Perché l'occhio umano e la macchina fotografica vedono il mondo in modo diverso. Incredibili capacità dell'occhio umano: visione cosmica e raggi invisibili Tavolozza dei colori degli occhi di base

La visione è il canale attraverso il quale una persona riceve circa il 70% di tutti i dati sul mondo che la circonda. E questo è possibile solo perché è la visione umana uno dei sistemi visivi più complessi e sorprendenti del nostro pianeta. Se non ci fosse vista, molto probabilmente vivremmo solo nell'oscurità.

L'occhio umano ha una struttura perfetta e fornisce una visione non solo a colori, ma anche in tre dimensioni e con la massima nitidezza. Ha la capacità di cambiare istantaneamente la messa a fuoco a una varietà di distanze, regolare la quantità di luce in entrata, distinguere tra un numero enorme di colori e altro ancora. grande quantità sfumature, correggere le aberrazioni sferiche e cromatiche, ecc. Associati al cervello dell'occhio ci sono sei livelli della retina, in cui anche prima che le informazioni vengano inviate al cervello, i dati passano attraverso la fase di compressione.

Ma come è organizzata la nostra visione? Come, amplificando il colore riflesso dagli oggetti, lo trasformiamo in immagine? Se ci pensiamo seriamente, possiamo concludere che il dispositivo del sistema visivo umano è "pensato" nei minimi dettagli dalla Natura che lo ha creato. Se preferisci credere che il Creatore o qualcuno Ad alta potenza, allora puoi attribuire loro questo merito. Ma non capiamo, ma continuiamo la conversazione sul dispositivo di visione.

Enorme quantità di dettagli

La struttura dell'occhio e la sua fisiologia possono essere definite senza dubbio davvero ideali. Pensa tu stesso: entrambi gli occhi sono nelle orbite ossee del cranio, che li proteggono da ogni tipo di danno, ma sporgono da essi solo in modo da fornire la visione orizzontale più ampia possibile.

La distanza alla quale gli occhi sono separati fornisce profondità spaziale. E i bulbi oculari stessi, come è noto per certo, hanno una forma sferica, grazie alla quale sono in grado di ruotare in quattro direzioni: sinistra, destra, su e giù. Ma ognuno di noi dà tutto questo per scontato - pochi pensano a cosa accadrebbe se i nostri occhi fossero quadrati o triangolari o il loro movimento sarebbe caotico - questo renderebbe la visione limitata, caotica e inefficace.

Quindi, la struttura dell'occhio è estremamente complicata, ma questo è esattamente ciò che rende possibile il funzionamento di circa quattro dozzine dei suoi vari componenti. E anche se non ci fosse nemmeno uno di questi elementi, il processo del vedere cesserebbe di svolgersi come dovrebbe svolgersi.

Per vedere quanto è complesso l'occhio, ti suggeriamo di rivolgere la tua attenzione alla figura sottostante.

Parliamo di come viene implementato nella pratica il processo di percezione visiva, quali elementi del sistema visivo sono coinvolti in questo e di cosa è responsabile ciascuno di essi.

Il passaggio della luce

Quando la luce si avvicina all'occhio, i raggi luminosi entrano in collisione con la cornea (altrimenti nota come cornea). La trasparenza della cornea consente alla luce di attraversarla nella superficie interna dell'occhio. La trasparenza, a proposito, lo è la caratteristica più importante cornea, e rimane trasparente per il fatto che la speciale proteina che contiene ne inibisce lo sviluppo vasi sanguigni- un processo che si verifica in quasi tutti i tessuti del corpo umano. Nel caso in cui la cornea non fosse trasparente, gli altri componenti del sistema visivo non avrebbero importanza.

Tra l'altro, la cornea previene rifiuti, polvere e altro elementi chimici. E la curvatura della cornea le consente di rifrangere la luce e aiuta il cristallino a focalizzare i raggi luminosi sulla retina.

Dopo che la luce è passata attraverso la cornea, passa attraverso un piccolo foro situato al centro dell'iride. L'iride è un diaframma rotondo situato davanti alla lente appena dietro la cornea. L'iride è anche l'elemento che dà il colore degli occhi, e il colore dipende dal pigmento predominante nell'iride. Il foro centrale nell'iride è la pupilla familiare a ciascuno di noi. La dimensione di questo foro può essere modificata per controllare la quantità di luce che entra nell'occhio.

La dimensione della pupilla cambierà direttamente con l'iride, e questo è dovuto alla sua struttura unica, perché è composta da due vari tipi tessuti muscolari (anche qui ci sono i muscoli!). Il primo muscolo è compressivo circolare: si trova nell'iride in modo circolare. Quando la luce è intensa, si contrae, per cui la pupilla si contrae, come se fosse tirata verso l'interno dal muscolo. Il secondo muscolo si sta espandendo: si trova radialmente, ad es. lungo il raggio dell'iride, che può essere paragonato ai raggi della ruota. Nella luce oscura, questo secondo muscolo si contrae e l'iride apre la pupilla.

Molte persone incontrano ancora delle difficoltà quando cercano di spiegare come si formano gli elementi sopra menzionati del sistema visivo umano, perché in qualsiasi altra forma intermedia, ad es. in qualsiasi fase evolutiva, semplicemente non potevano funzionare, ma una persona vede fin dall'inizio della sua esistenza. Mistero…

Messa a fuoco

Bypassando le fasi precedenti, la luce inizia a passare attraverso l'obiettivo dietro l'iride. La lente è un elemento ottico avente la forma di una sfera oblunga convessa. L'obiettivo è assolutamente liscio e trasparente, non contiene vasi sanguigni e si trova in una sacca elastica.

Passando attraverso l'obiettivo, la luce viene rifratta, dopodiché viene focalizzata sulla fossa retinica, il luogo più sensibile che contiene il numero massimo di fotorecettori.

È importante notare che la struttura e la composizione uniche forniscono alla cornea e al cristallino un elevato potere di rifrazione, che garantisce una breve lunghezza focale. E quanto è sorprendente che un sistema così complesso stia in un solo bulbo oculare (basti pensare a come potrebbe apparire una persona se, ad esempio, fosse necessario un metro per focalizzare i raggi luminosi provenienti dagli oggetti!).

Non meno interessante è il fatto che il potere di rifrazione combinato di questi due elementi (cornea e cristallino) è in ottima proporzione con il bulbo oculare, e questo può essere tranquillamente definito un'altra prova che il sistema visivo è creato semplicemente insuperabile, perché. il processo di messa a fuoco è troppo complesso per parlare di qualcosa che è avvenuto solo attraverso mutazioni graduali - stadi evolutivi.

Se parliamo di oggetti situati vicino all'occhio (di norma si considera vicina una distanza inferiore a 6 metri), allora qui è ancora più curioso, perché in questa situazione la rifrazione dei raggi luminosi è ancora più forte. Ciò è fornito da un aumento della curvatura della lente. Il cristallino è collegato tramite bande ciliari al muscolo ciliare che, contraendosi, permette al cristallino di assumere una forma più convessa, aumentando così il suo potere refrattivo.

E anche qui è impossibile non menzionare la struttura più complessa del cristallino: è costituito da tanti fili, che sono costituiti da cellule collegate tra loro, e sottili bande lo collegano al corpo ciliare. La messa a fuoco viene eseguita sotto il controllo del cervello in modo estremamente rapido e completamente "automatico" - è impossibile per una persona eseguire un tale processo consapevolmente.

Il significato di "film"

La messa a fuoco si traduce nel mettere a fuoco l'immagine sulla retina, che è un tessuto multistrato sensibile alla luce che copre la parte posteriore dell'occhio. bulbo oculare. La retina contiene circa 137.000.000 di fotorecettori (per confronto, si possono citare le moderne fotocamere digitali, in cui non ci sono più di 10.000.000 di tali elementi sensoriali). Un numero così elevato di fotorecettori è dovuto al fatto che si trovano in una posizione estremamente densa: circa 400.000 per 1 mm².

Non sarebbe superfluo citare qui le parole del microbiologo Alan L. Gillen, che nel suo libro "Body by Design" parla della retina come di un capolavoro di progettazione ingegneristica. Crede che la retina sia l'elemento più straordinario dell'occhio, paragonabile alla pellicola fotografica. La retina fotosensibile, situata nella parte posteriore del bulbo oculare, è molto più sottile del cellophane (il suo spessore non supera 0,2 mm) e molto più sensibile di qualsiasi pellicola fotografica artificiale. Le cellule di questo strato unico sono in grado di elaborare fino a 10 miliardi di fotoni, mentre la fotocamera più sensibile può elaborarne solo poche migliaia. Ma ancora più sorprendente è che l'occhio umano può captare alcuni fotoni anche al buio.

In totale, la retina è costituita da 10 strati di cellule fotorecettrici, 6 dei quali sono strati di cellule fotosensibili. 2 tipi di fotorecettori hanno forma speciale ecco perché sono chiamati coni e bastoncelli. I bastoncelli sono estremamente sensibili alla luce e forniscono all'occhio la percezione del bianco e nero e la visione notturna. I coni, a loro volta, non sono così sensibili alla luce, ma sono in grado di distinguere i colori - il funzionamento ottimale dei coni si nota in giorno giorni.

Grazie al lavoro dei fotorecettori, i raggi luminosi vengono trasformati in complessi di impulsi elettrici e inviati al cervello a una velocità incredibilmente elevata, e questi stessi impulsi superano oltre un milione di fibre nervose in una frazione di secondo.

La comunicazione delle cellule dei fotorecettori nella retina è molto complessa. Coni e bastoncelli non sono direttamente collegati al cervello. Dopo aver ricevuto un segnale, lo reindirizzano alle cellule bipolari e reindirizzano i segnali già elaborati da loro stessi alle cellule gangliari, più di un milione di assoni (neuriti, attraverso i quali impulsi nervosi) che costituiscono un singolo nervo ottico, attraverso il quale i dati entrano nel cervello.

due strati neuroni intermedi, prima che i dati visivi vengano inviati al cervello, contribuiscono all'elaborazione parallela di queste informazioni da parte dei sei livelli di percezione situati nella retina dell'occhio. Ciò è necessario affinché le immagini vengano riconosciute il più rapidamente possibile.

percezione cerebrale

Dopo che le informazioni visive elaborate entrano nel cervello, inizia a ordinarle, elaborarle e analizzarle e forma anche un'immagine completa dai dati individuali. Certo, molto è ancora sconosciuto sul lavoro del cervello umano, ma anche sul fatto che mondo scientifico può fornire oggi, abbastanza per essere stupito.

Con l'aiuto di due occhi si formano due "immagini" del mondo che circonda una persona, una per ciascuna retina. Entrambe le "immagini" vengono trasmesse al cervello e in realtà la persona vede due immagini contemporaneamente. Ma come?

Ed ecco il punto: il punto retinico di un occhio corrisponde esattamente al punto retinico dell'altro, e questo significa che entrambe le immagini, entrando nel cervello, possono essere sovrapposte l'una all'altra e combinate insieme per formare un'unica immagine. Le informazioni ricevute dai fotorecettori di ciascuno degli occhi convergono nella corteccia visiva del cervello, dove appare una singola immagine.

A causa del fatto che i due occhi possono avere una proiezione diversa, si possono osservare alcune incongruenze, ma il cervello confronta e collega le immagini in modo tale che una persona non avverta alcuna incongruenza. Non solo, queste incoerenze possono essere utilizzate per ottenere un senso di profondità spaziale.

Come sapete, a causa della rifrazione della luce, le immagini visive che entrano nel cervello sono inizialmente molto piccole e invertite, ma "in uscita" otteniamo l'immagine che siamo abituati a vedere.

Inoltre, nella retina, l'immagine è divisa verticalmente dal cervello in due, attraverso una linea che passa attraverso la fossa retinica. Le parti di sinistra delle immagini scattate con entrambi gli occhi vengono reindirizzate a e le parti di destra vengono reindirizzate a sinistra. Pertanto, ciascuno degli emisferi della persona che guarda riceve dati solo da una parte di ciò che vede. E ancora: "all'uscita" otteniamo un'immagine solida senza alcuna traccia della connessione.

La separazione delle immagini e percorsi ottici estremamente complessi fanno in modo che il cervello veda separatamente in ciascuno dei suoi emisferi utilizzando ciascuno degli occhi. Ciò consente di accelerare l'elaborazione del flusso di informazioni in arrivo e fornisce anche la visione con un occhio, se improvvisamente una persona per qualche motivo smette di vedere con l'altro.

Si può concludere che il cervello è in fase di elaborazione informazioni visive rimuove i punti "ciechi", le distorsioni dovute a micromovimenti degli occhi, ammiccamento, angolo di visuale, ecc., offrendo al suo proprietario un'adeguata immagine olistica dell'osservato.

Un altro elemento importante del sistema visivo è. È impossibile sminuire l'importanza di questo problema, perché. per essere in grado di utilizzare correttamente la vista, dobbiamo essere in grado di girare gli occhi, alzarli, abbassarli, in breve, muovere gli occhi.

In totale, si possono distinguere 6 muscoli esterni che si collegano alla superficie esterna del bulbo oculare. Questi muscoli includono 4 diritti (inferiore, superiore, laterale e medio) e 2 obliqui (inferiore e superiore).

Nel momento in cui uno qualsiasi dei muscoli si contrae, il muscolo opposto ad esso si rilassa - questo garantisce un movimento oculare regolare (altrimenti tutti i movimenti oculari sarebbero a scatti).

Quando si girano due occhi, il movimento di tutti i 12 muscoli cambia automaticamente (6 muscoli per ciascun occhio). Ed è straordinario che questo processo sia continuo e molto ben coordinato.

Secondo il famoso oftalmologo Peter Jeni, il controllo e il coordinamento della connessione di organi e tessuti con il centro sistema nervoso attraverso i nervi (questo si chiama innervazione) di tutti i 12 muscoli oculari è uno dei processi molto complessi che si verificano nel cervello. Se a questo aggiungiamo l'accuratezza del reindirizzamento dello sguardo, la fluidità e l'uniformità dei movimenti, la velocità con cui l'occhio può ruotare (e arriva fino a 700 ° al secondo), e combiniamo tutto questo, otteniamo un occhio mobile che è effettivamente fenomenale in termini di prestazioni. E il fatto che una persona abbia due occhi lo rende ancora più complicato: con il movimento oculare sincrono è richiesta la stessa innervazione muscolare.

I muscoli che ruotano gli occhi sono diversi dai muscoli dello scheletro, come loro sono costituiti da tante fibre diverse, e sono controllati da un numero ancora maggiore di neuroni, altrimenti la precisione dei movimenti diventerebbe impossibile. Questi muscoli possono anche essere definiti unici perché sono in grado di contrarsi rapidamente e praticamente non si stancano.

Dato che l'occhio è uno dei più organi importanti corpo umano Ha bisogno di cure continue. Proprio per questo è previsto il “sistema di pulizia integrato”, se così si può chiamare, che consiste in sopracciglia, palpebre, ciglia e ghiandole lacrimali.

Con l'aiuto delle ghiandole lacrimali, viene regolarmente prodotto un liquido appiccicoso, che si muove a bassa velocità lungo la superficie esterna del bulbo oculare. Questo liquido lava via vari detriti (polvere, ecc.) Dalla cornea, dopodiché entra nell'interno condotto lacrimale e poi scorre lungo il canale nasale, essendo espulso dal corpo.

Le lacrime contengono una sostanza antibatterica molto forte che distrugge virus e batteri. Le palpebre svolgono la funzione di detergenti per vetri: puliscono e idratano gli occhi a causa dell'ammiccamento involontario a intervalli di 10-15 secondi. Insieme alle palpebre, funzionano anche le ciglia, impedendo a rifiuti, sporcizia, microbi, ecc. di entrare negli occhi.

Se le palpebre non svolgevano la loro funzione, gli occhi di una persona si seccavano gradualmente e si coprivano di cicatrici. Se non ci fosse il dotto lacrimale, gli occhi sarebbero costantemente inondati di liquido lacrimale. Se una persona non sbatteva le palpebre, i detriti gli sarebbero entrati negli occhi e poteva persino diventare cieco. L'intero "sistema di pulizia" deve includere il lavoro di tutti gli elementi senza eccezioni, altrimenti cesserebbe semplicemente di funzionare.

Occhi come indicatore di condizione

Gli occhi di una persona sono in grado di trasmettere molte informazioni nel processo della sua interazione con altre persone e il mondo che lo circonda. Gli occhi possono irradiare amore, bruciare di rabbia, riflettere gioia, paura o ansia o stanchezza. Gli occhi mostrano dove sta guardando una persona, se è interessata a qualcosa o no.

Ad esempio, quando le persone alzano gli occhi al cielo mentre conversano con qualcuno, questo può essere interpretato in un modo completamente diverso rispetto al solito sguardo verso l'alto. Grandi occhi nei bambini provocano gioia e tenerezza in coloro che li circondano. E lo stato degli alunni riflette lo stato di coscienza in cui si trova una persona in un dato momento nel tempo. Gli occhi sono un indicatore di vita e di morte, se parliamo in senso globale. Forse per questo sono chiamati lo "specchio" dell'anima.

Invece di una conclusione

In questa lezione abbiamo esaminato la struttura del sistema visivo umano. Naturalmente, ci siamo persi molti dettagli (questo argomento in sé è molto voluminoso ed è problematico inserirlo nel quadro di una lezione), ma abbiamo comunque cercato di trasmettere il materiale in modo che tu abbia un'idea chiara di COME un persona vede.

Non si poteva non notare che sia la complessità che le possibilità dell'occhio permettono a questo organo di superare molte volte anche il massimo moderne tecnologie E sviluppi scientifici. L'occhio è una chiara dimostrazione della complessità dell'ingegneria in un numero enorme di sfumature.

Ma conoscere la struttura della visione è, ovviamente, buono e utile, ma la cosa più importante è sapere come ripristinare la visione. Il fatto è che lo stile di vita di una persona, le condizioni in cui vive e alcuni altri fattori (stress, genetica, cattive abitudini, malattie e molto altro) - tutto ciò spesso contribuisce al fatto che nel corso degli anni la vista può deteriorarsi, t.e. il sistema visivo inizia a fallire.

Ma il deterioramento della vista nella maggior parte dei casi non è un processo irreversibile: conoscendo determinate tecniche, questo processo puoi tornare indietro e fare una visione, se non uguale a quella di un bambino (sebbene questo a volte sia possibile), allora buona quanto è generalmente possibile per ogni singola persona. Pertanto, la prossima lezione del nostro corso sullo sviluppo della vista sarà dedicata ai metodi per ripristinare la vista.

Guarda alla radice!

Prova la tua conoscenza

Se vuoi mettere alla prova le tue conoscenze sull'argomento di questa lezione, puoi fare un breve test composto da diverse domande. Solo 1 opzione può essere corretta per ogni domanda. Dopo aver selezionato una delle opzioni, il sistema passa automaticamente alla domanda successiva. I punti che ricevi sono influenzati dalla correttezza delle tue risposte e dal tempo impiegato per superare. Tieni presente che le domande sono diverse ogni volta e le opzioni vengono mescolate.

Occhi- un organo che consente a una persona di vivere una vita piena, ammirare le bellezze natura circostante e comodo nella società. Le persone capiscono quanto siano importanti gli occhi, ma raramente pensano al motivo per cui sbattono le palpebre, non possono starnutire con gli occhi chiusi e altri fatti interessanti associati a un organo unico.

10 fatti interessanti sull'occhio umano

Gli occhi sono il conduttore di informazioni sul mondo che ci circonda.

Oltre alla vista, una persona ha organi del tatto e dell'olfatto, ma sono gli occhi i conduttori dell'80% delle informazioni che raccontano ciò che sta accadendo intorno. La proprietà degli occhi di fissare le immagini è molto importante, poiché sono le immagini visive che mantengono la memoria più a lungo. Quando incontri di nuovo una persona o un oggetto specifico, l'organo della visione attiva i ricordi e fornisce terreno per la riflessione.

Gli scienziati confrontano gli occhi con una fotocamera, la cui qualità è molte volte superiore alla tecnologia all'avanguardia. Immagini di contenuto luminose e ricche consentono a una persona di navigare facilmente nel mondo che lo circonda.

La cornea dell'occhio è l'unico tessuto del corpo che non riceve sangue.

La cornea dell'occhio riceve ossigeno direttamente dall'aria.

L'unicità di un organo come l'occhio sta nel fatto che nessun sangue entra nella sua cornea. La presenza di capillari inciderebbe negativamente sulla qualità dell'immagine fissata dall'occhio, per cui l'ossigeno, senza il quale nessun organo del corpo umano può funzionare efficacemente, riceve ossigeno direttamente dall'aria.

Sensori altamente sensibili che trasmettono un segnale al cervello

L'occhio è un computer in miniatura

Gli oftalmologi (specialisti nel campo visivo) paragonano gli occhi a un computer in miniatura che cattura le informazioni e le trasmette istantaneamente al cervello. Gli scienziati hanno calcolato che la "RAM" dell'organo della vista può elaborare circa 36mila bit di informazioni entro un'ora, i programmatori sanno quanto è grande questo volume. Nel frattempo, il peso dei computer portatili in miniatura è di soli 27 grammi.

Cosa dà una posizione ravvicinata degli occhi a una persona?

Una persona vede solo ciò che sta accadendo direttamente davanti a lui.

La posizione degli occhi negli animali, negli insetti e nell'uomo è diversa, questo è spiegato non solo dai processi fisiologici, ma anche dalla natura della vita e dall'habitat grigio di un essere vivente. La disposizione ravvicinata degli occhi fornisce la profondità dell'immagine e il volume degli oggetti.

Le persone sono creature più perfette, quindi hanno una visione di alta qualità, soprattutto se confrontate con la vita marina e gli animali. È vero, in una tale disposizione c'è un aspetto negativo: una persona vede solo ciò che sta accadendo direttamente di fronte a lui, la revisione è notevolmente ridotta. In molti animali un cavallo può servire da esempio, gli occhi si trovano ai lati della testa, questa struttura permette di “catturare” più spazio e rispondere in tempo al pericolo in avvicinamento.

Tutti gli abitanti della terra hanno occhi?

Circa il 95 percento delle creature viventi sul nostro pianeta ha un organo della vista.

Circa il 95 percento degli esseri viventi del nostro pianeta ha un organo della vista, ma la maggior parte di essi ha una struttura oculare diversa. Negli abitanti delle profondità marine, l'organo della visione sono cellule sensibili alla luce che non sono in grado di distinguere colore e forma, tutto ciò di cui è capace tale visione è percepire la luce e la sua assenza.

Alcuni animali determinano il volume e la trama degli oggetti, ma allo stesso tempo li vedono esclusivamente in bianco e nero. Una caratteristica degli insetti è la capacità di vedere molte immagini contemporaneamente, mentre non riconoscono la combinazione di colori. La capacità di trasmettere qualitativamente i colori degli oggetti circostanti è solo nell'occhio umano.

È vero che l'occhio umano è il più perfetto?

C'è un mito secondo cui una persona può riconoscere solo sette colori, ma gli scienziati sono pronti a sfatarlo. Secondo gli esperti, l'organo visivo umano è in grado di percepire oltre 10 milioni di colori, nessuna creatura vivente ha una tale caratteristica. Tuttavia, esistono altri criteri che non sono inerenti all'occhio umano, ad esempio alcuni insetti sono in grado di riconoscere i raggi infrarossi e i segnali ultravioletti e gli occhi delle mosche hanno la capacità di rilevare i movimenti molto rapidamente. L'occhio umano può essere definito il più perfetto solo nel campo del riconoscimento del colore.

Chi sul pianeta ha la visione più isola?

Veronica Seider - la ragazza con la vista più acuta del pianeta

Il nome di una studentessa tedesca, Veronica Seider, è elencato nel Guinness dei primati, la ragazza ha la vista più acuta del pianeta. Veronica riconosce il volto di una persona a una distanza di 1 chilometro e 600 metri, questa cifra è circa 20 volte superiore alla norma.

Perché una persona lampeggia?

Se una persona non batteva le palpebre, il suo bulbo oculare si seccava rapidamente e non si poteva parlare di visione di alta qualità. L'ammiccamento fa sì che l'occhio si copra di liquido lacrimale. Una persona impiega circa 12 minuti al giorno per battere le palpebre - 1 volta in 10 secondi, durante i quali le palpebre si chiudono oltre 27mila volte.
Una persona inizia a lampeggiare per la prima volta a sei mesi.

Perché le persone starnutiscono in piena luce?

occhi e narice gli esseri umani sono collegati da terminazioni nervose, quindi spesso, se esposti a una luce intensa, iniziamo a starnutire. A proposito, nessuno può starnutire con gli occhi aperti, questo fenomeno è anche associato alla reazione delle terminazioni nervose agli agenti calmanti esterni.

Ripristino della vista con l'aiuto delle creature marine

Gli scienziati hanno trovato somiglianze nella struttura dell'occhio umano e delle creature marine, in questo caso stiamo parlando di squali. Metodi medicina moderna consentire il ripristino della vista umana trapiantando la cornea di uno squalo. Tali operazioni sono praticate con molto successo in Cina.

Cordiali saluti,

Le questioni anatomiche sono sempre state di particolare interesse. Dopotutto, riguardano ciascuno di noi direttamente. Quasi tutti almeno una volta, ma erano interessati a ciò in cui consiste l'occhio. Dopotutto, è l'organo di senso più sensibile. È attraverso gli occhi, visivamente, che riceviamo circa il 90% delle informazioni! Solo il 9% - con l'aiuto dell'udito. E l'1% - attraverso altri organi. Bene, la struttura dell'occhio è un argomento davvero interessante, quindi vale la pena considerarlo nel modo più dettagliato possibile.

Conchiglie

Cominciamo con la terminologia. L'occhio umano è un organo sensoriale accoppiato che percepisce radiazioni elettromagnetiche nella gamma di lunghezze d'onda della luce.

Consiste di conchiglie che circondano nucleo interno organo. Che, a sua volta, include umore acqueo, lente e Ma ne parleremo più avanti.

Parlando di cosa consiste l'occhio, un'attenzione particolare dovrebbe essere prestata ai suoi gusci. Ce ne sono tre. Il primo è esterno. Ad esso sono attaccati muscoli densi, fibrosi ed esterni del bulbo oculare. Questa shell lo fa funzione protettiva. Ed è lei che determina la forma dell'occhio. Consiste della cornea e della sclera.

Lo strato intermedio è anche chiamato strato vascolare. È responsabile dei processi metabolici, fornisce nutrimento agli occhi. Consiste dell'iride e della coroide. Al centro c'è la pupilla.

E il guscio interno è spesso chiamato mesh. La parte recettore dell'occhio, in cui viene percepita la luce e le informazioni vengono trasmesse al sistema nervoso centrale. In generale, questo può essere detto in breve. Ma poiché ogni componente di questo corpo è estremamente importante, è necessario toccare separatamente ciascuno di essi. Quindi sarà meglio imparare in cosa consiste l'occhio.

Cornea

Quindi, questa è la parte più convessa del bulbo oculare, che costituisce il suo guscio esterno, nonché un mezzo trasparente che rifrange la luce. La cornea sembra una lente convessa-concava.

Il suo componente principale è lo stroma del tessuto connettivo. Anteriormente, la cornea è ricoperta da epitelio stratificato. Tuttavia, le parole scientifiche non sono molto facili da capire, quindi è meglio spiegare l'argomento in modo popolare. Le principali proprietà della cornea sono la sfericità, la specularità, la trasparenza, ipersensibilità e mancanza di vasi sanguigni.

Tutto quanto sopra determina la "nomina" di questa parte del corpo. In sostanza, la cornea dell'occhio è la stessa della lente. Camera digitale. Anche nella struttura sono simili, perché sia ​​​​l'una che l'altra è una lente che raccoglie e focalizza i raggi luminosi nella direzione richiesta. Questa è la funzione del mezzo di rifrazione.

Parlando di cosa consiste l'occhio, non si può non toccare l'attenzione e le influenze negative con cui deve far fronte. La cornea, ad esempio, è più suscettibile agli stimoli esterni. Per essere più precisi: esposizione alla polvere, cambiamenti di illuminazione, vento, sporco. Non appena qualcosa nell'ambiente esterno cambia, le palpebre si chiudono (lampeggiano), la fotofobia e le lacrime iniziano a scorrere. Quindi, si può dire che la protezione contro i danni è attivata.

Protezione

Qualche parola dovrebbe essere detta sulle lacrime. È un fluido biologico naturale. È prodotto dalla ghiandola lacrimale. Caratteristica- lieve opalescenza. Questo è un fenomeno ottico, a causa del quale la luce inizia a diffondersi più intensamente, che influisce sulla qualità della visione e sulla percezione dell'immagine circostante. Il 99% è costituito da acqua. L'uno per cento lo è sostanze inorganiche, che sono carbonato di magnesio, cloruro di sodio e anche fosfato di calcio.

Le lacrime hanno proprietà antibatteriche. Lavano il bulbo oculare. E la sua superficie, così, rimane protetta dagli effetti delle particelle di polvere, corpi stranieri e vento.

Un altro componente dell'occhio sono le ciglia. Sulla palpebra superiore, il loro numero è di circa 150-250. In basso - 50-150. E la funzione principale delle ciglia è la stessa delle lacrime: protettiva. Impediscono che sporco, sabbia, polvere entrino nella superficie dell'occhio e, nel caso degli animali, anche piccoli insetti.

iris

Quindi, sopra è stato detto in cosa consiste l'esterno. Ora possiamo parlare della media. Naturalmente parleremo dell'iride. È un diaframma sottile e mobile. Si trova dietro la cornea e tra le camere dell'occhio, proprio davanti al cristallino. È interessante notare che praticamente non trasmette luce.

L'iride è costituita da pigmenti che ne determinano il colore e muscoli circolari (a causa loro la pupilla si restringe). A proposito, questa parte dell'occhio include anche strati. Ce ne sono solo due: mesodermico ed ectodermico. Il primo è responsabile del colore dell'occhio, in quanto contiene melanina. Il secondo strato contiene cellule pigmentate con fuscina.

Se una persona ha gli occhi azzurri, il suo strato ectodermico è allentato e contiene poca melanina. Questa sfumatura è il risultato della diffusione della luce nello stroma. A proposito, minore è la sua densità, più saturo è il colore.

Le persone con una mutazione nel gene HERC2 hanno gli occhi azzurri. Producono un minimo di melanina. La densità dello stroma in questo caso è maggiore rispetto al caso precedente.

IN occhi verdi melanina di più. A proposito, nella formazione di questa sfumatura gioca ruolo importante gene dei capelli rossi. Pulito colore verdeè molto raro. Ma se c'è almeno un "accenno" di questa sfumatura, allora vengono chiamati così.

Tuttavia, la maggior parte della melanina si trova in occhi marroni. Assorbono tutta la luce. Sia alte che basse frequenze. E la luce riflessa dà una tinta marrone. A proposito, inizialmente, molte migliaia di anni fa, tutte le persone avevano gli occhi castani.

C'è anche il nero. Gli occhi di questa tonalità contengono così tanta melanina che tutta la luce che li penetra viene completamente assorbita. E, a proposito, spesso una tale "composizione" provoca una sfumatura grigiastra del bulbo oculare.

coroide

Deve anche essere notato con attenzione, raccontando in cosa consiste l'occhio umano. Si trova direttamente sotto la sclera (membrana proteica). La sua proprietà principale è l'alloggio. Cioè, la capacità di adattarsi a condizioni esterne che cambiano dinamicamente. In questo caso, riguarda la variazione del potere di rifrazione. Semplice buon esempio alloggio: se abbiamo bisogno di leggere cosa c'è scritto sulla confezione in caratteri piccoli, possiamo guardare bene e distinguere le parole. Hai bisogno di vedere qualcosa di lontano? Possiamo farlo anche noi. Questa capacità è la nostra capacità di percepire chiaramente oggetti situati a una particolare distanza.

Naturalmente, parlando di cosa consiste l'occhio umano, non si può dimenticare la pupilla. Anche questa è una parte piuttosto "dinamica". Il diametro della pupilla non è fisso, ma si restringe e si espande costantemente. Ciò è dovuto al fatto che la quantità di luce che entra nell'occhio è regolata. La pupilla, cambiando di dimensioni, "taglia" la luce solare troppo intensa in una giornata particolarmente limpida e perde la sua quantità massima in caso di nebbia o di notte.

Dovrebbe sapere

Vale la pena concentrarsi su una componente così straordinaria dell'occhio come la pupilla. Questo è forse il più insolito nell'argomento in discussione. Perché? Se non altro perché la risposta alla domanda su cosa sia la pupilla dell'occhio è tale: dal nulla. In effetti lo è! Dopotutto, la pupilla è un buco nei tessuti del bulbo oculare. Ma accanto ad esso ci sono dei muscoli che gli permettono di svolgere la suddetta funzione. Cioè, per regolare il flusso di luce.

Il muscolo unico è lo sfintere. Circonda la parte estrema dell'iride. Lo sfintere è costituito da fibre intrecciate. C'è anche un dilatatore, il muscolo responsabile della dilatazione della pupilla. È costituito da cellule epiteliali.

Vale la pena notare un altro fatto interessante. Quello centrale è composto da più elementi, ma la pupilla è la più fragile. Secondo le statistiche mediche, il 20% della popolazione ha una patologia chiamata anisocoria. È una condizione in cui le dimensioni della pupilla differiscono. Possono anche essere deformati. Ma non tutto questo 20% ha un sintomo pronunciato. La maggior parte non sa nemmeno della presenza di anisocoria. Molte persone ne vengono a conoscenza solo dopo aver visitato un medico, su cui le persone decidono, sentendosi annebbiate, dolorose, ecc. Ma alcune persone hanno la diplopia, una "doppia pupilla".

Retina

Questa è la parte che richiede un'attenzione particolare quando si parla di ciò in cui consiste l'occhio umano. La retina è una membrana sottile, strettamente adiacente al corpo vitreo. Che, a sua volta, è ciò che riempie i 2/3 del bulbo oculare. Il corpo vitreo conferisce all'occhio una forma regolare e immutabile. Inoltre rifrange la luce che entra nella retina.

Come già accennato, l'occhio è composto da tre conchiglie. Ma questa è solo la base. Dopotutto, la retina è composta da altri 10 strati! E per essere più precisi, la sua parte visiva. Ce n'è anche uno "cieco", in cui non ci sono fotorecettori. Questa parte è divisa in ciliare e arcobaleno. Ma vale la pena tornare a dieci strati. I primi cinque sono: pigmentario, fotosensoriale e tre esterni (membrana, granulare e plesso). Il resto degli strati è simile nel nome. Questi sono tre interni (anche granulari, plessi e membranosi), oltre ad altri due, uno dei quali è costituito da fibre nervose e l'altro da cellule gangliari.

Ma cosa è esattamente responsabile dell'acuità visiva? Le parti che compongono l'occhio sono interessanti, ma voglio sapere la cosa più importante. Quindi, la fovea centrale della retina è responsabile dell'acuità visiva. È anche chiamato il "punto giallo". Esso ha forma ovale, ma è opposto alla pupilla.

Fotorecettori

Un organo di senso interessante è il nostro occhio. In cosa consiste: la foto è fornita sopra. Ma non è stato ancora detto nulla sui fotorecettori. E, per essere più precisi, su quelli sulla retina. Ma anche questa è una componente importante.

Sono loro che contribuiscono alla trasformazione dell'irritazione leggera in informazioni che entrano nel sistema nervoso centrale attraverso le fibre del nervo ottico.

I coni sono molto sensibili alla luce. E tutto a causa del contenuto di iodopsina in essi contenuto. È il pigmento che fornisce la visione dei colori. C'è anche la rodopsina, ma questo è l'esatto opposto della iodopsina. Poiché questo pigmento è responsabile della visione crepuscolare.

Una persona con una buona visione al 100% ha circa 6-7 milioni di coni. È interessante notare che sono meno sensibili alla luce (circa 100 volte peggiori) dei bastoncini. Tuttavia, i movimenti veloci sono meglio percepiti. A proposito, ci sono più bastoncini: circa 120 milioni. Contengono solo la famigerata rodopsina.

Sono i bastoncini che forniscono l'abilità visiva di una persona tempo oscuro giorni. I coni non sono affatto attivi di notte, perché hanno bisogno di almeno un flusso minimo di fotoni (radiazioni) per funzionare.

muscoli

Hanno anche bisogno di essere raccontati, discutendo le parti che compongono l'occhio. I muscoli sono ciò che fornisce localizzazione diretta mele negli occhi. Tutti loro provengono dal famigerato anello di tessuto connettivo denso. I muscoli principali sono chiamati obliqui perché si attaccano al bulbo oculare ad angolo.

Argomento spiegato meglio linguaggio semplice. Ogni movimento del bulbo oculare dipende da come sono fissati i muscoli. Possiamo guardare a sinistra senza girare la testa. Ciò è dovuto al fatto che i muscoli motori diretti coincidono nella loro posizione con il piano orizzontale del nostro bulbo oculare. A proposito, insieme a quelli obliqui, forniscono giri circolari. Che include ogni ginnastica per gli occhi. Perché? Perché quando si esegue questo esercizio, sono coinvolti tutti i muscoli oculari. E tutti sanno che affinché questo o quell'allenamento (a prescindere da cosa sia collegato) dia un buon effetto, ogni componente del corpo deve funzionare.

Ma questo, ovviamente, non è tutto. Ci sono anche muscoli longitudinali che iniziano a funzionare nel momento in cui guardiamo in lontananza. Spesso, le persone le cui attività sono associate a un lavoro scrupoloso o al computer sentono dolore agli occhi. E diventa più facile se vengono massaggiati, chiusi, ruotati. Cosa provoca dolore? A causa di affaticamento muscolare. Alcuni di loro lavorano costantemente, mentre altri riposano. Cioè, per lo stesso motivo per cui le mani possono ferire se una persona trasportava qualcosa di pesante.

lente

Parlando di quali parti è costituito l'occhio, è impossibile non toccare questo "elemento" con attenzione. L'obiettivo, di cui si è già parlato sopra, è un corpo trasparente. È una lente biologica, per dirla semplicemente. E, di conseguenza, il componente più importante dell'apparato oculare che rifrange la luce. A proposito, l'obiettivo sembra persino un obiettivo: è biconvesso, arrotondato ed elastico.

Ha una struttura molto fragile. All'esterno, l'obiettivo è ricoperto dalla capsula più sottile che lo protegge da fattori esterni. Il suo spessore è di soli 0,008 mm.

La lente è suscettibile varie malattie. La cosa peggiore è la cataratta. Con questa malattia (legata all'età, di regola), una persona vede il mondo debolmente, sfocato. E in questi casi è necessario sostituire l'obiettivo con uno nuovo, artificiale. Fortunatamente, è nei nostri occhi in un posto tale che può essere cambiato senza toccare il resto delle parti.

In generale, come puoi vedere, la struttura del nostro principale organo di senso è molto complessa. L'occhio è piccolo, ma include solo un numero enorme di elementi (ricordate, almeno 120 milioni di bastoncini). E sarebbe possibile parlare a lungo dei suoi componenti, ma sono riuscito a elencare i più basilari.

L'occhio è talvolta chiamato una macchina fotografica vivente, poiché il sistema ottico dell'occhio, che produce un'immagine, è simile all'obiettivo di una macchina fotografica, ma è molto più complicato.

L'occhio umano (e molti animali) ha una forma quasi sferica (Fig. 163), è protetto da un denso guscio chiamato sclera. La parte anteriore della sclera - la cornea 1 è trasparente. Dietro la cornea (cornea) c'è l'iride 2, che persone diverse poter avere colore diverso. Tra la cornea e l'iride c'è un fluido acquoso.

Riso. 163. Occhio umano

C'è un buco nell'iride - la pupilla 3, il cui diametro, a seconda dell'illuminazione, può variare da circa 2 a 8 mm. Cambia perché l'iride è in grado di allontanarsi. Dietro la pupilla c'è un corpo trasparente, di forma simile a una lente convergente: questa è la lente 4, è circondata dai muscoli 5 che la attaccano alla sclera.

Dietro la lente c'è il corpo vitreo 6. È trasparente e riempie il resto dell'occhio. La parte posteriore della sclera - il fondo - è ricoperta da una retina 7 (retina). La retina è costituita dalle fibre più fini che, come i villi, ricoprono il fondo dell'occhio. Sono terminazioni ramificate del nervo ottico sensibili alla luce.

Come viene prodotta e percepita un'immagine dall'occhio?

La luce che entra nell'occhio viene rifratta sulla superficie anteriore dell'occhio, nella cornea, nel cristallino e corpo vitreo(cioè nel sistema ottico dell'occhio), grazie al quale si forma sulla retina un'immagine reale, ridotta, invertita degli oggetti in questione (Fig. 164).

Riso. 164. Formazione dell'immagine sulla retina

La luce che cade sulle terminazioni del nervo ottico che compongono la retina irrita queste terminazioni. Le irritazioni vengono trasmesse lungo le fibre nervose al cervello e la persona riceve un'impressione visiva, vede gli oggetti. Il processo di visione è corretto dal cervello, quindi percepiamo l'oggetto direttamente.

E come si crea un'immagine nitida sulla retina quando spostiamo lo sguardo da un oggetto lontano a uno vicino, o viceversa?

Nel sistema ottico dell'occhio, come risultato della sua evoluzione, si è sviluppata una proprietà notevole che fornisce un'immagine sulla retina in diverse posizioni dell'oggetto. Cos'è questa proprietà?

La curvatura della lente, e quindi la sua potenza ottica, può cambiare. Quando guardiamo oggetti distanti, la curvatura del cristallino è relativamente piccola, perché i muscoli che lo circondano sono rilassati. Quando si guardano oggetti vicini, i muscoli comprimono il cristallino, la sua curvatura e, di conseguenza, la potenza ottica aumenta.

La capacità dell'occhio di adattarsi alla visione sia a distanza ravvicinata che lontana è chiamata sistemazione dell'occhio (tradotto dal latino "adattamento"). Il limite di accomodamento si verifica quando l'oggetto si trova a una distanza di 12 cm dall'occhio. La distanza di visione migliore (questa è la distanza alla quale i dettagli di un oggetto possono essere visti senza sforzo) per un occhio normale è di 25 cm, di cui bisogna tenere conto quando si scrive, si legge, si cuce, ecc.

Innanzitutto, vediamo più spazio, cioè il campo visivo aumenta. In secondo luogo, la visione con due occhi ci permette di distinguere quale oggetto è più vicino e quale è più lontano da noi. Il fatto è che sulle retine degli occhi destro e sinistro le immagini differiscono l'una dall'altra, ci sembra di vedere oggetti a sinistra ea destra. Più l'oggetto è vicino, più evidente è questa differenza, crea l'impressione di una differenza di distanze, anche se, ovviamente, le immagini si fondono nella nostra mente. Grazie alla visione con due occhi, vediamo l'oggetto in volume, non piatto.

Domande

1. Come viene prodotta e percepita un'immagine dall'occhio?
2. Come si crea un'immagine nitida sulla retina quando si guarda da un oggetto lontano a uno vicino?
3. Quali sono i vantaggi di vedere con entrambi gli occhi?

Esercizio

1. Usando letteratura aggiuntiva e Internet, disegna un diagramma di come l'immagine è costruita nella fotocamera.
2. Prepara una presentazione sulle fotocamere moderne e sul loro utilizzo nella vita quotidiana e nella tecnologia.

È curioso...

Miopia e lungimiranza. Occhiali

Grazie all'accomodazione, l'immagine degli oggetti in esame si ottiene proprio sulla retina dell'occhio. Questo viene fatto se l'occhio è normale.

L'occhio è chiamato normale se, in uno stato non sollecitato, raccoglie raggi paralleli in un punto che giace sulla retina (Fig. 165, a). I due difetti oculari più comuni sono la miopia e l'ipermetropia.

Un occhio miope è quello che ha la messa a fuoco quando è a riposo. muscolo oculare si trova all'interno dell'occhio (Fig. 165, b). La miopia può essere dovuta alla distanza tra la retina e il cristallino rispetto all'occhio normale. Se l'oggetto si trova a una distanza di 25 cm dall'occhio miope, l'immagine dell'oggetto non sarà sulla retina (come in un occhio normale), ma più vicino al cristallino, davanti alla retina. Affinché l'immagine appaia sulla retina, è necessario avvicinare l'oggetto all'occhio. Pertanto, in un occhio miope, la distanza di visione ottimale è inferiore a 25 cm.

Riso. 165. Difetti visivi

Viene chiamato un occhio ipermetrope, in cui la messa a fuoco in uno stato calmo del muscolo oculare si trova dietro la retina (Fig. 165, e).

L'ipermetropia può essere dovuta al fatto che la retina si trova più vicino al cristallino rispetto all'occhio normale. L'immagine di un oggetto si ottiene dietro la retina di un tale occhio. Se l'oggetto viene rimosso dall'occhio, l'immagine cade sulla retina, da cui il nome di questo difetto: ipermetropia.

Una differenza nella posizione della retina, anche entro un millimetro, può già portare a una notevole miopia o ipermetropia.

Le persone che avevano una vista normale in gioventù diventano ipermetropi in età avanzata. Ciò è dovuto al fatto che i muscoli che comprimono il cristallino si indeboliscono e la capacità di accomodamento diminuisce. Ciò accade anche a causa della compattazione della lente, che perde la sua capacità di restringersi. Pertanto, l'immagine è ottenuta dietro la retina.

La miopia e l'ipermetropia sono corrette dalle lenti. L'invenzione degli occhiali è stata un grande vantaggio per le persone con disabilità visive.

Che tipo di lenti dovrebbero essere utilizzate per eliminare questi disturbi visivi?

In un occhio miope, l'immagine viene prodotta all'interno dell'occhio davanti alla retina. Affinché si sposti sulla retina, è necessario ridurre il potere ottico del sistema di rifrazione dell'occhio. Per questo, viene utilizzata una lente divergente (figura 166, a).

Riso. 166. Correzione dei difetti della vista con l'aiuto di lenti

La potenza ottica del sistema dell'occhio presbite, al contrario, deve essere aumentata affinché l'immagine cada sulla retina. Per fare ciò, utilizzare una lente convergente (figura 166.6).

Quindi, gli occhiali con lenti concave e diffondenti vengono utilizzati per correggere la miopia. Se, ad esempio, una persona indossa occhiali la cui potenza ottica è di -0,5 diottrie (o -2 diottrie, -3,5 diottrie), allora è miope.

Gli occhiali per gli occhi ipermetropi utilizzano lenti convesse e convergenti. Tali occhiali possono avere, ad esempio, potere ottico +0,5 diottrie, +3 diottrie, +4,25 diottrie.

Argomenti del codificatore USE: l'occhio come sistema ottico.

L'occhio è un sistema ottico sorprendentemente complesso e perfetto creato dalla natura. Ora ci siamo in termini generali imparare come funziona l'occhio umano. Successivamente, questo ci permetterà di comprendere meglio i principi di funzionamento degli strumenti ottici; sì, inoltre, è interessante e importante in sé.

La struttura dell'occhio.

Ci limiteremo a considerare solo gli elementi più basilari dell'occhio. Sono mostrati in fig. 1 (occhio destro, vista dall'alto).

I raggi provenienti dall'oggetto (in questo caso l'oggetto è una figura umana) cadono sulla cornea, la parte anteriore trasparente del guscio protettivo dell'occhio. Rifrangere in cornea e di passaggio allievo(bucare dentro iris occhi), i raggi subiscono una rifrazione secondaria in lente. L'obiettivo è un obiettivo zoom convergente; può cambiare la sua curvatura (e quindi la lunghezza focale) sotto l'azione di uno speciale muscolo oculare.

Il sistema di rifrazione della cornea e del cristallino si forma retina immagine dell'elemento. La retina è costituita da bastoncelli e coni sensibili alla luce - terminazioni nervose. nervo ottico. La luce incidente irrita queste terminazioni nervose e il nervo ottico invia segnali appropriati al cervello. È così che si formano le immagini degli oggetti nella nostra mente: noi Vedere il mondo.

Dai un'altra occhiata alla fig. 1 e notare che l'immagine dell'oggetto in esame sulla retina è reale, capovolta e ridotta. Questo accade perché gli oggetti visti dall'occhio senza tensione si trovano dietro il doppio fuoco del sistema cornea-lente (ricordate il caso di una lente convergente?).

Il fatto che l'immagine sia reale è chiaro: i raggi stessi (e non le loro continuazioni) devono intersecarsi sulla retina, concentrando l'energia luminosa e provocando irritazione dei bastoncelli e dei coni.

Per quanto riguarda il fatto che l'immagine sia ridotta, non ci sono nemmeno dubbi. Cos'altro potrebbe essere? Il diametro dell'occhio è di circa 25 mm e il campo della nostra visione include oggetti dove taglia più grande. Naturalmente l'occhio li mostra sulla retina in forma ridotta.

Ma che dire del fatto che l'immagine sulla retina è invertita? Perché, allora, non vediamo il mondo sottosopra? Qui è collegata l'azione correttiva del nostro cervello. Si scopre che la corteccia cerebrale, elaborando l'immagine sulla retina, ribalta l'immagine! Questo è un fatto accertato, verificato dagli esperimenti.

Come abbiamo già detto, la lente è una lente convergente a focale variabile. Ma perché l'obiettivo deve cambiare la sua lunghezza focale?

Alloggio.

Immagina di guardare una persona che si avvicina a te. Lo vedi chiaramente tutto il tempo. Come riesce l'occhio a fornire questo?

Per comprendere meglio l'essenza del problema, ricordiamo la formula dell'obiettivo:

In questo caso, questa è la distanza dall'occhio all'oggetto, - la distanza dal cristallino alla retina, - la lunghezza focale sistema ottico occhi. Il valore non lo è
variabile, poiché questa è una caratteristica geometrica dell'occhio. Pertanto, affinché la formula dell'obiettivo rimanga valida, la lunghezza focale deve cambiare insieme alla distanza dall'oggetto in esame.

Ad esempio, se un oggetto si avvicina all'occhio, allora diminuisce, e quindi dovrebbe
diminuire. Per fare ciò, il muscolo oculare deforma il cristallino, rendendolo più convesso e riducendo così la lunghezza focale al valore desiderato. Quando l'oggetto viene rimosso, al contrario, la curvatura della lente diminuisce e la lunghezza focale aumenta.

Il meccanismo descritto di autoregolazione dell'occhio è chiamato accomodamento. COSÌ, alloggio La capacità dell'occhio di vedere chiaramente gli oggetti a diverse distanze. Nel processo di accomodamento, la curvatura del cristallino cambia in modo che l'immagine dell'oggetto appaia sempre sulla retina.

La sistemazione dell'occhio avviene inconsciamente e molto rapidamente. Una lente elastica può facilmente cambiare la sua curvatura entro certi limiti. Questi limiti naturali di deformazione della lente corrispondono a
zona di alloggio - la gamma di distanze alle quali l'occhio è in grado di vedere chiaramente gli oggetti. L'area di alloggio è caratterizzata dai suoi confini: punti di alloggio lontani e vicini.

Punto lontano di sistemazione(punto lontano di visione chiara) è il punto in cui si trova un oggetto, la cui immagine sulla retina si ottiene con un muscolo oculare rilassato, cioè quando il cristallino non è deformato.

Punto di alloggio vicino(punto vicino di visione nitida) è il punto in cui si trova l'oggetto, la cui immagine sulla retina si ottiene con la massima tensione del muscolo oculare, cioè con la massima deformazione possibile del cristallino.

Il punto lontano di accomodamento di un occhio normale è all'infinito: in uno stato non sollecitato, l'occhio focalizza i raggi paralleli sulla retina (Fig. 2, a sinistra). In altre parole, la lunghezza focale del sistema ottico di un occhio normale con cristallino non deformato è uguale alla distanza dal cristallino alla retina.

Il punto di sistemazione più vicino di un occhio normale si trova a una certa distanza da esso (Fig. 2, a destra; il cristallino è deformato al massimo). Questa distanza aumenta con l'età. Quindi, in un bambino di dieci anni, vedete; all'età di 30 cm; all'età di 45 anni, il punto di sistemazione più vicino si trova già a una distanza di 20-25 cm dall'occhio.

Veniamo ora al concetto semplice ma molto importante dell'angolo di visuale. È la chiave per comprendere i principi di funzionamento di vari dispositivi ottici.

Angolo di visione.

Quando vogliamo vedere meglio un oggetto, lo avviciniamo ai nostri occhi. Più l'oggetto è vicino, più dettagli sono distinguibili. Perché è così?

Osserviamo la fig. 3 . Lascia che la freccia sia l'oggetto in esame, sia il centro ottico dell'occhio. Disegniamo raggi e (che non sono rifratti) e otteniamo un'immagine del nostro oggetto sulla retina: una freccia curva rossa.

Angolo è chiamato punto di vista. Se l'oggetto si trova lontano dall'occhio, l'angolo di campo è piccolo e anche la dimensione dell'immagine sulla retina è piccola.

Ma se l'oggetto viene posizionato più vicino, l'angolo di visuale aumenta (Fig. 4). Di conseguenza, aumenta anche la dimensione dell'immagine sulla retina. Confronta la fig. 3 e fig. 4 - nel secondo caso la freccia ricurva risulta essere chiaramente più lunga!

La dimensione dell'immagine sulla retina è ciò che è importante per guardare il soggetto in dettaglio. La retina, ricordiamo, è costituita dalle terminazioni nervose del nervo ottico. Pertanto, più grande è l'immagine sulla retina, più le terminazioni nervose sono irritate dai raggi luminosi provenienti dall'oggetto, maggiore è il flusso di informazioni sull'oggetto inviato lungo il nervo ottico al cervello - e, quindi, più dettagli distinguiamo, meglio vediamo l'oggetto!

Ebbene, la dimensione dell'immagine sulla retina, come abbiamo già visto dalle figure 3 e 4, dipende direttamente dall'angolo di campo: maggiore è l'angolo di campo, più grande è l'immagine. Quindi la conclusione è: aumentando l'angolo di visuale, distinguiamo più dettagli dell'oggetto in questione.

Ecco perché vediamo altrettanto male sia oggetti piccoli, anche se vicini, sia oggetti grandi, ma situati lontano. In entrambi i casi, l'angolo visivo è piccolo e un piccolo numero di terminazioni nervose è irritato sulla retina. A proposito, è noto che se l'angolo di visuale è inferiore a un minuto d'arco (1/60 di grado), solo una cosa è irritata. terminazione nervosa. In questo caso percepiamo l'oggetto semplicemente come un punto privo di dettaglio.

Distanza della vista migliore.

Quindi, avvicinando il soggetto, aumentiamo l'angolo di campo e distinguiamo più dettagli. Sembrerebbe che raggiungeremo la qualità ottimale della visione se posizioniamo l'oggetto il più vicino possibile all'occhio, nel punto di sistemazione più vicino (in media, questo è a 10-15 cm dall'occhio).

Tuttavia, non lo facciamo. Ad esempio, quando leggiamo un libro, lo teniamo a una distanza di circa 25 cm, perché ci fermiamo a questa distanza, anche se c'è ancora una risorsa per aumentare ulteriormente l'angolo di visuale?

Il fatto è che con una posizione sufficientemente vicina dell'oggetto, l'obiettivo è eccessivamente deformato. Certo, l'occhio è ancora in grado di vedere chiaramente l'oggetto, ma allo stesso tempo si stanca rapidamente e proviamo una spiacevole tensione.

Il valore cm è chiamato migliore distanza di visione per un occhio normale. A questa distanza si raggiunge un compromesso: l'angolo di campo è già abbastanza ampio e allo stesso tempo l'occhio non si stanca per la non eccessiva deformazione della lente. Pertanto, dalla distanza della migliore visione, possiamo contemplare completamente l'oggetto per molto tempo.

Miopia.

Ricordiamo che la lunghezza focale di un occhio normale in uno stato rilassato è uguale alla distanza dal centro ottico alla retina. L'occhio normale focalizza i raggi paralleli sulla retina e può quindi vedere chiaramente gli oggetti distanti senza sforzo.

Miopia è un difetto visivo in cui la lunghezza focale dell'occhio rilassato è inferiore alla distanza dal centro ottico alla retina. L'occhio miope focalizza i raggi paralleli Prima retina, e da questa le immagini di oggetti distanti risultano sfocate (Fig. 5; l'obiettivo non è raffigurato).

La perdita di nitidezza dell'immagine si verifica quando un oggetto si trova oltre una certa distanza. Questa distanza corrisponde al punto lontano di sistemazione dell'occhio miope. Quindi, se una persona con visione normale il punto lontano di sistemazione è all'infinito, quindi di una persona miope, il punto lontano di sistemazione si trova a una distanza finita di fronte a lui.

Di conseguenza, il punto di accomodamento vicino nell'occhio miope è più vicino che in quello normale.

La distanza di visione migliore per una persona miope è inferiore a 25 cm La miopia viene corretta con occhiali con lenti divergenti. Passando attraverso una lente divergente, un raggio di luce parallelo diventa divergente, per cui l'immagine di un punto infinitamente distante torna alla retina (Fig. 6). Se allo stesso tempo continuiamo mentalmente i raggi divergenti che entrano nell'occhio, allora si raduneranno nel punto lontano dell'alloggio.

Così, un occhio miope, armato di occhiali adatti, percepisce un raggio di luce parallelo come proveniente da un lontano punto di accomodamento. Questo è il motivo per cui una persona miope con gli occhiali può vedere chiaramente gli oggetti distanti senza affaticare la vista. Dalla fig. 6 vediamo anche che la lunghezza focale di una lente adatta è uguale alla distanza dall'occhio al punto più lontano di accomodazione.

Lungimiranza.

lungimiranza è un difetto visivo in cui la lunghezza focale dell'occhio rilassato è maggiore della distanza dal centro ottico alla retina.

L'occhio presbite mette a fuoco raggi paralleli dietro retina, che rende sfocate le immagini di oggetti distanti (Fig. 7).

Si concentra sulla retina convergente fascio di raggi. Pertanto, il punto lontano di sistemazione dell'occhio lungimirante è immaginario: in esso si intersecano le continuazioni mentali dei raggi di un raggio convergente che colpisce l'occhio (lo vedremo sotto in Fig. 8). Il punto di accomodamento vicino in un occhio presbite si trova più lontano che in uno normale.La distanza della migliore visione per una persona presbite è superiore a 25 cm.

L'ipermetropia viene corretta con lenti convergenti. Dopo aver attraversato la lente convergente, il raggio di luce parallelo diventa convergente e quindi si focalizza sulla retina (Fig. 8).

I raggi paralleli dopo la rifrazione nell'obiettivo vanno in modo tale che la continuazione dei raggi rifratti si intersechi nel punto lontano dell'accomodazione. Pertanto, una persona presbite, armata di occhiali adatti, esaminerà chiaramente e senza tensione oggetti distanti. Vediamo anche dalla Fig. 8 che la lunghezza focale di una lente adatta è uguale alla distanza dall'occhio al lontano punto immaginario di accomodazione.