На что способны наши глаза. Почему человеческий глаз и камера видят мир по-разному

У современного человека глаза - чуть ли не самый активно работающий орган. Неудивительно. Ведь 90 процентов времени мы проводим за компьютерами или уставившись в экран смартфона, реже - книжек-читалок: на парах в университете, по дороге в метро, дома, просматривая ролики на YouTube, в офисе, заставленном ноутбуками. Постепенно мы перестаём замечать, насколько близко наши глаза находятся ко всем этим устройствам.

Никогда не задумывались, почему среди художников так мало близоруких людей? Дело в том, что они постоянно тренируют свои глаза, переводя взгляд с холста на далёкие предметы, с которых рисуют. В редакции Medialeaks художников нет, зато высок процент людей, ежедневно имеющих дело с написанием текстов и сидящих за компьютерами по 8-10 часов в сутки. В результате 80 процентов ребят из нашей редакции носят либо очки, либо линзы (причём с довольно высокими диоптриями).

Мы решили собрать все вопросы, которые волнуют очкариков Medialeaks, и задать их врачу-офтальмохирургу Ларисе Морозовой. За девять лет доктор провела более 4 тысяч операций по коррекции зрения и знает о наших глазах почти всё.

ПРО СТРАХИ

Лариса Александровна, из-за чего вообще падает зрение?

Человеческий глаз был создан, чтобы смотреть вдаль. Однако в современном мире мы вынуждены проводить слишком много времени за компьютерами и гаджетами (а значит смотреть только с близкого расстояния). Мышцы глаз просто не успевают перестраиваться, а сам орган - отдыхать от одинаковой работы. Хороший пример - бицепсы на руке. Если взять гирю и начать качать мышцы, в какой-то момент возникнет перенапряжение и рука не сможет больше ее держать. То же самое происходит и с нашими глазами: если постоянно сидеть и смотреть в экран компьютера, не переводя никуда взгляд, происходит перенапряжение, что влияет на остроту зрения.

Другой важных фактор - наследственность. Если у кого-то из родителей есть близорукость, дальнозоркость или астигматизм, вероятность того, что у вас разовьются такие же заболевания, очень высока.

И близорукость, и дальнозоркость связаны с размером глаза. В первом случае он увеличен по передней задней оси и изображение фокусируется перед сетчаткой. При дальнозоркости глаз укорочен, а изображение фокусируется за сетчаткой. В случае с астигматизмом речь идёт об анатомической особенности глаза, когда роговица имеет неправильную форму и изображение на сетчатке фокусируется в разных точках (а не в одной). При этом заболевании человек, как правило, видит размытую картинку (возникает желание прищуриться, чтобы картинка стала чётче).

А в каком возрасте люди чаще всего обращаются для коррекции зрения?

Чаще всего это активные молодые люди - от 20 до 35 лет, которые хотят жить полной жизнью, независимо от очков и контактных линз.

А вообще близорукость сегодня молодеет. Об этом говорят данные не только российской, но и общемировой статистики. И опять-таки это связано с нашим образом жизни. Ещё 15-20 лет назад компьютеры, гаджеты, телефоны были мало кому доступны. У современных же детей все это в избытке. Глаза человека с малых лет привыкают активно работать только на близком расстоянии и зрение начинает стремительно падать.

Уже в 14-15 лет школьники все чаще надевают очки.

Сколько лет было самому молодому и самому возрастному пациенту в ваших клиниках?

В последнее время стали чаще обращаться 17-летние ребята. Молодёжь в основном приходит за стопроцентным зрением для поступления в военные училища и вузы. Мы их предупреждаем, что человек в среднем растёт до 18 лет (иногда и дольше). Глаза тоже растут, как и весь организм. Они могут увеличиться на 0,5 миллиметра, а могут и на 2 миллиметра. С учётом возраста приходится максимально придирчиво подходить к решению об операции. В идеале коррекция зрения должна выполняться после 18 лет.

Самому взрослому пациенту было 84 года. После ранее проведенной в другой клинике операции по поводу катаракты, у него был выраженный астигматизм, который снижал остроту зрения. Пациент не хотел мириться с такой несправедливостью и искал возможность исправить ситуацию. Мы ему в этом помогли.

На сегодняшний день ограничений по возрасту для проведения лазерной коррекции практически нет. Однако мы всегда учитываем, что после 45 лет в работе глаза появляются свои тонкости: он просто не способен видеть одинаково хорошо в двух фокусных расстояниях – вдаль и вблизи. Даже если мы обеспечим пациенту хорошее зрение вдаль, то после 45 лет он всё равно может начать читать в плюсовых очках. Это связано с возрастными изменениями: ко всем нам приходит дальнозоркость с годами, с этим ничего не поделаешь.

Почему офтальмологи говорят, что лазерная коррекция зрения - это хорошо, но при этом многие сами ходят в очках?

Это не совсем так. Есть и те, кто уже давно сделал себе коррекцию зрения.

Но, во-первых, давайте не забывать, что всем подряд лазерную коррекцию выполнять нельзя. Существуют противопоказания по общему состоянию здоровья и анатомии глаз. Офтальмологи тоже люди и могут страдать какими-то заболеваниями, при которых коррекция противопоказана. Во-вторых, если нашему условному офтальмологу уже больше 45 лет, к нему, скорее всего, пришла возрастная дальнозоркость, о которой я говорила выше. А значит, велик шанс, что после проведённой коррекции он просто поменяет одни очки (для дали) на другие (для чтения).

Часто ко мне приходят мужчины после 45 лет, которые говорят: “Я никогда газеты не читал и читать не собираюсь. Но что мне действительно нужно - это водить машину без очков”. И мы делаем ему коррекцию, после чего он спокойно водит автомобиль и наслаждается жизнью. А для того, чтобы почитать книжку, просто берёт очки. С женщинами после 45 лет сложнее. Многие близорукие пациентки привыкли делать какие-то мелкие действия вблизи без очков: макияж, маникюр, шитье или вязание. Когда они узнают, что после лазерной коррекции смогут видеть на дальние расстояния, но придётся выполнять все перечисленные действия в плюсовых очках, говорят: “Ой, а как же я накрашусь?”

Тут каждый решает для себя, что ему важнее: ходить в очках или только читать в них.

(Так видит мир близорукий человек)

Развейте сомнения: лазерная коррекция - это временно, бесполезно?

То, что лазерная коррекция носит временный характер - абсолютная неправда. Одним из основных условий операции является стабильная близорукость (миопия). Если она стабильна и пациент сделал операцию по коррекции, то риски снижения зрения из-за развития миопии сводятся к нулю. Лазерная коррекция проводится на роговице - то есть на наружной оболочке глаза. Во время процедуры мы меняем её кривизну и форму. Единожды изменившись, роговица больше не примет прежнюю форму (ни с возрастом, ни под воздействием каких-либо других факторов). После операции сам диагноз близорукости, конечно, не снимается. Глаз по-прежнему останется длиннее нормы (и сетчатка, и внутренние оболочки будут также растянуты), но при этом он будет видеть хорошо.

Насколько надёжны сегодняшние технологии лазерной коррекции?

Первая лазерная коррекция зрения по технологии, которая лежит в основе всех современных методов, была проведена ещё 30 лет назад. С тех пор оборудование и методики усовершенствовались. Сегодня всего за несколько минут процедура полностью возвращает зрение. А как скоро человек сможет вернуться к обычному образу жизни и хорошо видеть, зависит от возможностей его глаза.

ПРО САМУ ОПЕРАЦИЮ

Какие методы коррекции зрения существуют?

В нашей клинике мы используются самые современные методы. Это ReLEx SMILE (минимально-инвазивная безлоскутная хирургия и самая современная на сегодняшний день технология ), ReLEx FLEx , Femto Super LASIK , LASIK. По медицинским показаниям проводим ФРК (это самая первая технология лазерной коррекции, которая позволила человечеству отказаться от очков и контактных линз). К ней прибегают только в случаях тонкой роговицы, когда применение других технологий невозможно.

Метод коррекции подбирается хирургом индивидуально с учетом особенностей глаз. При экстремально высокой степени близорукости (до -30 диоптрий) проводится имплантация факичных интраокулярных линз. Еще недавно таким пациентам нельзя было помочь, ведь лазерная коррекция при высоких степенях миопии и при тонкой роговице противопоказана. Но новые технологии позволили вернуть высокую остроту зрения и таким пациентам.

Можно ли делать коррекцию, если у человека близорукость всего 0,5 диоптрий?

Главное показание к коррекции зрения - это желание не носить очки и линзы, вести активный образ жизни, забыть о близорукости или астигматизме. Если пациенту недостаточно остроты зрения, то её можно выполнять и при 0,5.

Есть ещё профессиональные показания, когда представителям определённых профессий (военным, лётчикам, стрелкам, водителям) необходимо хорошее зрение. Мы помогаем сделать его стопроцентным.

Нужно ли как-то особенно готовиться к лазерной коррекции?

Посмотреть - нет ли противопоказаний. Далее врач выбирает максимально подходящий метод. За две недели до коррекции нужно снять контактные линзы и пользоваться только очками. За три дня до процедуры мы обычно назначаем антибактериальные капли (это нужно для профилактики). В день операции просим пациента захватить солнцезащитные очки и платочек. И, конечно, ему не стоит садиться за руль. После коррекции рекомендуется отдохнуть. Но если операция проведена утром, то вечером даже можно позволить себе немного посмотреть телевизор.

Что чувствует пациент во время операции?

Длится всё примерно 10-15 минут, операция проводится под местной анестезией. Болевых ощущений пациент не испытывает. Ему закапываются обезболивающие капли. Человек может почувствовать прикосновения к глазу, как льётся вода, например, или холодок.

Многие люди, которые прошли через коррекцию, замечают, что операция происходит настолько быстро, что они просто ничего не успевают почувствовать. В этой истории вообще больше страха чего-то неизвестного. Сам же процесс лазерной коррекции безболезненный и быстрый.

Что будет, если во время операции рука хирурга соскользнёт или лазер сместится?

Рука хирурга не соскользнёт. Иначе какой это хирург? Что касается лазера, мы используем оборудование с максимальной системой защиты. Если пациент дёрнет глазом или уведёт его в сторону, ничего страшного ни с глазом, ни с пациентом не случится. Лазер сразу же отключится. После чего мы восстановим все параметры заново и спокойно продолжим работу - сначала один глаз, потом второй.

Сразу ли человек начнёт видеть окружающий мир до мельчайших подробностей?

Обычно зрение восстанавливается через 2-5 часов. Некоторые пациенты даже на выходе из операционной отмечают улучшение зрения. Несмотря на светобоязнь и слёзы, они понимают, что стали видеть лучше. В среднем мы оцениваем окончательный результат на следующий день и назначаем капли, которые пациент должен использовать в течение месяца.

Если говорить про разные методики коррекции, то ReLEx SMILE – самая современная. После неё даже длительной реабилитации не потребуется. К привычному образу жизни можно возвращаться сразу же. А к физическим нагрузкам (например, заниматься спортом) переходить на следующий день.

Для технологии Femto Super LASIK некоторые ограничения всё же характерны. Спортом (бег, фитнес) можно заниматься через пару недель. В течение месяца стоит отказаться от подъёма тяжестей (не спешите бежать в спортзал тягать штанги с пола) и контактных видов спорта, а также купания в общественных местах и открытых водоёмах, чтобы нечаянно не занести себе инфекцию в глаза. В это время девушкам нежелательно пользоваться косметикой.

Правда ли, что коррекция зрения противопоказана девушкам до родов?

Это миф, который существуют давно, но никак себя не оправдал.

Во время родов происходит напряжение внутренних структур глаза (сетчатки и стекловидного тела). Если говорить о противопоказаниях к естественным родам, то это может быть только патология сетчатки: дистрофия, разрывы, отслойки. В случае слабой сетчатки есть риск, что в момент потужного периода может произойти ее разрыв. Чтобы этого избежать, женщинам будет рекомендовано укрепить сетчатку с помощью лазера или исключить естественные роды. При беременности важно прийти к офтальмологу и проверить состояние сетчатки. Если всё в порядке, естественным родам ничто не может препятствовать.

Ну а после лазерной коррекции зрения беременеть можно хоть на следующий день!

А сколько стоит такая операция?

В Москве стоимость операции составляет от 20 тысяч до 100 тысяч рублей за один глаз (кстати, у пациента есть возможность прооперировать только один глаз). Или два - тут всё зависит от желания и показаний.

Цена операции складывается из нескольких факторов. Важное значение имеет метод коррекции и стоимость оборудования. Чтобы провести операцию по той или иной технологии, наша клиника, например, покупает пакет лицензий у производителей лазера. При этом никогда нельзя наперёд сказать, что одному пациенту подойдёт метод подороже, а другому - подешевле. Всё определяется на диагностике, индивидуально, в зависимости от образа жизни пациента, его ситуации, степени близорукости, дальнозоркости, астигматизма.

ПРО ОЧКИ И ЛИНЗЫ

Вредно ли вообще носить линзы и очки?

Если очки и контактные линзы подобраны правильно, то они не могут навредить. Хотя у очков и линз есть очевидные недостатки. Очки давят на переносицу, в них отсутствует периферическое зрение, зимой возникают свои неудобства: они начинают запотевать, когда заходишь с холодного воздуха в теплое помещение. В очках сложно пройти по улице в дождь. Всегда есть опасность травмировать глаза, ведь очки могут разбиться. У контактных линз такие недостатки отсутствуют. Однако они не обеспечивают стопроцентную проницаемость необходимых роговице кислорода и влаги. При частом использовании контактных линз может развиться синдром «сухого глаза». А ещё при неправильном обращении с линзами есть риск занести инфекцию.

Многие близорукие люди жалуются, что раз в несколько лет приходится покупать очки или линзы всё с бо́льшим и бо́льшим количеством диоптрий. За счёт чего зрение ухудшается?

Зрение ухудшается из-за высоких нагрузок на глаза при длительной работе за компьютером, которые приводят к различным заболеваниям. Но это не всегда говорит о том, что близорукость прогрессирует.

Если очки и линзы подобраны правильно, зрение не должно падать. Подобрать их можно только во время профессиональной диагностики, включающей расширение зрачка. Последнее позволяет полностью расслабить зрительные мышцы, а значит определить истинную рефракцию глаза и не допустить неправильной коррекции.

На сайте 3Z можно . Однако окончательный и точный диагноз способен установить только офтальмолог.

ПРО МИФЫ И СТРАШНЫЕ БОЛЕЗНИ

Как человеку понять, что у него есть предрасположенность к более опасным глазным болезням? Как не допустить возникновения катаракты и глаукомы?

Во-первых, нужно узнать, не было ли таких проблем у бабушек, дедушек, родителей. Во-вторых, так что молодёжи такие заболевания почти не грозят. Впрочем, диагностику нужно проходить и в более молодом возрасте, чтобы исключить начальные стадии и предрасположенность ко всякого рода нехорошим болезням.

А какие патологии должны быть у человека, чтобы вы посмотрели на него и сказали: “К сожалению, лазерная коррекция вам противопоказана”?

Главный показатель для нас - толщина роговицы и её форма, а также наличие или отсутствие каких-либо серьёзных заболеваний или предрасположенностей к ним. Существуют абсолютные противопоказания, когда пациента нельзя подвергать лазерной коррекции. Например, когда у него установлен диагноз «кератоконус». Серьёзными препятствиями могут стать заболевания, связанные с общим состоянием здоровья, такие как тяжелый сахарный диабет, аутоиммунные болезни, которые требуют постоянный гормонозаместительной терапии, артрит или системная красная волчанка.

Говорят, после лазерной коррекции зрения у некоторых пациентов зрение восстанавливается на 140-160 процентов. Это вообще как - видеть на 140-160 процентов?

Встречаются и такие случаи. Здесь все зависит от анатомических особенностей глаза. Есть пациенты, которые получают «сверхзрение» на следующий день после коррекции. Когда свет попадает в глаз, он фокусируется в центральной зоне сетчатки. Иногда количество светочувстительных клеток в этой зоне может быть больше, чем в среднем по статистике, из-за этого пациенты начинают видеть лучше, чем прогнозировалось на диагностике.

Но не стоит думать, что зрение тех людей сильно отличается от пациентов с нормальным стопроцентным зрением. Сверхзрение можно заметить только во время диагностики, в повседневной жизни разницы вы практически не почувствуете. И уж тем более это не сопровождается никаким чувством дискомфорта.

Правда ли, что с помощью специальных очков, тренажёров и гимнастики для глаз можно восстановить зрение? Или это тоже миф?

Я уже говорила, что близорукость и дальнозоркость зависят от длины глаза. Если у человека глаз сам по себе вырос больше нормы, то какие бы он очки-тренажёры ни носил и как бы упорно ни делал гимнастику, глаз у него короче не станет. То же самое с дальнозоркостью: если глаз короче нормы, после гимнастики он не вырастет. Свет по-прежнему будет попадать на сетчатку неправильно, и глаз будет видеть плохо.

С другой стороны, если человек видит хорошо, но у него устают глаза, то гимнастика и соблюдение режима зрительной нагрузки помогают глазам отдохнуть.

Ещё 30 лет назад не было возможности сделать лазерную коррекцию и люди были вынуждены пользоваться очками. Сейчас это стало косметической процедурой. Какие вы видите перспективы операций по смене цвета глаз (говорят, уже разработана методика по осветлению пигмента тёмных глаз до голубого) или имплантации потерянного глаза (с сохранением возможности видеть)? Могут ли в будущем эти технологии стать массово доступными, как сходить в парикмахерскую и покрасить волосы в наше время?

Я как офтальмохирург не понимаю целесообразности смены цвета глаз. Намного проще использовать цветные линзы, которые помогают разнообразить ваш образ легко и без последствий. А вот попытки вернуть зрение слепым людям предпринимаются уже давно. Хотя речь, конечно, не идёт о том, чтобы полностью повторить возможности и внешний вид потерянного глаза.

Наш глаз - слишком сложный инструмент. Всю информацию этого мира мы воспринимаем через сетчатку, то есть внутреннюю оболочку глаза, которая, по сути, является частью мозга, вынесенной на периферию. Можно сшить мышцы и даже мельчайшие сосуды глаза. Но нет ни одной технологии в мире, которая была бы способна регенерировать фрагмент такого суперсложного органа, как наш мозг. Главное препятствие – восстановление проведения импульсов по зрительному нерву – пока невозможно преодолеть. Если это произойдёт, станет настоящим прорывом и в нейрохирургии, и в офтальмологии.

Совет от для самых читающих:

Если вы хотите, чтобы текст этого интервью нанёс минимальный вред вашим глазам, не приближайте экран компьютера ближе чем на 30 сантиметров! Ещё у вас должно быть хорошее освещение. И не забывайте про режим зрительных нагрузок. Важно их чередовать: если долго работали с близкого расстояния, поменяйте фокус. Например, после 45 минут работы за компьютером или чтения книги дайте глазам 15-минутный отдых. Но отдохнуть не значит сменить компьютер на телефон. Как бы ни было сложно оторваться от интересной статьи или увлекательного фильма, просто посмотрите куда-нибудь вдаль, дайте возможность мышцам расслабиться. И они скажут вам спасибо!

Рассказывает об удивительных свойствах нашего зрения - от способности видеть далекие галактики до возможности улавливать невидимые, казалось бы, световые волны.

Окиньте взглядом комнату, в которой находитесь – что вы видите? Стены, окна, разноцветные предметы – все это кажется таким привычным и само собой разумеющимся. Легко забыть о том, что мы видим окружающий нас мир лишь благодаря фотонам - световым частицам, отражающимся от объектов и попадающим на сетчатку глаза.

В сетчатке каждого из наших глаз расположено примерно 126 млн светочувствительных клеток. Мозг расшифровывает получаемую от этих клеток информацию о направлении и энергии попадающих на них фотонов и превращает ее в разнообразие форм, цветов и интенсивности освещения окружающих предметов.

У человеческого зрения есть свои пределы. Так, мы не способны ни увидеть радиоволны, излучаемые электронными устройствами, ни разглядеть невооруженным глазом мельчайшие бактерии.

Благодаря прогрессу в области физики и биологии можно определить границы естественного зрения. "У любых видимых нами объектов есть определенный "порог", ниже которого мы перестаем их различать", - говорит Майкл Лэнди, профессор психологии и нейробиологии в Нью-Йоркском университете.

Сперва рассмотрим этот порог с точки зрения нашей способности различать цвета - пожалуй, самой первой способности, которая приходит на ум применительно к зрению.

Наша способность отличать, например, фиолетовый цвет от пурпурного связана с длиной волны фотонов, попадающих на сетчатку глаза. В сетчатке имеются два типа светочувствительных клеток - палочки и колбочки. Колбочки отвечают за цветовосприятие (так называемое дневное зрение), а палочки позволяют нам видеть оттенки серого цвета при низком освещении - например, ночью (ночное зрение).

В человеческом глазе есть три вида колбочек и соответствующее им число типов опсинов, каждый из которых отличается особой чувствительностью к фотонам с определенным диапазоном длин световых волн.

Колбочки S-типа чувствительны к фиолетово-синей, коротковолновой части видимого спектра; колбочки M-типа отвечают за зелено-желтую (средневолновую), а колбочки L-типа - за желто-красную (длинноволновую).

Все эти волны, а также их комбинации, позволяют нам видеть полный диапазон цветов радуги. "Все источники видимого человеком света, за исключением ряда искусственных (таких, как преломляющая призма или лазер), излучают смесь волн различной длины", - говорит Лэнди.

Из всех существующих в природе фотонов наши колбочки способны фиксировать лишь те, которые характеризуются длиной волн в весьма узком диапазоне (как правило, от 380 до 720 нанометров) – это и называется спектром видимого излучения. Ниже этого диапазона находятся инфракрасный и радиоспектры – длина волн низкоэнергетических фотонов последнего варьируется от миллиметров до нескольких километров.

По другую сторону видимого диапазона волн расположен ультрафиолетовый спектр, за которым следует рентгеновский, а затем - спектр гамма-излучения с фотонами, длина волн которых не превышает триллионные доли метра.

Хотя зрение большинства из нас ограничено видимым спектром, люди с афакией - отсутствием в глазу хрусталика (в результате хирургической операции при катаракте или, реже, вследствие врожденного дефекта) - способны видеть ультрафиолетовые волны.

В здоровом глазе хрусталик блокирует волны ультрафиолетового диапазона, но при его отсутствии человек способен воспринимать волны длиной примерно до 300 нанометров как бело-голубой цвет.

В исследовании 2014 г. отмечается, что в каком-то смысле мы все можем видеть и инфракрасные фотоны. Если два таких фотона практически одновременно попадут на одну и ту же клетку сетчатки, их энергия может суммироваться, превратив невидимые волны длиной, скажем, в 1000 нанометров в видимую волну длиной в 500 нанометров (большинство из нас воспринимает волны этой длины как холодный зеленый цвет).

Сколько цветов мы видим?

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

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

Сколько нам нужно фотонов, чтобы увидеть источник света?

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

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

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

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

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

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

Самый маленький и самый удаленный видимые объекты

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

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

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

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

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

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

Все отдельные видимые звезды на ночном небосклоне находятся в нашей галактике – Млечном Пути. Самый удаленный от нас объект, который человек в состоянии разглядеть невооруженным глазом, расположен за пределами Млечного Пути и сам представляет собой звездное скопление – это Туманность Андромеды, находящаяся на расстоянии в 2,5 млн световых лет, или 37 квинтильонов км, от Солнца. (Некоторые люди утверждают, что особо темными ночами острое зрение позволяет им увидеть Галактику Треугольника, расположенную на удалении около 3 млн световых лет, но пусть это утверждение останется на их совести.)

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

Предел остроты зрения

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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.

Глаза - один из самых важных органов восприятия человеком окружающего мира. В повседневной жизни мы часто забываем об этом и не придаем этому значения. И напрасно. Ведь «глаз и зрение» - тема не только важная, но еще и очень интересная. Именно о ней мы и поговорим.

Глаз - это зрительный орган, которым обладает человек и животное. Человеческий глаз имеет свои особенности.

Он состоит из:
Глазного яблока.
Зрительного нерва - связующего звена между глазным яблоком и головным мозгом.
Дополнительных частей. Сюда относятся мышцы, помогающие яблоку вращаться, веки, а также слезные органы.

Одной из вспомогательных составляющих глаза является склера - оболочка, которая защищает глазное яблоко. К таковым относится и роговица - наиболее чувствительная зона тела человека в целом. За ней находится радужная оболочка. У каждого человека радужка обладает своим оттенком. Между ней и роговицей «полость» для водянистой жидкости, а в самой оболочке располагается зрачок. Он являет собой отверстие маленького размера, его диаметр варьируется в пределах 2-8 мм. При свете он уменьшается, в темноте наоборот - увеличивается.

За зрачком находится хрусталик. Такое название он получил из-за своей схожести с прозрачной двояковыпуклой линзой. Наружная часть хрусталика мягкая, напоминающая студень, внутренняя - более упругая и твердая. Вокруг хрусталика расположены мышцы, которые крепят его к уже упомянутой склере.
За хрусталиком, в свою очередь, находится стеклообразное тело. Его структура также схожа со студенистой массой.
И, наконец, задняя область склеры называется глазным дном. Оно покрыто сетчатой оболочкой, которое очень часто называют просто «сетчатка». Это - тончайшие волокна, которые являют собою разветвленные окончания зрительного нерва.

Теперь, когда мы знаем, из чего состоит наш орган зрения, перейдем к следующему секрету – каким образом происходит процесс восприятия глазами окружающих предметов?

Особенности глаз как органа зрения

Каким образом мы воспринимаем картинку

Глаза - один из самых важных органов восприятия человеком окружающего мира

Восприятие зрением окружающих предметов - многосложный процесс.

Происходит он таким образом:
Световой луч, попадая в глаз, преломляется в, так называемой, оптической системе, состоящей из роговицы, хрусталика и стеклообразного тела.
С помощью преломленного луча сетчатка создает реальную, уменьшенную, а также обратную картинку, на которой сосредоточен взгляд.
Световой луч становится раздражителем для окончаний зрительного нерва.
С помощью нервных волокон эти раздражители поступают в мозг. Так возникают зрительные ощущения - вырисовывается цельная картинка.

Интересный факт : картинка, появляющаяся на сетчатке, на самом деле, обратная, то есть, перевернутая. Первооткрывателем данного факта стал И. Кеплер. А ученый Р. Декарт (Франция), желая убедиться, так ли это, провел эксперимент с бычьим глазом. Он снял с задней части глаза слой и разместил в щели у окна. Буквально сразу ученый обнаружил следующее: полупрозрачная стенка дна глаза «показывала» изображение, наблюдаемое из окна, в перевернутом виде.

Почему глаза воспринимают картинку в неперевернутом виде

На фото: именно так происходит преобразование картинки, воспринимаемой глазом

Зрение - процесс, беспрестанно корректирующийся мозгом, который получает как посредством глаз, так и с помощью других органов чувств.
Интересный опыт был проведен Дж. Стреттоном - психологом из Америки (1896 г.). Ученый надел на себя очки, которые действовали на сетчатку так, что окружающая картинка на ней становилась не перевернутой, а «нормальной».

Вследствие произошло следующее: мир перевернулся в прямом смысле слова, предметы расположились вверх тормашками. Это вызвало дисбаланс в функционировании органов зрения и иных органов чувств. Будучи в этих очках, Дж. Стреттон три дня испытывал тошноту.

И только на четвертый день ученый пришел в себя - его мозг принял новые нестандартные условия и картинка нормализовалась.

Однако, когда он снял очки, изображение снова перевернулось. Восстановилось нормальное восприятие уже по истечения полтора часа.

Интересно то, что приспособиться подобным образом может лишь мозг человека. Когда такой эксперимент проводили на обезьяне, животное получило мощнейший психологический улар и впало в кому.

Глаза и

На фото: объяснение особенностей аккомодации

Когда человек переводит взгляд с далеко находящегося на близко расположенный предмет - изображение не теряет свою четкость. Почему это происходит? Потому, что мышцы, которым окружен хрусталик, влияют на кривизну поверхностей хрусталика, а, соответственно, и на оптическую силу органа.

При сосредоточенности взгляда наотдаленных объектах, мышцы расслабляются, а искривление хрусталика - относительно небольшое. Когда же человек переводит глаза на близлежащие предметы, те самые мышцы сжимают хрусталик, отчего кривизна увеличивается, а вместе с ней и оптическая сила.

Навык такого приспособления носит название «аккомодация».

Важно помнить: слишком близкое рассматривание объекта усиливает работу мышц и деформацию хрусталика, глаза утомляются. Потому оптимальным расстоянием от глаза до предмета (книга, компьютер) считается не менее 25 см.

Функции наших глаз

Благодаря тому, что человек имеет два, а не один орган зрения, он может давать оценку расположению предметов: насколько близко или далеко наблюдаемый объект.
А все потому, что сетчатки обеих глаз воспринимают одно и то же изображение по-разному (с разных сторон).

Чем ближе объект, тем более явственны различия. Такая способность глаз дает возможность воспринимать объемную (а не плоскую) картинку.

И еще одно преимущество двух глаз - увеличение поля зрения, то есть, возможность видеть больше вокруг себя.

Описание основных функций глаз

Можно ли видеть и при этом быть невидимым

Зрение - процесс, беспрестанно корректирующийся мозгом, который получает как посредством глаз, так и с помощью других органов чувств

Это, пожалуй, самый интересный вопрос, касающийся глаз и зрения. Первым на него попытался дать ответ Герберт Уэлс - английский писатель, произведший на свет роман «Человек-невидимка». Какова же суть ответа?

Человек может стать невидимым при условии, что его вещество превратится в прозрачную оптическую плоскость, такую же, как воздух. Так, световое отражение и преломление, которое возникает на границах абриса человека с воздухом, исчезнет. Появится человек-невидимка.
Чтобы было понятней, приведем пример: толченое стекло, похожее на белый порошок, моментально исчезает из поля зрения при помещении в воду. Почему? Потому, что вода имеет аналогичную стеклу оптическую плотность.

Еще один интересный эксперимент провел ученый Шпальтегольц (Германия). Он взял препарат мертвой ткани животного и напитал ее специальным веществом собственного приготовления. Затем опустил препарат в емкость, наполненную таким же веществом. Препарат стал невидимым.

Но с человеком такой эксперимент будет невозможен. Ведь ему необходимо быть незаметным на воздухе, но не находясь в емкости с каким-то веществом.

И даже если представить, что человек стал прозрачным, все равно возникнет вопрос: сможет ли видеть этот человек других? По всей видимости, нет, поскольку его органы зрения не смогут больше преломлять лучи света. Таким образом, сетчатка не воспринимет никаких картинок.

К тому же, чтобы в человеческом сознании сформировывались зримые образы, сетчатка должна поглощать свет, питаясь его энергией. Последняя нужна, чтобы возникали сигналы, доставляемые зрительным нервом в мозг. А поскольку невидимка станет обладателем прозрачных глаз, вышеописанный процесс не произойдет, он лишится восприятия через органы зрения - попросту ослепнет.

Этого факта писатель не учел, потому герой романа - обладатель вполне видящих глаз, и зрение остается с ним, даже несмотря на то, что сам он невидимый.

Итак, теперь мы знаем о глазах и зрении все. И совсем необязательно стремиться быть невидимкой. Ведь самой важной особенностью человек уже обладает - он может видеть и воспринимать окружающую красоту. Главное условие сохранения зрения: посещение окулиста для проведения и .

>>Физика: Глаз и зрение

Глаз - орган зрения животных и человека. Глаз человека состоит из глазного яблока, соединенного зрительным нервом с головным мозгом, и вспомогательного аппарата (веки, слезные органы и мышцы, двигающие глазное яблоко).
Глазное яблоко (рис. 94) защищено плотной оболочкой, называемой склерой . Передняя (прозрачная) часть склеры 1 называется роговицей . Роговица является самой чувствительной наружной частью человеческого тела (даже самое легкое ее касание вызывает мгновенное рефлекторное смыкание век).

За роговицей расположена радужная оболочка 2 , которая у людей может иметь разный цвет. Между роговицей и радужной оболочкой находится водянистая жидкость. В радужной оболочке есть небольшое отверстие - зрачок 3 . Диаметр зрачка может изменяться от 2 до 8 мм, уменьшаясь на свету и увеличиваясь в темноте.
За зрачком расположено прозрачное тело, напоминающее двояковыпуклую линзу , - хрусталик 4 . Снаружи он мягкий и почти студенистый, внутри более твердый и упругий. Хрусталик окружен мышцами 5 , прикрепляющими его к склере.
За хрусталиком расположено стекловидное тело 6 , представляющее собой бесцветную студенистую массу. Задняя часть склеры - глазное дно - покрыто сетчатой оболочкой (сетчаткой ) 7 . Она состоит из тончайших волокон, устилающих глазное дно и представляющих собой разветвленные окончания зрительного нерва.
Как возникают и воспринимаются глазом изображения различных предметов?
Свет , преломляясь в оптической системе глаза , которую образуют роговица, хрусталик и стекловидное тело, дает на сетчатке действительные, уменьшенные и обратные изображения рассматриваемых предметов (рис. 95). Попав на окончания зрительного нерва, из которых состоит сетчатка, свет раздражает эти окончания. По нервным волокнам эти раздражения передаются в мозг, и у человека появляется зрительное ощущение: он видит предметы.

