Зір

Зорові відчуття

Глядачеві відчуття - це реакція на світлове випромінювання. Електромагнітна хвиля, яку зорова система інтерпретує як світло, характеризується інтенсивністю (кількістю енергії, що походить від джерела) і довжиною хвилі. Інтенсивність переживається як яскравість зорового образу, а довжина хвилі - як кольори і відтінки. Людина реагує на електромагнітні хвилі у вузькій смузі спектра з довжиною хвилі від 380 до 760 нанометрів (1 нанометр = 1 мільярдна частина метра). Хвилі саме цього діапазону відчуваються нами як світло і є відповідно нижнім і верхнім абсолютним порогом щодо даної властивості світлової стимуляції. Поза чутливості нашої зорової системи залишається величезна різноманітність електромагнітних впливів - від коротких (гамма промені, рентгенівські промені, ультрафіолетові промені) до довгохвильового випромінювання, яке використовується в телебаченні і радіомовленні. У той же час деякі представники тваринного світу мають здатність відчувати світлову енергію в ширшій частині діапазону. Так, змії бачать в інфрачервоному випромінюванні, а комахи - в ультрафіолеті. Яскравість світла прийнято вимірювати в кількості свічок на кв. м. Абсолютним верхнім порогом (осліплення) в даному випадку буде яскравість в 3200000000 свічки на кв. м, що відповідає світінню поверхні сонця опівдні. Нижній абсолютний поріг зорового відчуття складає 0,000032 свічки на кв. м. Для переживання яскравості зорового образу вірний закон Фехнера, де значення константи Вебера - Бугера одно 1,7%. Іншими словами, для того щоб пережита яскравість збільшилася в два рази, необхідно збільшення інтенсивності джерела світла у вісім разів.

Будова ока

Очима, які формують зображення, розташовують членистоногі, молюски та хребетні. Сенсорною поверхнею, спеціалізованої для реагування на світ в зоровій системі, є сітківка (retina). Однак, перш ніж досягти її, промінь світла проходить крізь рогівку, радужку, кришталик і склоподібне тіло. Вага перераховані елементи разом з м'язово-зв'язковим апаратом і являють собою частини складного оптичного пристрою - очі. Вони ідеально пристосовані до того, щоб створити сітківці оптимальні умови для прийому світловий інформації при мінливих зовнішніх умовах. Наприклад, отвір в райдужці - зіниця - змінює свій розмір, розширюючись при недостатньому освітленні і звужуючись при надлишковому (зіниця здатний змінювати свій розмір в 16 разів). Дана реакція носить автоматичний характер і називається рефлексом Вітта. Цікаво, що райдужна оболонка ока унікальна для кожної людини і включає в себе більше 250 відмінних характеристик, що значно перевершує специфічність відбитків пальців. Зображення очі людини представлено на рис. 7.7.

Око людини

Рис. 7.7. Око людини

Пройшовши через усі структурні компоненти очі, світло потрапляє на сітківку (назва цього ансамблю рецепторів походить від слова "мережа", так як сітківка насичена густою мережею кровоносних судин). Вона являє собою тонкий шар взаємно пов'язаних між собою світлочутливих нейронів, які перетворять потік світла в електричні імпульси. Сітківка містить велику кількість зорового пігменту родопсину, так що зір починається, по суті, як фотохімічна реакція розкладання родопсину під дією світла.

Сітківка - це частина кори головного мозку, винесена зовні, тому вона є не просто пасивним "перетворювачем" світлової енергії в електричні імпульси. Сітківка містить два типи світлочутливих клітин - палички і колбочки, які отримали свою назву відповідно до зовнішнім виглядом. Кольоровий зір при яскравому світлі (фотопічеськоє) забезпечується колбочками, а чорно-біле сутінковий зір (скотопіческое) - паличками. Колбочки концентруються на одній ділянці сітківки, який називається фота, або центральна ямка. Попадання світла на цю ділянку необхідно для ефекту колірного зору. В області центральної ямки налічується близько 6-8 млн колбочок. Палички розподілені по всій поверхні сітківки і набагато більш численні (120-130 млн). Світлочутливі клітини з'єднані з шаром гангліозних біполярних клітин, які формують зоровий нерв, провідний електричні імпульси в мозок. Кожна гангліозна клітина посилає в зоровий нерв одне волокно. У підсумку зоровий нерв складається в середньому з 800 тис. Волокон. Місце, де зоровий нерв покидає сітківку, отримало назву сліпої плями, так як в ньому сітківка не містить світлочутливих клітин і, отже, зір відсутня.

Зона кори великих півкуль, відповідальна за зір, знаходиться в задніх відділах мозку і називається зоровим проекційним полем. У зоровій корі більше 50% нейронів зайнято аналізом інформації, що йде від центральної ямки, яка займає не більше 10% зорового поля. Таким чином, саме та частина зображення, яка відповідає фовеальній області, переробляється максимально детально.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >