рис. 1 (правый глаз, вид сверху).

Лучи, идущие от предмета (в данном случае предметом является фигура человека), попадают на роговицу - переднюю прозрачную часть защитной оболочки глаза. Преломляясь в роговице и проходя сквозь зрачок (отверстие в радужной оболочке глаза), лучи испытывают вторичное преломление в хрусталике . Хрусталик является собирающей линзой с переменным фокусным расстоянием; он может менять свою кривизну (и тем самым фокусное расстояние) под действием специальной глазной мышцы.

Преломляющая система роговицы и хрусталика формирует на сетчатке изображение предмета. Сетчатка состоит из светочувствительных палочек и колбочек - нервных окончаний зрительного нерва . Падающий свет вызывает раздражение этих нервных окончаний, и зрительный нерв передаёт соответствующие сигналы в мозг. Так в нашем сознании формируются образы предметов - мы видим окружающий мир.

Ещё раз взгляните на рис. 1 и обратите внимание, что изображение разглядываемого предмета на сетчатке - действительное, перевёрнутое и уменьшенное. Так получается потому, что предметы, рассматриваемые глазом без напряжения, расположены за двойным фокусом системы роговица-хрусталик (помните случай для собирающей линзы?).

То, что изображение является действительным, понятно: на сетчатке должны пересекаться сами лучи (а не их продолжения), концентрируя световую энергию и вызывая раздражения палочек и колбочек.

Насчёт того, что изображение является уменьшенным, тоже вопросов не возникает. А каким же ему ещё быть? Диаметр глаза равен примерно 25 мм, а поле нашего зрения попадают предметы куда большего размера. Естественно, глаз отображает их на сетчатке в уменьшенном виде.

Но вот как быть с тем, что изображение на сетчатке является перевёрнутым? Почему же тогда мы видим мир не вверх ногами? Здесь подключается корректирующее действие нашего мозга. Оказывается, кора головного мозга, обрабатывая изображение на сетчатке, переворачивает картинку обратно! Это установленный факт, проверенный экспериментами.

Как мы уже сказали, хрусталик - это собирающая линза с переменным фокусным расстоянием. Но зачем хрусталику менять своё фокусное расстояние?

Аккомодация.

Представьте себе, что вы смотрите на приближающегося к вам человека. Вы всё время чётко его видите. Каким образом глазу удаётся это обеспечивать?

Чтобы лучше понять суть вопроса, давайте вспомним формулу линзы:

В данном случае - это расстояние от глаза до предмета, - расстояние от хрусталика до сетчатки, - фокусное расстояние оптической системы глаза. Величина является неиз
менной, поскольку это геометрическая характеристика глаза. Следовательно, чтобы формула линзы оставалась справедливой, вместе с расстоянием до разглядываемого предмета должно меняться и фокусное расстояние .

Например, если предмет приближается к глазу, то уменьшается, поэтому и должно
уменьшаться. Для этого глазная мышца деформирует хрусталик, делая его более выпуклым и уменьшая тем самым фокусное расстояние до нужной величины. При удалении предмета, наоборот, кривизна хрусталика уменьшается, а фокусное расстояние возрастает.

Описанный механизм самонастройки глаза называется аккомодацией. Итак, аккомодация - это способность глаза отчётливо видеть предметы на различных расстояниях. В процессе аккомодации кривизна хрусталика меняется так, что изображение предмета всегда оказывается на сетчатке.

Аккомодация глаза совершается бессознательно и очень быстро. Эластичный хрусталик может легко менять свою кривизну в определённых пределах. Этим естественным пределам деформации хрусталика отвечает
область аккомодации - диапазон расстояний, на которых глаз способен чётко видеть предметы. Область аккомодации характеризуется своими границами -дальней и ближней точками аккомодации.

Дальняя точка аккомодации (дальняя точка ясного видения) - это точка нахождения предмета, изображение которого на сетчатке получается при расслабленной глазной мышце, т. е. когда хрусталик не деформирован.

Ближняя точка аккомодации (ближняя точка ясного видения) - это точка нахождения предмета, изображение которого на сетчатке получается при наибольшем напряжении глазной мышцы, т. е. при максимально возможной деформации хрусталика.

Дальняя точка аккомодации нормального глаза находится на бесконечности: в ненапряжённом состоянии глаз фокусирует параллельные лучи на сетчатке (рис. 2 , слева). Иными словами, фокусное расстояние оптической системы нормального глаза при недеформированном хрусталике равно расстоянию от хрусталика до сетчатки.

Ближняя точка аккомодации нормального глаза расположена на некотором расстоянии от него (рис. 2 , справа; хрусталик максимально деформирован). Это расстояние с возрастом увеличивается. Так, у десятилетнего ребёнка см; в возрасте 30 лет см; к 45 годам ближняя точка аккомодации находится уже на расстоянии 20–25 см от глаза.

Теперь мы переходим к простому, но очень важному понятию угла зрения. Оно является ключевым для понимания принципов работы различных оптических приборов.

Угол зрения.

Когда мы хотим получше рассмотреть предмет, мы приближаем его к глазам. Чем ближе предмет, тем больше его деталей оказываются различимыми. Почему так получается?

Давайте посмотрим на рис. 3 . Пусть стрелка - рассматриваемый предмет, - оптический центр глаза. Проведём лучи и (которые не преломляются) и получим на сетчатке изображение нашего предмета - красную изогнутую стрелочку.

Угол называется углом зрения . Если предмет расположен далеко от глаза, то угол зрения мал, и размер изображения на сетчатке также оказывается малым.

Но если предмет расположить ближе, то угол зрения увеличивается (рис. 4 ). Соответственно увеличивается и размер изображения на сетчатке. Сравните рис. 3 и рис. 4 - во втором случае изогнутая стрелочка оказывается явно длиннее!

Размер изображения на сетчатке - вот что важно для подробного разглядывания предмета. Сетчатка, напомним, состоит из нервных окончаний зрительного нерва. Поэтому чем крупнее изображение на сетчатке, тем больше нервных окончаний раздражается идущими от предмета световыми лучами, тем больший поток информации о предмете направляется по зрительному нерву в мозг - и, следовательно, тем больше подробностей мы различаем, тем лучше мы видим предмет!

Ну а размер изображения на сетчатке, как мы уже убедились из рисунков 3 и 4 , напрямую зависит от угла зрения: чем больше угол зрения, тем крупнее изображение. Поэтому вывод: увеличивая угол зрения, мы различаем больше подробностей рассматриваемого объекта.

Вот почему мы одинаково плохо видим как мелкие объекты, пусть и находящиеся рядом, так и крупные объекты, но расположенные далеко. В обоих случаях угол зрения мал, и на сетчатке раздражается небольшое число нервных окончаний. Известно, кстати, что если угол зрения меньше одной угловой минуты (1/60 градуса), то раздражается лишь одно нервное окончание. В этом случае мы воспринимаем объект просто как точку, лишённую деталей.

Расстояние наилучшего зрения.

Итак, приближая предмет, мы увеличиваем угол зрения и различаем больше деталей. Казалось бы, оптимального качества видения мы достигнем, если расположим предмет максимально близко к глазу - в ближней точке аккомодации (в среднем это 10–15 см от глаза).

Однако мы так не поступаем. Например, читая книгу, мы держим её на расстоянии примерно 25 см. Почему же мы останавливаемся на этом расстоянии, хотя ещё имеется ресурс дальнейшего увеличения угла зрения?

Дело в том, что при достаточно близком расположении предмета хрусталик чрезмерно деформируется. Конечно, глаз ещё способен чётко видеть предмет, но при этом быстро утомляется, и мы испытываем неприятное напряжение.

Величина см называется расстоянием наилучшего зрения для нормального глаза. При таком расстоянии достигается компромисс: угол зрения уже достаточно велик, и в то же время глаз не утомляется ввиду не слишком большой деформации хрусталика. Поэтому с расстояния наилучшего зрения мы можем полноценно созерцать предмет в течении весьма долгого времени.

Близорукость.

Напомним, что фокусное расстояние нормального глаза в расслабленном состоянии равно расстоянию от оптического центра до сетчатки. Нормальный глаз фокусирует параллельные лучи на сетчатке и поэтому может чётко видеть удалённые предметы, не испытывая напряжения.

Близорукость - это дефект зрения, при котором фокусное расстояние расслабленного глаза меньше расстояния от оптического центра до сетчатки. Близорукий глаз фокусирует параллельные лучи перед сетчаткой, и от этого изображения удалённых объектов оказываются размытыми (рис. 5 ; хрусталик не изображаем).

Потеря чёткости изображения наступает, когда предмет находится дальше определённого расстояния. Это расстояние соответствует дальней точке аккомодации близорукого глаза. Таким образом, если у человека с нормальным зрением дальняя точка аккомодации находится на бесконечности, то у близорукого человека дальняя точка аккомодации расположена на конечном расстоянии перед ним .

Соответственно, ближняя точка аккомодации у близорукого глаза находится ближе, чем у нормального.

Расстояние наилучшего зрения для близорукого человека меньше 25 см. Близорукость корректируется с помощью очков с рассеивающими линзами. Проходя через рассеивающую линзу, параллельный пучок света становится расходящимся, в результате чего изображение бесконечно удалённой точки отодвигается на сетчатку (рис. 6 ). Если при этом мысленно продолжить расходящиеся лучи, попадающие в глаз, то они соберутся в дальней точке аккомодации .

Таким образом, близорукий глаз, вооружённый подходящими очками, воспринимает параллельный пучок света как исходящий из дальней точки аккомодации. Вот почему близорукий человек в очках может отчётливо рассматривать удалённые предметы без напряжения в глазах. Из рис. 6 мы видим также, что фокусное расстояние подходящей линзы равно расстоянию от глаза до дальней точки аккомодации.

Дальнозоркость.

Дальнозоркость - это дефект зрения, при котором фокусное расстояние расслабленного глаза больше расстояния от оптического центра до сетчатки.

Дальнозоркий глаз фокусирует параллельные лучи за сетчаткой, отчего изображения удалённых объектов оказываются размытыми (рис. 7 ).

На сетчатке же фокусируется сходящийся пучок лучей. Поэтому дальняя точка аккомодации дальнозоркого глаза оказывается мнимой : в ней пересекаются мысленные продолжения лучей сходящегося пучка, попадающего на глаз (мы увидим это ниже на рис. 8 ). Ближняя точка аккомодации у дальнозоркого глаза расположена дальше, чем у нормального.Расстояние наилучшего зрения для дальнозоркого человека больше 25 см.

Дальнозоркость корректируется с помощью очков с собирающими линзами. После прохождения собирающей линзы параллельный пучок света становится сходящимся и затем фокусируется на сетчатке (рис. 8 ).

Параллельные лучи после преломления в линзе идут так, что продолжения преломлённых лучей пересекаются в дальней точке аккомодации . Поэтому дальнозоркий человек, вооружённый подходящими очками, будет отчётливо и без напряжения рассматривать удалённые предметы. Мы также видим из рис. 8 , что фокусное расстояние подходящей линзы равно расстоянию от глаза до мнимой дальней точки аккомодации.