Изображение предмета, возникающее на сетчатке глаза, является перевернутым . Первым, кто это доказал, построив ход лучей в системе глаза, был И. Кеплер. Чтобы проверить этот вывод, французский ученый Р. Декарт (1596-1650) взял глаз быка и, соскоблив с его задней стенки непрозрачный слой, поместил в отверстии, проделанном в оконном ставне. И тут же на полупрозрачной стенке глазного дна он увидел перевернутое изображение картины, наблюдавшейся из окна.
Почему же тогда мы видим все предметы такими, как они есть, т. е. неперевернутыми? Дело в том, что процесс зрения непрерывно корректируется мозгом, получающим информацию не только через глаза, но и через другие органы чувств. В свое время английский поэт Уильям Блейк (1757-1827) очень верно подметил:
Посредством глаза, а не глазом
Смотреть на мир умеет разум.
В 1896 г. американский психолог Дж. Стреттон поставил на себе эксперимент. Он надел специальные очки, благодаря которым на сетчатке глаза изображения окружающих предметов оказывались не обратными, а прямыми. И что же? Мир в сознании Стреттона перевернулся. Все предметы он стал видеть вверх ногами. Из-за этого произошло рассогласование в работе глаз с другими органами чувств. У ученого появились симптомы морской болезни. В течение трех дней он ощущал тошноту. Однако на четвертые сутки организм стал приходить в норму, а на пятый день Стреттон стал чувствовать себя так же, как и до эксперимента. Мозг ученого освоился с новыми условиями работы, и все предметы он снова стал видеть прямыми. Но, когда он снял очки, все опять перевернулось. Уже через полтора часа зрение восстановилось, и он снова стал видеть нормально.
Любопытно, что подобная приспосабливаемость характерна лишь для человеческого мозга. Когда в одном из экспериментов переворачивающие очки надели обезьяне, то она получила такой психологический удар, что, сделав несколько неверных движений и упав, пришла в состояние, напоминающее кому. У нее стали угасать рефлексы, упало кровяное давление и дыхание стало частым и поверхностным. У человека ничего подобного не наблюдается.
Однако и человеческий мозг не всегда способен справиться с анализом изображения, получающегося на сетчатке глаза. В таких случаях возникают иллюзии зрения - наблюдаемый предмет нам кажется не таким, каков он есть на самом деле.
Есть еще одна особенность зрения, о которой нельзя не сказать. Известно, что при изменении расстояния от линзы до предмета меняется и расстояние до его изображения. Каким же образом на сетчатке сохраняется четкое изображение, когда мы переводим свой взгляд с удаленного предмета на более близкий?
Оказывается, те мышцы, которые прикреплены к хрусталику, способны изменять кривизну его поверхностей и тем самым оптическую силу глаза. Когда мы смотрим на далекие предметы, эти мышцы находятся в расслабленном состоянии и кривизна хрусталика оказывается сравнительно небольшой. При переводе взгляда на близлежащие предметы глазные мышцы сжимают хрусталик, и его кривизна, а следовательно, и оптическая сила увеличиваются.
Способность глаза приспосабливаться к видению как на близком, так и на более далеком расстоянии называется аккомодацией (от лат. accomodatio - приспособление). Благодаря аккомодации человеку удается фокусировать изображения различных предметов на одном и том же расстоянии от хрусталика - на сетчатке глаза.
Однако при очень близком расположении рассматриваемого предмета напряжение мышц, деформирующих хрусталик, усиливается, и работа глаза становится утомительной. Оптимальное расстояние при чтении и письме для нормального глаза составляет около 25 см. Это расстояние называют расстоянием ясного (или наилучшего ) зрения.
Какое преимущество дает зрение двумя глазами ?
Во-первых, именно благодаря наличию двух глаз мы можем различать, какой из предметов находится ближе, какой дальше от нас. Дело в том, что на сетчатках правого и левого глаза получаются отличающиеся друг от друга изображения (соответствующие взгляду на предмет как бы справа и слева). Чем ближе предмет, тем заметнее это различие. Оно и создает впечатление разницы в расстояниях. Эта же способность зрения позволяет видеть предмет объемным, а не плоским.
Во-вторых, благодаря наличию двух глаз увеличивается поле зрения . Поле зрения человека изображено на рисунке 97, а. Для сравнения рядом с ним показаны поля зрения лошади (рис. 97, в) и зайца (рис. 97, б). Глядя на эти рисунки, легко понять, почему хищникам так трудно подкрасться к этим животным, не выдав себя.

Зрение позволяет людям видеть друг друга Возможно ли самому видеть, но для других быть невидимым? Впервые на этот вопрос попытался ответить в своем романе «Человек-невидимка» английский писатель Герберт Уэллс (1866-1946). Человек окажется невидимым после того, как его вещество станет прозрачным и обладающим той же оптической плотностью, что и окружающий воздух. Тогда отражения и преломления света на границе человеческого тела с воздухом не будет, и он превратится в невидимку. Так, например, толченое стекло, имеющее на воздухе вид белого порошка, тут же исчезает из виду, когда его помещают в воду - среду, обладающую примерно той же оптической плотностью, что и стекло
В 1911 г немецкий ученый Шпальтегольц пропитал препарат мертвой ткани животного специально приготовленной жидкостью, после чего поместил его в сосуд с такой же жидкостью. Препарат стал невидимым.
Однако человек-невидимка должен быть невидимым на воздухе, а не в специально приготовленном растворе. А этого достигнуть не удается.
Но допустим, что человеку все-таки удастся стать прозрачным. Люди перестанут его видеть. А сможет ли он сам их видеть? Нет ведь все его части, в том числе и глаза, перестанут преломлять световые лучи, и, следовательно, никакого изображения на сетчатке глаза возникать не будет. Кроме того, для формирования в сознании человека видимого образа световые лучи должны поглощаться сетчаткой, передавая ей свою энергию. Эта энергия необходима для возникновения сигналов, поступающих по зрительному нерву в мозг человека. Если же у человека-невидимки глаза станут совершенно прозрачными, то этого происходить не будет. А раз так, то он вообще перестанет видеть. Человек-невидимка будет слепым.
Герберт Уэллс не учел этого обстоятельства и потому наделил своего героя нормальным зрением, позволяющим ему, оставаясь незамеченным, терроризировать целый город.

???
1. Как устроен глаз человека? Какие его части образуют оптическую систему?
2. Охарактеризуйте изображение, возникающее на сетчатке глаза.
3. Как передается изображение предмета в мозг? Почему мы видим предметы прямыми, а не перевернутыми?
4. Почему, переводя взгляд с близкого предмета на удаленный, мы продолжаем видеть его четкий образ?
5. Чему равно расстояние наилучшего зрения?
6. Какое преимущество дает зрение двумя глазами?
7. Почему человек-невидимка должен быть слепым?

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку,