InnoWire.ru Artikler om uvanlige oppfinnelser, de siste vitenskapelige funnene, miljøteknologier, naturens mysterier, uutforskede menneskelige evner, unormale fenomener

Jordens overflate begrenser visjonen vår til en avstand på 3,1 miles eller 5 kilometer. Synskarpheten vår går imidlertid langt utenfor horisonten. Hvis jorden var flat, eller du ville stå på toppen av et fjell med en bredere horisont enn i det vanlige livet, kunne du se fjerne objekter titalls kilometer unna. På en mørk natt kan du til og med skille et brennende lys i en avstand på 50 km.

Hvor langt det menneskelige øyet kan se, avhenger av hvor mange lyspartikler, eller som de også kalles fotoner, avgir et fjernt objekt. Den fjerneste gjenstanden fra jorden som vi kan se med det blotte øye, er Andromeda-galaksen, som ligger i en utenkelig avstand på 2,6 millioner lysår fra Jorden. Til sammen sender 1 billion stjerner av denne galaksen så mye lys at det er nok til å dekke hver kvadratcentimeter av planeten vår med flere tusen fotoner i sekundet. På en mørk natt er en så sterk glød spesielt tydelig synlig for blikket vårt fast på den uendelige himmelen.

I 1941 gjorde optisk vitenskapsmann Selig Hecht og hans kolleger fra Columbia University en oppdagelse som fremdeles regnes som den mest pålitelige måten å måle den "absolutte terskelen" for menneskets syn - det minste antall fotoner som kreves av vår netthinne for pålitelig visuell oppfatning. Eksperimentet, som testet grensene for synet vårt, ble utført under ideelle forhold: De frivillige øynene fikk nok tid til å tilpasse seg bekmørket, lengden på strålen til den blågrønne lysbølgen (som øynene våre er mest følsomme for) var 510 nanometer, lyset ble rettet mot periferien av netthinnen vår, det øyeområdet som er mest mettet med lysfølsomme celler.

Forskere har bestemt at for deltakernes øye å fange en lignende lysstråle, skal kraften være mellom 54 og 148 fotoner. Basert på målingen av lysabsorpsjon i netthinnen, beregnet forskere at 10 fotoner ble absorbert av de optiske stengene. Så hvis du absorberer fra 5 til 14 fotoner, eller bruker 5 til 14 optiske stenger, forteller hjernen din allerede at du ser noe.

“Dette er et ganske lite antall kjemiske reaksjoner,” konkluderte Hecht og kollegene i forskningen deres om forskningstema.

Gitt størrelsen på den absolutte terskel for visuell persepsjon, og graden av falming av lyset som blir utsendt av objektet, konkluderte forskerne med at lyset til et brennende stearinlys, under ideelle forhold, kan være synlig for det menneskelige øyet i en avstand på 50 km.

Men hvor langt kan vi se en gjenstand, hvis den er mye større enn bare flimring av lys. For at øyet vårt skal skille mellom et romlig og ikke bare et punktobjekt, må lyset som sendes ut av det stimulere minst to tilstøtende kjegleceller - de er ansvarlige for fargegjengivelse. Under ideelle forhold skal objektet være synlig i en vinkel på 1 minutt, eller 1/16 grad, slik at kjeglecellene kan merke det (Denne vinkelverdien er sann uansett hvor langt selve objektet er. Fjernobjekter skal være mye mer å være synlig så vel som nære objekter).

Fullmånens vinkelverdi er 30 minutter, mens Venus, med en verdi av 1 minutt, knapt er synlig.

Gjenstander som er kjent for menneskets oppfatning, er synlige i en avstand på omtrent 3 km. På denne avstanden kan vi for eksempel knapt skille mellom frontlyktene til en bil.

Dette innlegget ble lagt ut 16. mai 2012 i Helse.

Hvor langt ser det menneskelige øyet

Teoretisk sett bør lyspunktet fra en fjern punktkilde når man fokuserer på netthinnen være uendelig. Siden øyets optiske system er ufullkommen, har imidlertid et slikt sted på netthinnen, selv med den maksimale oppløsningen av det optiske systemet til det normale øyet, vanligvis en total diameter på omtrent 11 um. I midten av stedet er lysstyrken høyest, og mot kantene synker lysstyrken gradvis.

Den gjennomsnittlige diameteren på kjeglene i netthinnefossaen (den sentrale delen av netthinnen, der den høyeste synsskarphet) er omtrent 1,5 mikron, som er 1/7 av lyspunktets diameter. Men siden lyspunktet har et lyst sentralt punkt og skyggelagte kanter, kan en person normalt skille to separate punkter med en avstand på netthinnen mellom sine senter på omtrent 2 mikron, noe som er litt større enn bredden på kjeglene til den sentrale fossaen.

Normalt synsskarphet for det menneskelige øyet for å skille mellom punktkilder for lys er omtrent 25 bue sekund. Derfor når lysstråler fra to separate punkter når øynene i en vinkel på 25 sekunder mellom dem, blir de vanligvis gjenkjent som to punkter i stedet for ett. Dette betyr at en person med normal synsstyrke, ser på to lyse punktkilder fra en avstand på 10 m, kan skille disse kildene som separate objekter bare hvis de er i en avstand på 1,5-2 mm fra hverandre.

Når diameteren på fossaen er mindre enn 500 μm mindre enn 2 °, faller synsfeltene inn i netthinnen med maksimal synsskarphet. Utenfor den sentrale fossaen synker synsstyrken gradvis og avtar mer enn 10 ganger når man når periferien. Dette skyldes at i de perifere delene av netthinnen når du beveger deg bort fra den sentrale fossaen, binder et økende antall stenger og kjegler seg til hver fiber i synsnerven.

Klinisk metode for å bestemme synsskarpheten. Et øyetestkort består vanligvis av bokstaver i forskjellige størrelser plassert i en avstand på omtrent 6 m fra personen som testes. Hvis en person fra denne avstanden ser bokstavene som han skal se normalt, sier de at synsskarpheten hans er 1,0 (20/20), d.v.s. normalt syn. Hvis en person fra denne avstanden bare ser de bokstavene som normalt skal være synlige fra 60 meter, sier de at en person har 0.1 syn (20/200). Med andre ord, den kliniske metoden for å vurdere synsskarphet bruker en matematisk brøkdel som reflekterer forholdet mellom to avstander, eller forholdet mellom en gitt persons synsstyrke og normal synsskarphet.

Det er tre hovedmåter som en person vanligvis bestemmer avstanden til et objekt: (1) størrelsen på bilder av kjente objekter på netthinnen; (2) fenomenet parallaxbevegelse; (3) fenomenet stereopsis. Evnen til å bestemme avstand kalles dybdesyn..

Bestemme avstanden etter størrelsen på bilder av kjente objekter på netthinnen. Hvis du vet at høyden til personen du ser er 180 cm, kan du bestemme hvor langt personen er fra deg ganske enkelt på størrelse med bildet hans på netthinnen. Dette betyr ikke at hver av oss bevisst tenker på størrelsen på netthinnen, men hjernen lærer å automatisk beregne avstander til objekter fra bildestørrelser når dataene er kjent.

Bestemmelse av avstand ved bevegelsens parallaks. En annen viktig måte å bestemme avstanden fra øyet til objektet er graden av endring i parallaksen til bevegelse. Hvis en person ser på avstanden helt ubevegelig, er det ingen parallaks. Imidlertid når hodet forskyves til den ene eller den andre siden, beveger bilder av nærtliggende gjenstander seg raskt langs netthinnen, mens bilder av fjerne objekter forblir nesten ubevegelige. For eksempel, når hodet forskyves til siden med 2,54 cm, beveger bildet av gjenstanden som ligger i denne avstanden fra øynene nesten over hele netthinnen, mens forskyvningen av bildet av gjenstanden fjernt fra øynene med 60 m ikke føles. Ved å bruke den variable parallaksemekanismen er det således mulig å bestemme de relative avstandene til forskjellige objekter med enda ett øye.

Bestemmer avstand ved bruk av stereopsis. Binokulært syn. En annen grunn til følelsen av parallaks er kikkertvisjon. Siden øynene er forskjøvet i forhold til hverandre litt mer enn 5 cm, er bildene på netthinnene forskjellige fra hverandre. For eksempel, en gjenstand som ligger foran nesen i en avstand på 2,54 cm, danner et bilde på venstre side av netthinnen i venstre øye og på høyre side av netthinnen i høyre øye, mens bilder av et lite objekt som ligger foran nesen og atskilt med 6 m fra det er dannet i nærhet tilsvarende punkter i sentrum av begge netthinner. Bilder av den røde flekken og den gule firkanten er projisert i motsatte områder av de to netthinnene på grunn av at gjenstandene har forskjellige avstander foran øynene.

Denne typen parallaks er alltid med to øyne. Det er den kikkertparallaksen (eller stereopsis) som er nesten helt ansvarlig for den mye høyere evnen til å estimere avstanden til tett beliggende gjenstander for en person med to øyne sammenlignet med en person som bare har ett øye. Imidlertid er stereopsis praktisk talt ubrukelig for å oppfatte dybde i avstander over 15-60 moh.

Hva er det menneskelige øyets oppløsning (eller hvor mange megapiksler vi ser til enhver tid)

Svært ofte er fotografer, og noen ganger folk fra andre spesialiteter, interessert i sin egen visjon.

Spørsmålet vil virke enkelt ved første øyekast... du kan google det, og alt vil bli klart. Men nesten alle artiklene på nettverket gir enten "kosmiske" tall - som 400-600 megapiksler (megapiksler), eller dette er en slags dårlig resonnement.

Derfor vil jeg prøve kort, men konsekvent, slik at ingen går glipp av noe, for å avsløre dette emnet.

La oss starte med den generelle strukturen til det visuelle systemet


Netthinnen består av tre typer reseptorer: stenger, kjegler, fotoreseptorer (ipRGC).
Vi er bare interessert i kjegler og pinner, da de lager et bilde.

  • Kjegler oppfatter blå, grønne, røde farger.
  • Pinnene danner luminanskomponenten med den høyeste følsomheten i turkis farge..

Kjegler i gjennomsnitt 7 millioner, og stenger - omtrent 120 millioner.

Nesten alle kjeglene er lokalisert i FOVEAs sentrale fovea (en gul flekk i midten av netthinnen). Det er fovea som er ansvarlig for det klareste området av synsfeltet.
For en bedre forståelse vil jeg gjøre det klart - fovea dekker neglen på lillefingeren på en utstrakt arm, og tillater en vinkel på omtrent 1,5 grader. Jo lenger fra sentrum av fovea, desto uskarpt er det bildet vi ser.

Tettheten av distribusjon av stenger og kjegler i netthinnen.

Pinnene er ansvarlige for oppfatningen av lysstyrke / kontrast. Den høyeste tettheten av pinner er omtrent i midten mellom den sentrale fossa og kanten av netthinnen.

Et interessant faktum - mange av dere la merke til flimring av gamle skjermer og TV-er da du så på dem med "sidesyn", og når du ser direkte, er alt i orden, ikke sant?)

Dette skyldes den høyeste tettheten av pinner i den laterale delen av netthinnen. Tydeligheten i synet der er elendig, men følsomheten for endringer i lysstyrken er den høyeste.
Akkurat denne funksjonen hjalp forfedrene våre til å raskt svare på de minste bevegelsene i periferien av synet, slik at tigre ikke skulle bite i rumpene)

Så hva har vi - netthinnen inneholder totalt rundt 130 megapiksler. Hurra, det er svaret!

Nei... dette er bare begynnelsen, og figuren er langt fra sann.

La oss gå tilbake til den sentrale fovea fossaen.

Kjeglene i den sentrale delen av "umbo" fossa har hver sin akson (nervefiber).

De. disse reseptorene, kan man si, har høyeste prioritet - et signal fra dem nesten kommer direkte inn i den visuelle cortex.

Kjeglene som ligger lenger fra sentrum samles allerede i grupper med flere stykker - de kalles "mottakelige felt".

For eksempel kobler 5 kjegler seg til ett akson, og så går signalet langs synsnerven inn i cortex.

Dette diagrammet viser bare tilfelle av en slik gruppering av flere kjegler i et mottagelig felt.

Pinnene blir på sin side samlet i grupper på flere tusen - for dem er det viktig ikke skarpheten på bildet, men lysstyrken.

Så, mellomproduksjonen:

  • hver kjegle i sentrum av netthinnen har sin egen akson,
  • kjegler ved grensen til den sentrale fossa er samlet i mottakelige felt av flere stykker,
  • flere tusen pinner kobles til ett akson.

Her begynner moroa -

130 millioner reseptorer blir konvertert ved å gruppere i 1 million nervefibre (aksoner).

Ja, bare en million!

Det er 100500 megapiksler i bildene av matrisen, og øynene våre er fortsatt kjøligere!

Nå og kom til det)

130 megapiksler ble til 1 megapiksler, og hver dag ser vi på verden rundt... god grafikk, ikke sant?)

Det er et par verktøy som hjelper oss å se verden rundt oss nesten alltid nesten klar:

1. Våre øyne lager mikro- og makrotadier - noe som konstante øyebevegelser.

Makrosakader er frivillige øyebevegelser når en person vurderer noe. På dette tidspunktet skjer "buffring" eller sammenslåing av nabobilder, slik at verden rundt oss virker klar.

Mikrosakkader - ufrivillige, veldig raske og små (noen få bue minutter) bevegelser.

De er nødvendige for at retinalreseptorer skal få tid til å syntetisere nye visuelle pigmenter - ellers vil synsfeltet ganske enkelt være grått.

Jeg skal begynne med et eksempel - når vi leser noe fra skjermen og gradvis vri på musehjulet for å flytte teksten, blir ikke teksten uskarp... selv om det skulle være) Dette er et veldig interessant triks - her er den visuelle cortex koblet sammen.

Hun holder hele tiden bildet i bufferen og med et skarpt skifte av objektet / teksten foran betrakteren, skifter hun raskt dette bildet og legger over det virkelige bildet.

Men hvordan vet hun hvor hun skal skifte?

Veldig enkelt - fingerbevegelsen din på hjulet er allerede studert av motorbarken opp til millimeter... Det visuelle og motoriske området fungerer synkront, slik at du ikke ser smøremiddelet.
Men når noen andre snurrer rattet. )

Synsnerven

1 megapiksel (fra 770 tusen til 1,6 millioner piksler - hvem som helst er heldig), så krysser nervene fra venstre og høyre øye i den optiske chiasmen - dette kan sees på det første bildet - aksoner er blandet i omtrent 53% av hvert øye.

Da faller disse to bjelkene inn i venstre og høyre del av thalamus - dette er en slik "distributør" av signaler i sentrum av hjernen.

I thalamus, kan man si, den primære "retusjering" av bildet - kontrasten øker.

Deretter kommer signalet fra thalamus inn i den visuelle cortex.

Og her foregår utrolig mange prosesser, her er de viktigste:

  • slå sammen bilder fra to øyne til ett - noe som overlegg skjer (1 megapiksel gjenstår fortsatt),
  • definisjon av elementære former - pinner, sirkler, trekanter,
  • definisjon av komplekse mønstre - ansikter, hus, biler, etc..,
  • bevegelsesbehandling,
  • maleri bilder. Ja, det er maleri, før det kom analoge støt med forskjellige frekvenser nettopp i cortex,
  • retusjering av de blinde områdene på netthinnen - uten dette, ville vi hele tiden se foran oss to mørkegrå flekker på størrelse med et eple,
  • fortsatt mye "photoshop",
  • og til slutt resultatet av det endelige bildet - det du kaller visjon - fenomenet visjon.

Så hvorfor, spør du, ser vi ikke individuelle piksler? Bildet skal være helt elendig, som på en gammel konsoll!

Dette er essensen i fenomenologien i visjonen - du har ett visuelt system. Du kan ikke se på bildet fra siden.

Hvis en person hadde to visuelle systemer og om ønskelig kunne bytte fra system 1 til system 2 og vurdere hvordan det første systemet fungerer, ville ja, situasjonen være trist :)

Men å ha ett visuelt system, DEG du selv er dette bildet du ser!

Selve den visuelle cortex er klar over prosessen med synet. Les den flere ganger.
Med et traume for den primære visuelle cortex, forstår en person ikke at han er blind - dette kalles anosognosia, d.v.s. han ser ikke bildet i det hele tatt, men han kan normalt gå langs korridoren med hindringer (den første lenken på listen).

Når jeg avslutter dette, håper jeg, en kort og forståelig artikkel, jeg vil minne deg på - vi har alle et bilde i

1 megapiksel... lever med det :)

Litteratur:
David Hubel - Eye, Brain, Vision
Stephen Palmer - Fra fotoner til fenomenologi
Baars B., Gage N. - “Hjerne, erkjennelse, sinn”
John Nicholls, A. Martin, B. Wallas, P. Fuchs - “Fra Neuron til hjerne”
Michael Gazzaniga - "Hvem har ansvaret?"

UPD: fikk et merkbart antall kommentarer / spørsmål om fargeoppfatning. Hvis dette emnet er interessant - skriv taggen # fargeoppfatning - Jeg vil være engasjert i opprettelsen av artikkelen.

Menneskelig øye.


Forfatteren er en profesjonell veileder, forfatteren av lærebøker for forberedelser til Unified State Examination Igor Vyacheslavovich Yakovlev

Temaer for Unified State Examination codifier: øyet som et optisk system.

Øyet er et overraskende sammensatt og perfekt optisk system skapt av naturen. Nå skal vi lære generelt hvordan det menneskelige øyet fungerer. Deretter vil dette tillate oss å bedre forstå prinsippene for drift av optiske instrumenter; ja, dessuten er det interessant og viktig i seg selv.

Øyestruktur.

Vi begrenser oss til å bare vurdere de mest grunnleggende elementene i øyet. De er vist på fig. 1 (høyre øye, ovenfra).

Fig. 1. Øyestruktur

Stråler som kommer fra motivet (i dette tilfellet er figuren en menneskelig figur) faller på hornhinnen - den fremre gjennomsiktige delen av øyets beskyttende membran. Ved å bryte i hornhinnen og passere gjennom eleven (en åpning i øyets iris), opplever strålene sekundær refraksjon i linsen. Linsen er et samleobjektiv med en variabel brennvidde; han kan endre sin krumning (og derved brennvidde) under virkningen av en spesiell øyemuskulatur.

Brytningssystemet i hornhinnen og linsen danner et bilde av gjenstanden på netthinnen. Netthinnen består av lysfølsomme stenger og kjegler - nervene på synsnerven. Hendelseslyset irriterer disse nerveenderne, og synsnerven overfører passende signaler til hjernen. Så i vår bevissthet dannes bilder av objekter - vi ser verden rundt oss.

Se på fig. 1 og legg merke til at bildet av objektet som undersøkes på netthinnen er reelt, omvendt og redusert. Dette skjer fordi objektene som er undersøkt av øyet uten spenning, er plassert bak dobbeltfokuset i hornhinnelinsesystemet (husk saken 2f 'alt =' a> 2f '/> for et samleobjektiv?).

At bildet er ekte er forståelig: strålene selv (og ikke deres forlengelser) bør krysse seg på netthinnen, konsentrere lysenergi og forårsake irritasjon av stenger og kjegler.

Når det gjelder det faktum at bildet er redusert, er det heller ingen spørsmål. Men hva skal han ellers være? Øyets diameter er omtrent 25 mm, og vårt synsfelt inkluderer gjenstander av mye større størrelse. Naturlig viser øyet dem på en netthinne i redusert form.

Men hva med det faktum at bildet på netthinnen er omvendt? Hvorfor ser vi ikke verden opp ned? Her kobles den korrigerende handlingen til hjernen vår. Det viser seg at hjernebarken, som behandler bildet på netthinnen, vipper bildet tilbake! Dette er et etablert faktum, bekreftet av eksperimenter..

Som vi allerede sa, er linsen et samleobjektiv med en variabel brennvidde. Men hvorfor endrer objektivet brennvidde?

Overnatting.

Se for deg at du ser på en person som nærmer seg deg. Du ser ham tydelig hele tiden. Hvordan øyet klarer å skaffe dette?

For å forstå essensen i problemet, la oss huske linseformelen:

I dette tilfellet - dette er avstanden fra øyet til motivet, - avstanden fra linsen til netthinnen, - brennvidden til det optiske systemet i øyet. Størrelse er ne
variabel fordi det er en geometrisk egenskap for øyet. Derfor, for at linseformelen skal være gyldig, må brennvidden også endres sammen med avstanden til motivet som undersøkes..

For eksempel, hvis et objekt nærmer seg øyet, avtar det, og derfor bør det
å redusere. For dette deformerer øyemuskelen linsen, gjør den mer konveks og reduserer dermed brennvidden til ønsket størrelse. Når du fjerner et objekt, tvert imot, reduseres linsens krumning, og brennvidden øker.

Den beskrevne mekanismen for selvjustering av øyet kalles innkvartering. Altså, innkvartering er øyets evne til å se objekter på forskjellige avstander tydelig. Under innkvartering endres linsens krumning slik at bildet av motivet alltid vises på netthinnen.

Innkvarteringen av øyet skjer ubevisst og veldig raskt. Det elastiske objektivet kan enkelt endre sin krumning innenfor visse grenser. Disse naturlige grensene for linsedeformasjon tilsvarer
overnattingsområde - avstanden som øyet kan se gjenstander tydelig til. Innkvarteringsområdet er preget av dets grenser - de lange og nær innkvarteringsstedene.

Det ytterste punktet med innkvartering (det fjerne punktet med tydelig syn) er det punktet hvor gjenstanden befinner seg, hvis bilde oppnås på netthinnen med den avslappede øyemuskelen, dvs. når linsen ikke er deformert.

Det nærmeste innkvarteringsstedet (det nærmeste punktet for tydelig syn) er plasseringen av objektet, hvis bilde oppnås ved netthinnen med størst belastning av øyemuskelen, dvs. ved maksimal mulig deformasjon av linsen.

Det fjerneste punktet for innkvartering av det normale øyet er uendelig: i en ubelastet tilstand fokuserer øyet parallelle stråler på netthinnen (fig. 2, til venstre). Med andre ord er brennvidden til det optiske systemet til det normale øyet med en uformet linse lik avstanden fra linsen til netthinnen.

Det nærmeste innkvarteringspunktet til det normale øyet ligger i en viss avstand fra det (fig. 2, til høyre; objektivet er maksimalt deformert). Denne avstanden øker med alderen. Så, i et ti år gammelt barn, se; i en alder av 30 år se; I en alder av 45 år ligger det nærmeste overnattingsstedet allerede 20–25 cm fra øyet.

Fig. 2. Det fjerne og nærliggende innkvarteringssteder for det normale øyet

Nå kommer vi til et enkelt, men veldig viktig konsept av synsvinkelen. Det er nøkkelen til å forstå driftsprinsippene til forskjellige optiske instrumenter..

Synsvinkel.

Når vi ønsker å undersøke emnet bedre, bringer vi det nærmere øynene. Jo nærmere motivet, desto mer er det forskjellige. Hvorfor er det slik?

La oss se på bildet. 3. La pilen, motivet som blir vurdert, være det optiske sentrum av øyet. Tegn stråler og (som ikke bryter) og få på netthinnen et bilde av objektet vårt - en rød buet pil.

Fig. 3. Motivet er langt, synsvinkelen er liten

Vinkelen kalles synsvinkelen. Hvis motivet er langt fra øyet, er synsvinkelen liten, og bildestørrelsen på netthinnen er også liten.

Fig. 4. Motivet er nært, synsvinkelen er stor

Men hvis du plasserer objektet nærmere, øker synsvinkelen (fig. 4). Følgelig øker også størrelsen på bildet på netthinnen. Sammenlign bilde. 3 og fig. 4 - i det andre tilfellet er den buede pilen tydelig lenger!

Størrelsen på bildet på netthinnen - det er dette som er viktig for en detaljert undersøkelse av emnet. Netthinnen, tilbakekalling, består av nervene av synsnerven. Derfor, jo større bilde på netthinnen, jo mer nerveavslutninger blir irritert av lysstråler som kommer fra motivet, desto større blir informasjonsflyten om motivet ledet gjennom synsnerven til hjernen - og derfor, jo flere detaljer vi skiller, jo bedre ser vi motivet!

Vel, størrelsen på bildet på netthinnen, som vi har sett fra figur 3 og 4, avhenger direkte av synsvinkelen: jo større synsvinkel, desto større er bildet. Derfor konklusjonen: å øke synsvinkelen, skiller vi flere detaljer om det aktuelle objektet.

Derfor ser vi like lite både små gjenstander, riktignok i nærheten og store gjenstander, men langt fra borte. I begge tilfeller er synsvinkelen liten, og et lite antall nerveender er irritert på netthinnen. Det er forresten kjent at hvis synsvinkelen er mindre enn ett vinkelminutt (1/60 grad), så er det bare en nerveavslutning som irriteres. I dette tilfellet oppfatter vi objektet ganske enkelt som et punkt uten detaljer.

Beste synsdistanse.

Så når vi nærmer motivet, øker vi synsvinkelen og skiller flere detaljer. Det ser ut til at vi vil oppnå den optimale synskvaliteten hvis vi plasserer gjenstanden så nær øyet som mulig - på det nærmeste overnattingsstedet (i gjennomsnitt er det 10-15 cm fra øyet).

Vi gjør imidlertid ikke dette. Når vi for eksempel leser en bok, holder vi den i en avstand på omtrent 25 cm. Hvorfor stopper vi på denne avstanden, selv om det fortsatt er en ressurs for å øke synsvinkelen ytterligere?

Fakta er at med en ganske nær beliggenhet av objektet er linsen overdreven deformert. Selvfølgelig er øyet fremdeles i stand til å se objektet tydelig, men det blir fort trøtt, og vi opplever ubehagelig spenning.

Verdien av cm kalles avstanden til det beste synet for det normale øyet. På denne avstanden oppnås et kompromiss: Synsvinkelen er allerede ganske stor, og samtidig blir ikke øyet trett på grunn av ikke for mye deformasjon av linsen. Derfor, fra avstanden til den beste utsikten, kan vi fullt ut tenke på emnet i veldig lang tid.

nærsynthet.

Husk at brennvidden til et normalt øye i en avslappet tilstand er lik avstanden fra det optiske senteret til netthinnen. Det normale øyet fokuserer parallelle stråler på netthinnen og kan derfor tydelig se fjerne objekter uten å oppleve stress.

Nærsynthet er en synshemming der brennvidden til et avslappet øye er mindre enn avstanden fra det optiske sentrum til netthinnen. Det nærsynte øyet fokuserer parallelle stråler foran netthinnen, og fra dette bildet av fjerne objekter virker uskarpe (fig. 5; vi skildrer ikke linsen).

Fig. 5. nærsynthet

Tapet av klarhet i bildet oppstår når motivet er utenfor en viss avstand. Denne avstanden tilsvarer det fjerne punktet for innkvartering av det myopiske øyet. Således, hvis en person med normalt syn har et fjernt overnattingssted ved uendelig, så har en nærsynt person et fjernt innkvarteringssted i en begrenset avstand foran seg..

Følgelig er nær innkvarteringspunktet i det myopiske øyet nærmere enn normalt.

Den beste synsavstanden for en nærsynt person er mindre enn 25 cm. Nærsynthet er korrigert med briller med diffuse linser. Ved å passere gjennom en spredt linse blir en parallell lysstråle divergerende, som et resultat av som bildet av et uendelig langt punkt skyves til netthinnen (fig. 6). Hvis du samtidig fortsetter mentalt med de divergerende strålene som faller i øyet, vil de samles på det fjerneste overnattingsstedet.

Fig. 6. Retting av nærsynthet med briller

Dermed oppfatter et kortsiktig øye, bevæpnet med passende briller, en parallell lysstråle som stammer fra et fjernt overnattingssted. Det er grunnen til at en kortsiktig person med briller tydelig kan se fjerne objekter uten spenning i øynene. Fra fig. 6 ser vi også at brennvidden til et passende objektiv er lik avstanden fra øyet til det fjerne punktet for innkvartering.

langsynthet.

Hyperopia er en synshemming der brennvidden til det avslappede øyet er større enn avstanden fra det optiske senteret til netthinnen.

Det langsynte øyet fokuserer parallelle stråler bak netthinnen, noe som gjør bildene av fjerne objekter uskarpe (fig. 7).

Fig. 7. Langsynthet

En konvergent strålestråle er fokusert på netthinnen. Derfor viser det fjerne synspunktet å være innbilt: Det mentale fortsettelsene av strålene fra en konvergerende bjelke som faller på øyet, krysser hverandre (vi vil se dette nedenfor i fig. 8). Det nærmeste overnattingsstedet i det langsynte øyet er lenger enn i det vanlige. Avstanden til det beste synet for den langsynte personen er mer enn 25 cm.

Hyperopia korrigeres med briller med samleobjektiver. Etter å ha passert samleobjektivet, konvergerer den parallelle lysstrålen og fokuserer deretter på netthinnen (fig. 8).

Fig. 8. Presbyopisk korreksjon med briller

Parallelle stråler etter refraksjon i linsen går slik at fortsettelsene av de brytede strålene krysser hverandre i det ytterste punktet for innkvartering. Derfor vil en langsiktig person, bevæpnet med passende briller, tydelig og uten belastning undersøke fjerne gjenstander. Vi ser også fra fig. 8, at brennvidden til et passende objektiv er lik avstanden fra øyet til det tenkte fjernpunktet for innkvartering.

FPS og det menneskelige øyet

Jeg kranglet med min kone og bestemte meg for å vise henne en veldig interessant artikkel. Deling med deg.

FPS og det menneskelige øyet: hvor mange fps øyet oppfatter?

Mange kopier er blitt ødelagt om dette emnet på Internett. Mest fordi folk vil vite FPS-grensen, som er fornuftig å sette i spill, fordi Dette gjør det mulig å vurdere den praktiske muligheten for å kjøpe kraftigere grafikkort.

Treghet, som en analog av FPS for det menneskelige øye

En analog av FPS er tregheten av stenger og kjegler - fotoreseptorer av lysfølsomme netthinneceller.

Treghet er tiden som kreves for at reseptoren kan oppfatte ny informasjon..

Og her begynner de første problemene:

# For det første, pinner og kjegler oppfatter bevegelse og farge annerledes. Pinner er 100 ganger mindre følsomme for farger, men har betydelig mindre treghet. De. deres FPS mer. Men de er praktisk talt ikke i stand til å skille farger;

# For det andre plasseres disse fotoreseptorene ujevnt på netthinnen. Kjegler (som har en lav FPS, men som er gode i fargegenkjenning) er lokalisert i sentrum blandet med kjegler. Det er bare pinner på sidene av netthinnen.

Ideen om mors natur er enkel - på sidene ligger det som er mest følsomt for bevegelse. Oppgaven til disse reseptorene er ganske enkelt å signalisere at "noe beveger seg bort i de buskene fra siden." Da kan en person snu hodet og vurdere dette “noe” med mer følsomme reseptorer - ba-a! ja dette er en stor stripete sulten tiger! =)

Det er klart, en person som jobber på en datamaskin, bruker for det meste sentrum av netthinnen.

I dette tilfellet er det derfor lurt å snakke utelukkende om gjennomsnittlig FPS for en blanding av stenger og kjegler.

Men hvordan telle det?

På ett nettsted klarte jeg å finne forskningsresultater om dette emnet.

Minimum treghet var 20 ms.

Vi får med andre ord FPS 50 bilder per sekund.

Betyr dette at FPS over denne verdien ikke blir følt av øyet?

FPS-øyne og en følelse av realisme

Det menneskelige visuelle systemet er ikke begrenset til øyet. Øyet er bare en “sensor”, informasjonen blir ikke direkte oppfattet fra, men går gjennom en kompleks og ikke helt forstått etterbehandlingsprosess. Dette forklarer eksistensen av optiske illusjoner..

For et eksempel, se på dette bildet.

Det er åpenbart at det bare er en ramme, men hjernen oppfatter signalene mottatt fra pinnene (fra periferien av øyet) og behandler dem som tegn på bevegelse, dette gjør at den kan “tegne” rammer i seg selv og gjøre jevn bevegelse av bare 1 ramme.

Det menneskelige øyet er i stand til å oppfatte den høyeste FPS i periferien av synet. Moderne skjermer har ennå ikke nådd slike dimensjoner som vil dekke hele synsfeltet til en person. Og dette pålegger visse begrensninger for graden av realisme i bildet. Videospillutviklere forstår dette og derfor kom med å legge til en uskarphet-effekt i kantene av skjermen, denne effekten gjør at hjernen kan oppfatte hva som skjer på skjermen mer realistisk. Uklaring reduserer samtidig kravet til FPS i kantene av skjermen, som hjernen tar et kunstig uskarpt bilde. Følgelig, for å sikre ønsket nivå av realisme, er mindre FPS nok..

Når man tar hensyn til den ekstreme kompleksiteten i etterbehandlingen av signaler fra den menneskelige hjernen, er det ganske enkelt umulig å indikere den nøyaktige FPS-verdien vi oppfatter med en nøyaktighet av enhet.

Du kan bare starte fra den fysiske persepsjonsgrensen på 20 ms, noe som tilsvarer 50 FPS.

Tenk samtidig på at kantene på skjermen fanges opp av en del av det perifere synet, der følsomheten til reseptorene er høyere, men som vi forsto i dette området av bildet, har spillutviklere lært å lure det visuelle systemet.

Som et resultat er det rasjonelt å stoppe ved 60 FPS ved å ta 10 FPS i reserve for å se på en video der det ikke er noen uskarphet effekt i kantene..

Riktigheten i denne beregningen bekreftes av:

# Standard operativsystem for å ta i bruk en skjermoppdateringsfrekvens på 50-60 Hz = 50-60 FPS.

# Avansert 3D-Vision-teknologi som støtter 120 Hz (dvs. 60 Hz per øye)

Til tross for dette kan den økte frekvensen virkelig forbedre oppfatningen av bildet. Hvorfor dette skjer og hvorfor det ikke har noe med FPS å gjøre som det menneskelige øyet oppfatter, kan du finne svaret videre.

Oppfatningen av bildet på skjermer 120 Hz er bedre?

Emnet 120 Hz-skjermer har nylig blitt veldig populært på Internett. I disse emnene blir det ofte gitt uttrykk for at ideen på 120 Hz-skjermer ser bedre ut selv uten 3D-briller.

Er en person virkelig i stand til å merke forskjellen?

Bildet på 120 Hz-skjermen ser jevnere ut

Merkelig nok, men det er det virkelig.

Ved første øyekast kan en mistanke om en motsetning: i en artikkel skrev jeg at maksimum er 60 FPS

Og nå sier jeg at vi merker forskjellen mellom 60 og 120 Hz. Hvordan det?

Fakta er at slike sammenligninger er uriktige. Hz og FPS er helt forskjellige verdier, og de er ikke identiske, slik mange brukere antyder.

FPS er rammer per sekund som vises av monitormatrisen. Hz er antall signaler som kommer inn i matrisen.

Det ser ut til at ikke et eneste "søppel"? Nei ikke en.

Det menneskelige øyet oppfatter 60 FPS. Men vi glemmer at bildet som vises på skjermen ikke er "ideelt": det inneholder gjenstander.

Ta en titt på diagrammet nedenfor. Den viser avhengigheten av lyspunktet til en piksel i tide.

Først var det mørkt. Så kom kommandoen for å endre farge (40 ms). Moderne spillmatriser skjerpes med maksimal hastighet, noe som oppnås ved et forsterket signal. Som et resultat "hopper" pikselfargen til ønsket verdi, og de neste 50 (.) Ms blir justert. Tenk på det, verdien er ganske stor, for med FPS 60 faller bare 16 ms på 1 ramme. Dette betyr at i dynamiske scener vil piksler ALDRI falle inn i verdiene som bør være fysisk. Fordi de trenger 50 ms for å komme nøyaktig til den innstilte verdien, og rammen vil endre seg etter 16.

Med andre ord, formelt kan vi få 60 bilder i sekundet. Men fysiske er ikke "rene" og "klare" 60 rammer, men rammer med et "tog" av "savner" og gjenstander..

Hva skjer på en 120 Hz skjerm

Se for deg at vi ser et rektangel som beveger seg fra venstre mot høyre. På 2 forskjellige skjermer: henholdsvis 60 og 120 Hz.

Rammer tatt med en periode på 8,3 ms, som tilsvarer 120 Hz.

Naturligvis ved 120 Hz beveger det seg jevnere. Og dette betyr at den fysiske størrelsen på hvert "trekk" vil være 2 ganger mindre. Men det er nettopp denne sonen som inneholder gjenstander, som er et slags tog, som veldig negativt påvirker oppfatningen av bildet.

Dessuten siden perioden mellom signalene er 8,3 ms og ikke 16 ms, dette betyr at tap også vil forsvinne 2 ganger raskere.

Og størrelsen på glippene vil også endre seg dramatisk. Dette skyldes det faktum at endringen i lysstyrke fra 0 til 160 ikke vil skje om gangen for 1 signal, men for 2 signaler. De. først fra 0 til 80, deretter fra 80 til 160. Hvis deltaet er mindre, vil savnet være mye mindre. Dette gjelder selvfølgelig ikke overganger fra mørkt til lys, fordi det uansett vil være en overgang, fordi det ikke er mellomverdier. Men i spill er bildet som kjent ikke svart / hvitt, og det er mange områder med en relativt jevn endring i farger og lysstyrke (for eksempel fysiske skygger).

Som et resultat får vi:

# Den fysiske størrelsen på "loopen" er halvparten så mye;

# Forsvinner 2 ganger raskere;

# Frøken til å begynne med mindre

Derav konklusjonen: bildet på en 120 Hz skjerm er virkelig bedre og jevnere.

Dette har imidlertid ingenting å gjøre med at vi oppfatter mer enn 60 bilder. Bare på 120 Hz overføres høyttaleren mye riktigere. Mye fordi de 3 nevnte faktorene ikke bare legger opp, men forsterker hverandre.

Hvor langt det menneskelige øyet kan se. Hvor langt kan det menneskelige øyet se? Hvor mange fotoner trenger vi for å se en lyskilde

Jordens overflate bøyes og forsvinner fra synsfeltet i en avstand på 5 kilometer. Men synsskarpheten lar oss se langt utenfor horisonten. Hvis jorden var flat, eller hvis du sto på toppen av et fjell og så på en mye større strekning av planeten enn vanlig, kunne du se lyse lys hundrevis av kilometer unna. På en mørk natt ville du til og med kunne se flammen til et stearinlys 48 kilometer fra deg.

Hvor langt det menneskelige øyet kan se, avhenger av hvor mange lyspartikler, eller fotoner, en fjern gjenstand avgir. Den lengste gjenstanden som er synlig for det blotte øye, er Andromeda-tåken, som ligger i en enorm avstand på 2,6 millioner lysår fra Jorden. En billion stjerner i denne galaksen avgir totalt nok lys til at flere tusen fotoner kolliderer med hver kvadratcentimeter av jordoverflaten hvert sekund. På en mørk natt er dette beløpet nok til å aktivere netthinnen.

I 1941 gjorde visjonsspesialist Selig Geht og kollegene ved Columbia University det som fremdeles anses som et pålitelig middel for å måle den absolutte terskel for synet - det minste antall fotoner som må inn i netthinnen for å få visuell oppfatning. Eksperimentet satte terskelen under ideelle forhold: deltakernes øyne fikk tid til å bli vant til absolutt mørke, den blågrønne lysglimmen som virket som et irritasjonsmiddel hadde en bølgelengde på 510 nanometer (som øynene var mest følsomme for), og lyset ble rettet mot periferikanten på netthinnen fylt med lysgjenkjennende celler med spisepinner.

Ifølge forskere, for at deltakerne i eksperimentet skal kunne gjenkjenne en slik lysglimt i mer enn halvparten av tilfellene, måtte 54 til 148 fotoner komme inn i øyebollene. Basert på målinger av netthinnabsorpsjon, anslår forskere at gjennomsnittlig 10 fotoner faktisk absorberes av menneskelige netthinnepinner. Dermed indikerer absorpsjonen av 5-14 fotoner eller i samsvar med aktiveringen av 5-14 pinner for hjernen at du ser noe.

"Dette er virkelig et veldig lite antall kjemiske reaksjoner," bemerket Hecht og kollegene i en artikkel om dette eksperimentet..

Under hensyntagen til den absolutte terskelen, lysstyrken i lysflammen og den estimerte avstanden som den lysende gjenstanden blekner til, kom forskere til at en person kan skille mellom svak flimring av en stearinlys i en avstand på 48 kilometer.

Gjenstander på størrelse med en person kan skilles ut som utvidet med bare en avstand på omtrent 3 kilometer. Til sammenligning på en slik avstand kunne vi tydelig skille mellom to lyskastere i en bil, men på hvilken avstand kan vi erkjenne at et objekt er mer enn bare en flimmer av lys? For at objektet skal vises romlig utvidet og ikke spiss, må lyset fra den aktivere minst to tilstøtende kjegler i netthinnen - cellene som er ansvarlige for fargesyn. Under ideelle forhold skal gjenstanden ligge i en vinkel på ikke mindre enn 1 armcined, eller en sjette grad, for å begeistre tilstøtende kjegler. Dette vinkelmålet forblir det samme uansett om objektet er nær eller langt (det fjerne objektet må være mye større for å være i samme vinkel som det nærmeste). Fullmånen ligger i en vinkel på 30 buminutter, mens Venus knapt kan skilles ut som et utvidet objekt i en vinkel på omtrent 1 minutt.

Jordens overflate i synsfeltet ditt begynner å bøye seg i en avstand på omtrent 5 km. Men skarpheten i menneskesynet lar deg se mye utenfor horisonten. Hvis det ikke var noen krumning, kunne du se lysflammen 50 km fra deg.

Synsområdet avhenger av antall fotoner som sendes ut av det fjerne objektet. 1 000 000 000 000 stjerner i denne galaksen avgir samlet nok lys til at flere tusen fotoner kan nå hvert torg. cm Jord. Dette er nok til å begeistre netthinnen i det menneskelige øyet..

Siden de var på jorden, er det umulig å sjekke skarpheten i menneskets syn, og forskere tok matematiske beregninger. De fant ut at for å se det flimrende lyset, er det nødvendig at 5 til 14 fotoner faller på netthinnen. En stearinlysflamme i en avstand på 50 km, gitt lysspredning, gir denne mengden, og hjernen gjenkjenner en svak glød.

Hvordan finne ut noe personlig om samtalepartneren ved utseendet hans

Hemmeligheter om "ugler" som ikke er kjent for "lerken"

Slik fungerer hjernepost - Meldinger fra hjerne til hjerne via Internett

Hvorfor kjedsomhet?

"Magnet Man": Hvordan bli mer karismatisk og tiltrekke folk til deg selv

25 sitater som vil vekke din indre fighter

Hvordan utvikle selvtillit

Er det mulig å "rense kroppen for giftstoffer"?

5 grunner til at folk alltid vil klandre offeret, ikke den kriminelle, for forbrytelsen

Eksperiment: en mann drikker 10 bokser cola per dag for å bevise hennes skade

17. august 2015, 09:25

Vi inviterer deg til å lære om de fantastiske egenskapene til visjonen vår - fra muligheten til å se fjerne galakser til evnen til å fange usynlige, synes det, lysbølger.

Ta en titt rundt rommet du er i - hva ser du? Vegger, vinduer, fargerike gjenstander - alt dette virker så kjent og tatt for gitt. Det er lett å glemme at vi ser verden rundt oss bare takket være fotoner - lyspartikler reflektert fra gjenstander og faller på netthinnen.

Det er omtrent 126 millioner lysfølsomme celler i netthinnen i hvert av øynene våre. Hjernen dekrypterer informasjonen som er mottatt fra disse cellene om retningen og energien til fotonene som hendes på dem og gjør den til en rekke former, farger og lysintensiteten til omgivende gjenstander..

Menneskets syn har sine grenser. Så vi kan verken se radiobølgene som sendes ut av elektroniske apparater, og heller ikke lage de minste bakteriene med det blotte øye.

Takket være fremskritt innen fysikk og biologi, kan grensene for naturlig syn bestemmes. "Eventuelle gjenstander vi ser har en viss terskel, under som vi slutter å skille dem," sier Michael Landy, professor i psykologi og nevrobiologi ved New York University.

Først bør du vurdere denne terskelen fra synspunkt om vår evne til å skille farger - kanskje den aller første evnen som kommer til tankene i forhold til syn.

Vår evne til å skille for eksempel fiolett fra magenta er relatert til bølgelengden til fotoner som når netthinnen. Det er to typer lysfølsomme celler i netthinnen - stenger og kjegler. Kjeglene er ansvarlige for fargeoppfatning (det såkalte dagsynet), og stengene lar oss se gråtoner i lite lys - for eksempel om natten (nattsyn).

I det menneskelige øye er det tre typer kjegler og det tilsvarende antall typer opins, som hver er spesielt følsom for fotoner med et visst utvalg av lysbølgelengder.

S-type kjegler er følsomme for den fiolettblå, kortbølgedelen av det synlige spekteret; Kjegler av M-typen er ansvarlige for grønngul (medium-wave), og L-type kjegler er ansvarlig for gulrød (langbølget).

Alle disse bølgene, så vel som deres kombinasjoner, lar oss se hele spekteret av regnbuefarger. "Alle kilder til lys som er synlige for mennesker, med unntak av en rekke kunstige (for eksempel et brytende prisme eller en laser), avgir en blanding av bølger i forskjellige lengder," sier Landy.

Av alle fotonene som finnes i naturen, er våre kjegler i stand til å fange bare de som er preget av en bølgelengde i et veldig smalt område (vanligvis fra 380 til 720 nanometer) - dette kalles spekteret av synlig stråling. Under dette området er infrarøde og radiospektre - bølgelengden til lavenergifotonene til sistnevnte varierer fra millimeter til flere kilometer.

På den andre siden av det synlige bølgelengdeområdet er det et ultrafiolett spektrum, etterfulgt av en røntgenstråle, og deretter et gammastrålespektrum med fotoner hvis bølgelengde ikke overskrider billioner av en meter.

Selv om synet til de fleste av oss er begrenset av det synlige spekteret, er mennesker med afakia - fraværet av en linse i øyet (som et resultat av grå stær eller mindre sjelden på grunn av en fødselsdefekt) - i stand til å se ultrafiolette bølger.

I et sunt øye blokkerer linsen den ultrafiolette bølgen, men i sitt fravær er en person i stand til å oppfatte bølger på opptil 300 nanometer i lengde som en hvitblå farge.

En studie fra 2014 bemerket at på en måte kan vi alle se infrarøde fotoner. Hvis to slike fotoner treffer den samme netthinnecellen nesten samtidig, kan energien deres oppsummeres, ved å gjøre usynlige bølger med en lengde på, for eksempel, 1000 nanometer til en synlig bølge med en lengde på 500 nanometer (de fleste av oss oppfatter bølger i denne lengden som en kald grønn farge).

Hvor mange farger ser vi?

I øynene til en sunn person er det tre typer kjegler, som hver er i stand til å skille rundt 100 forskjellige fargenyanser. Av denne grunn anslår de fleste forskere antall farger vi skiller til omtrent en million. Imidlertid er fargeforståelse veldig subjektiv og individuell..

Jameson vet hva han snakker om. Hun studerer visjonen om tetrachromats - mennesker med virkelig overmenneskelig evne til å skille farger. Tetrachromatia er sjelden, i de fleste tilfeller hos kvinner. Som et resultat av en genetisk mutasjon har de en ekstra, fjerde type kjegler, som lar dem, ifølge grove estimater, se opptil 100 millioner blomster. (Personer som lider av fargeblindhet, eller dikromater, har bare to typer kjegler - de skiller ikke mer enn 10.000 farger.)

Hvor mange fotoner trenger vi for å se en lyskilde?

Som regel krever kjegler mye mer lys for optimal funksjon enn kjeglene. Av denne grunn reduseres vår evne til å skille farger ved lite lys, og pinner som gir svart og hvitt syn blir akseptert for arbeid..

Under ideelle laboratorieforhold, i de delene av netthinnen hvor stengene stort sett er fraværende, kan kjegler aktiveres når bare noen få fotoner treffer dem. Pinner takler imidlertid oppgaven med å registrere selv det mest svake lyset.

Som eksperimentene først ble utført på 1940-tallet, er ett lyskvantum nok til at øynene våre kan se det. "En person kan se et enkelt foton," sier Brian Wandell, professor i psykologi og elektroteknikk ved Stanford University, "Det er bare ingen vits i mer følsomhet av netthinnen.".

I 1941 gjennomførte forskere fra Columbia University et eksperiment - forsøkspersonene ble tatt med inn i et mørkt rom og gitt øynene en viss tid til å tilpasse seg. For å oppnå full følsomhet tar pinnene noen minutter; det er grunnen til at når vi slår av lyset i rommet, så mister vi i en tid evnen til å se noe.

Deretter ble et blinkende blågrønt lys sendt til forsøkspersonenes ansikter. Med en sannsynlighet høyere enn vanlig tilfeldighet registrerte deltakerne i eksperimentet et lysglimt når bare 54 fotoner traff netthinnen.

Ikke alle fotoner som når netthinnen blir oppdaget av lysfølsomme celler. Under denne omstendigheten kom forskere til den konklusjon at bare fem fotoner som aktiverer fem forskjellige pinner i netthinnen er nok til at en person kan se et blitz.

De minste og mest synlige objektene

Følgende faktum kan overraske deg: vår evne til å se et objekt avhenger ikke i det hele tatt av dens fysiske størrelse eller avstand, men av om minst noen få fotoner som sendes ut av det når retina vår.

"Det eneste et øye trenger å se er en viss mengde lys som sendes ut eller reflekteres av en gjenstand på den," sier Landy. "Det hele kommer ned til antall fotoner som når netthinnen. Uansett hvor liten lyskilden, selv om den er et brøkdel av et sekund vil eksistere, vi er fremdeles i stand til å se det om det avgir et tilstrekkelig antall fotoner. ".

I psykologiske lærebøker er det ofte et utsagn om at på en skyfri mørk natt kan flammene til et lys sees fra en avstand på 48 km. I virkeligheten bombarderes retina vår hele tiden med fotoner, slik at et enkelt kvantitet lys som sendes ut på lang avstand, rett og slett går seg vill på bakgrunnen.

For å forestille deg hvor langt vi kan se, ta en titt på nattehimmelen, oversådd med stjerner. Størrelsen på stjernene er enorme; mange av de vi observerer med det blotte øye når millioner kilometer i diameter.

Selv stjernene nærmest oss ligger imidlertid i en avstand på over 38 billioner kilometer fra jorden, så deres tilsynelatende størrelser er så små at øyet vårt ikke er i stand til å skille mellom dem..

På den annen side observerer vi fortsatt stjerner i form av lyse punktkilder for lys, fordi fotonene som sendes ut av dem, overvinner gigantiske avstander som skiller oss og faller på netthinnen vår.

Alle individuelle synlige stjerner på nattehimmelen er i galaksen vår - Melkeveien. Gjenstanden lengst fra oss, som en person kan se med det blotte øye, ligger utenfor Melkeveien og i seg selv er en stjerneklynge - dette er Andromeda-tåken, som ligger i en avstand på 2,5 millioner lysår, eller 37 kvintillion kilometer fra solen. (Noen mennesker hevder at skarpe syner på spesielt mørke netter gjør at de kan se Galaxy of the Triangle, som ligger i en avstand på omtrent 3 millioner lysår, men lar dette utsagnet forbli på samvittigheten.)

Andromeda-tåken har en billion stjerner. På grunn av den store avstanden, flettes alle disse armaturene for oss til et knapt synlig lyspunkt. Dimensjonene på Andromeda-tåken er enorme. Selv på en så gigantisk avstand er dens vinkelstørrelse seks ganger fullmånens diameter. Imidlertid når så få fotoner fra denne galaksen oss at den knapt er synlig på nattehimmelen.

Synskarphetsgrense

Hvorfor klarer vi ikke å skille enkeltstjerner i Andromeda-tåken? Fakta er at oppløsning, eller synsskarphet, har sine begrensninger. (Synskarphet refererer til evnen til å skille mellom elementer som et punkt eller en linje, som separate objekter som ikke smelter sammen med nabobjekter eller med bakgrunnen.)

Faktisk kan synsskarphet beskrives på samme måte som oppløsningen til en dataskjerm - i minimum pikselstørrelse, som vi fremdeles kan skille som separate punkter.

Begrensninger i synsskarphet avhenger av flere faktorer - for eksempel avstanden mellom individuelle kjegler og stenger i netthinnen. En like viktig rolle spilles av de optiske egenskapene til selve øyeeplet, fordi det langt fra hvert foton kommer inn i en lysfølsom celle.

I teorien viser studier at synsskarpheten vår er begrenset av evnen til å skille mellom omtrent 120 piksler per vinkel på graden (vinkelmåleenhet).

En praktisk illustrasjon av grensene for menneskets synsskarphet kan være et objekt som ligger i armlengdes avstand med et område av en negle, med 60 horisontale og 60 vertikale linjer med vekslende hvite og svarte farger tegnet på den, og danner et slags sjakkbrett. "Tilsynelatende er dette den minste tegningen som fremdeles er i stand til å skille det menneskelige øyet," sier Landy.

Tabellene som brukes av øyeleger for å kontrollere synsstyrken er basert på dette prinsippet. Sivtsevs mest berømte bord i Russland er en serie med svarte store bokstaver på hvit bakgrunn. Skriftstørrelsen for hver rad blir mindre.

Synets skarphet bestemmes av størrelsen på skriften, han slutter å se konturene til bokstavene og begynner å forvirre dem.

Det er nettopp grensen for synsskarphet som forklarer det faktum at vi ikke er i stand til å skille med det blotte øye en biologisk celle hvis dimensjoner bare er noen få mikrometer.

Men ikke sørge over dette. Evnen til å skille en million farger, å fange enkeltfotoner og se galakser i en avstand på flere kvintillion kilometer er et veldig godt resultat, gitt at visjonen vår er gitt av et par gelélignende baller i øyestikkene koblet til halvannen kilo porøs masse i kraniet.

Beskrivelse

Under den amerikanske borgerkrigen utviklet Dr. Herman Snellen en tabell for å teste syn fra 6 meters avstand. Til nå pryder modellerte bord veggene på kontorene til oculists og skolepleiere..

På det nittende århundre bestemte visjonsspesialister at vi skulle kunne se bokstaver som var 6 meter høye, litt under 1,25 cm høye. Det antas at de som kan se bokstaver i denne størrelsen har perfekt syn - dvs. 20/20.

Siden den gang har det strømmet mye vann. Verden har endret seg dramatisk. Det skjedde en vitenskapelig og teknologisk revolusjon, polio ble beseiret, en mann besøkte månen, datamaskiner og mobiltelefoner dukket opp.

Men til tross for den mest avanserte teknologien for laserøyeoperasjoner, flerfargede kontaktlinser, til tross for de stadig økende synskravene som stilles av Internett, forblir hverdagens øyepleie i hovedsak på samme nivå som Dr. Snellens kart, laget for nesten hundre og femti år siden.

Vi måler styrken til våre klare synsmuskler ved å måle hvor godt vi kan se bittesmå bokstaver på nært hold..

Femtenåringer med normalt syn er i stand til å lage små bokstaver fra tre eller fire tommer. Med alderen begynner imidlertid disse kreftene å avta. Som et resultat av den naturlige aldringsprosessen mister vi halvparten av vår klare visjonskraft rundt 30 år og er i stand til å holde fokus i en avstand på 10 til 20 centimeter. I løpet av de neste ti årene mister vi igjen halvparten av styrken, og fokuset glir ned til 40 cm. Neste gang mister vi halvparten av vår klare visjon, vanligvis mellom førti og femtifem år. I løpet av denne perioden øker fokuset til 80 cm, og plutselig er hendene våre for korte til at vi kan lese. Selv om mange av pasientene jeg så, hevdet at problemet lå i hendene i stedet for øynene, foretrakk de alle å ha lesebriller fremfor å gjennomgå en operasjon for å forlenge armene.

Imidlertid trenger ikke bare eldre å øke styrken til de visuelle musklene. Noen ganger møter jeg unge mennesker og til og med barn som trenger å øke denne kraften betydelig for å lese eller studere uten å føle seg trette. For å øyeblikkelig få en ide om styrken til din egen visjon, lukk det ene øyet med hånden og nærmer deg bordet for å bestemme synsstyrken på nært hold, slik at du kan se bokstavene på linje 40. Lukk nå det andre øyet og gjenta prosessen. Hvis du bruker lesebriller, bruk dem under testen. Etter at du har trent øvelsene for tydelig syn i to uker, gjenta testen på samme måte og merk om det har skjedd endringer..

fleksibilitet

De hvis gjenstander blir uskarpe for øynene i løpet av de første sekundene, når de kommer ut av boken eller fra datamaskinen, har vanskeligheter med å bøye musklene for tydelig syn. Hvis hobbyene eller arbeidet ditt krever hyppige endringer i fokus på øynene og konturene av objekter ikke får klarhet umiddelbart, har du sannsynligvis mistet mange timer på å vente på at visjonen din skal bli klar igjen. For eksempel vil en student som trenger mer tid enn andre, slik at det å vri blikket fra brettet for å fokusere på sin notisbok, ta mer tid å fullføre oppgaven som er skrevet på tavla.

Utholdenhet

Som jeg sa før, er det ikke nok å kunne navngi et halvt dusin bokstaver på bordet under testen. Du må kunne opprettholde klarhet i synet i noen tid, selv om du kan lese linje 20/10. De med utholdenhetsproblemer har vanskelig for å opprettholde klarhet i synet når du leser eller kjører. Vanligvis ser de ikke objekter tydelig, de har betente øyne og har til og med hodepine når de trenger å undersøke noe nøye i lang tid. Graden av letthet som du kan utføre øvelsene beskrevet i andre halvdel av dette kapitlet, vil gi deg en ide om både fleksibiliteten og utholdenheten i visjonen..

I Jeg fortalte historien om Bill og hvordan synet hans forverret seg på grunn av en lang surfing på Internett. Dette var et eksempel på hvordan 20/20 syn kan kalles en god startposisjon, men dette er bare en startposisjon. Å ha synet på 20/20 garanterer ikke at gjenstander vil være tydelige når vi tar blikket av en bok eller dataskjerm, eller at vi ikke vil lide av hodepine eller ubehag i magen når vi leser. Å ha en 20/20 visjon garanterer ikke at vi tydelig kan se hva som står skrevet på veiskiltene om natten, eller se så godt som andre mennesker.

Det meste som 20/20-visjonen kan garantere, er at vi kan holde synet i fokus lenge nok til å lese seks eller åtte bokstaver fra en tabell opprettet på 1800-tallet..

"Så hvorfor skal vi nøye oss med 20/20-synet?" - du spør.

Mitt svar, selvfølgelig: "Men egentlig, hvorfor?"

Hvorfor nøye deg med ømme øyne eller hodepine mens du jobber på en datamaskin? Hvorfor nøye deg med den ekstra innsatsen som slites ut når vi leser og får oss til å føle oss som presset sitron på slutten av dagen? Hvorfor nøye oss med spenningen som vi prøver å skille ut veiskilt når vi beveger oss i strømmen om kvelden? Var det ikke nødvendig å begrave dette kartet fra Det gamle testamente for å teste synet lenge før slutten av det tjuende århundre? Kort sagt, hvorfor skal vi akseptere at visjonen vår ikke er i tråd med internettets tid?

Vel, hvis du vil at kvaliteten på visjonen din skal oppfylle kravene i det tjuende århundre, er det på tide å jobbe med fleksibiliteten i øynemuskulaturen.

Men før du begynner, la meg advare deg. Som med alle andre øvelser, kan testing av øyemuskulaturen i utgangspunktet føre til smerter og ubehag. Øynene dine kan brenne av spenning. Du kan føle en liten hodepine. Til og med magen din kan motstå trening fordi den kontrolleres av det samme nervesystemet som styrer fokuset på øynene dine. Men hvis du ikke gir opp og fortsetter å trene i syv minutter om dagen (tre og et halvt minutt i hvert øye), vil smertene og ubehaget gradvis forsvinne, og du vil slutte å oppleve dem ikke bare under treningen, men under resten tid på døgnet også.

Nøyaktighet. Makt. Fleksibilitet. Utholdenhet. Her er egenskapene øynene dine vil få som et resultat av å trene for øynene..

Vi vil. Det er allerede sagt nok. La oss komme i gang. Selv om du bestemmer deg for å bla gjennom hele boka først og begynne å trene senere, anbefaler jeg likevel at du umiddelbart prøver "Clear Vision I" -øvelsen - bare for å få et inntrykk av hvordan øyemuskulaturen fungerer. Eller hvis du foretrekker å ikke reise deg, så prøv øvelsen "Clear Vision III" - bare ikke sil.

Når du blir kjent med øvelsene i denne boken, må du ikke lese beskrivelsen av hele øvelsen på en gang. Før du leser beskrivelsen av neste trinn i øvelsen, må du fullføre den forrige. Det er bedre å gjøre øvelsen, ikke bare lese om den. Så du vil ikke bli forvirret, og du vil lykkes.

Komplekset med øvelser "Clear Vision"

Klar visjon 1

Jeg tilbyr deg tre tabeller for å trene klarhet i synet: et bord med store bokstaver for å trene langt syn og to tabeller (A og B) med små bokstaver for å trene nær syn. Klipp dem ut av en bok eller lag kopier.

Hvis du ikke trenger briller, er dette flott! Du vil ikke trenge dem til disse øvelsene. Hvis du får foreskrevet briller for kontinuerlig bruk, så vær i dem og utfør øvelser. Hvis du har briller med små dioptre og legen din sa at du kan bruke dem når du vil, og du foretrekker å gjøre uten dem, kan du prøve å utføre øvelsen også uten briller.

Og hvis du foretrekker å bruke dem, så gjør øvelsen også i dem.

Utfør øvelsen i følgende rekkefølge:

1. Fest langdistansetabellen til en godt opplyst vegg.

2. Flytt deg bort fra bordet så langt at du tydelig kan se alle bokstavene - 1,8 m til 3 m.

3. Hold nærsynskartet i høyre hånd.

4. Lukk venstre øye med venstre håndflate. Ikke trykk den mot øyet, men bøy den slik at begge øynene forblir åpne.

5. Flytt tabell A så nær øyet at det er praktisk for deg å lese bokstavene - 15 til 25 cm. Hvis du er over førti, kan det hende du må begynne med 40 cm.

6. I denne stillingen (med venstre øye lukket med håndflaten din, stående på en slik avstand fra bordet for å sjekke langt syn slik at du kan lese det fritt, og med tabell A nær øynene så nær at det er praktisk for deg å lese det), les den første tre bokstaver på bordet for å sjekke fjernsyn: E, F, T.

7. Flytt øynene til bordet for å sjekke nærsynet og les følgende tre bokstaver: Z, A, C.

9. Når du er ferdig med å lese bordene med høyre øye (og bruke tre og et halvt minutt på det), tar du nærmeste bord i venstre hånd og lukker høyre øye med håndflaten din igjen uten å trykke på den, og slik at den forblir åpen under håndflaten..

10. Les tabellene med venstre øye, tre bokstaver om gangen, akkurat som du leser dem med høyre øye: E, F, T - fjernbordet, Z, A, C - nærmeste bord, etc..

Under "Clear Vision I" -øvelsen, vil du legge merke til at det først tar noen sekunder å flytte øynene fra et bord til det andre, og ta noen sekunder å fokusere på dem. Hver gang du ser på avstanden, slapper du av øynemuskulaturen og sil dem når du ser på noe på nært hold. Jo raskere du kan fokusere øynene dine, jo større er fleksibiliteten i øynemuskulaturen. Jo lenger du kan utføre øvelsen uten å oppleve tretthet, jo større er utholdenheten i øyemuskulaturen. Når du jobber med bord, holder du dem i praktisk avstand for deg selv, for å bli vant til å sil og slappe av øyemuskulaturen, uten å anstrenge øynene. I det minste innledningsvis, arbeid på denne øvelsen ikke mer enn syv minutter om dagen - tre og et halvt minutt med hvert øye. Beveg deg gradvis lenger og lenger bort fra det store bordet, og før det lille nærmere øynene. Så snart du kan utføre denne øvelsen uten noe ubehag, er du klar til å gå videre til øvelsen “Clear Vision II”.

Clear Vision 2

Målet med "Clear Vision I" -øvelsen var å lære hvordan du raskt og uanstrengt kan bevege fokuset på visjonen på forskjellige avstander. Denne ferdigheten vil også hjelpe deg med å holde fokus mens du leser, mens du kjører eller når du må vurdere detaljene til et objekt. Gjennomføring av "Clear Vision AND" -øvelsen vil utvide ditt klarhetsområde ytterligere og øke styrken og nøyaktigheten av synet..

Når du jobber med Exercise Clear Vision II, følg den samme fremgangsmåten i ti trinn som i Exercise Clear Vision I, med noen få unntak, nemlig: i trinn 2, flytt deg bort fra det store bordet så langt at du knapt kan gjenkjenne bokstaver. Hvis du for eksempel i øvelsen “Klar visjon jeg” lett kunne se bokstavene som står 3 meter fra bordet, kan du nå stå i en avstand på 3,6 meter fra det. Når du begynner å se bedre, fortsett å bevege deg bort fra bordet til du kan lese bokstavene 6 m fra hverandre.

Tilsvarende i trinn 5: i stedet for å holde det lille bordet i hendene så nært at det er praktisk for deg å lese det, flytt det nå nærmere øynene dine noen centimeter nærmere, det vil si i en slik avstand at du trenger å gjøre innsats for å lese bokstavene. Arbeid til du kan lese bordet 10 cm fra øynene. Hvis du er over førti, vil du sannsynligvis ikke kunne lese bordet med fire tommer fra hverandre. Det kan hende du må trene seks (15 cm), eller 25 cm (tommer), eller til og med seksten tommer (40 cm). Du selv må bestemme ønsket avstand. Bare pass på at du holder bordet så nær øynene at du knapt kan skille bokstavene. Når du trener, utvider du det klare visjonsområdet..

Når du kan stå 3 meter fra bordet for å sjekke fjernsynet ditt og tydelig se alle bokstavene, vil synsskarpheten din være 20/20. Hvis du kan gå litt mer tilbake - tretten meter (3,9 meter) og fremdeles se bokstavene, vil synet ditt være omtrent 20/15. Og til slutt, hvis du tydelig kan se bokstavene på bordet i en avstand på 6 meter, betyr dette at synsskarpheten din er doblet i forhold til de myopiske forskerne fra det nittende århundre, det vil si at visjonen din er 20/10 - du kan se med tjue meter det de kunne se med bare ti.

Klar visjon III

Trening Clear Vision III er designet for å øke nøyaktigheten, styrken, fleksibiliteten og utholdenheten i øynene dine ytterligere innenfor rekkevidden til en utstrakt arm. Det kan enkelt gjøres mens du sitter ved skrivebordet..

Bruk tabell "B" for å bestemme klarheten i nærsynet. Hvis du har lesebriller, gjør øvelsene i dem. Hvis tabell B er for liten til at du kan se bokstaver selv med briller på det, bruker du tabell A.

Følg disse trinnene.

1. Lukk det ene øyet med håndflaten.

2. Lukk tabell B mot det andre øyet så tett at du er komfortabel med å lese bokstaver.

3. Blink forsiktig og se om du kan bringe bordet nærmere deg selv, men slik at du fremdeles kan holde fokus.

4. Flytt deretter bordet så langt fra deg at det fremdeles er praktisk for deg å lese bokstavene - om mulig, på armlengdes avstand.

5. Blink forsiktig og se om du kan flytte bordet bort litt mer, men slik at du fremdeles kan holde fokus.

7. Når du har fullført øvelsen med det ene øyet, dekker du det med håndflaten og gjenta hele prosedyren med det andre øyet i ytterligere tre minutter.

8. Til slutt, i løpet av ett minutt, ved å åpne begge øynene, flytt bordet lenger og deretter nærmere øynene.

Etter å ha fullført "Clear Vision I" -øvelsen, kan du veksle øvelsene ved å utføre "Clear Vision II" -øvelsen på en dag og "Clear Vision III" på den andre, bruke syv minutter hver.

Treningsplan

Jeg vil fortelle deg mer om timeplanen for klassene dine i kapittel 10, men hvis du vil starte nå, kan du jobbe med øvelsene i syv minutter om dagen, samtidig. I dette tilfellet vil du allerede være på vei til bedre trening i synet allerede før du er ferdig med å lese denne boken..

Artikkel fra boken:

Forteller om de fantastiske egenskapene til visjonen vår - fra evnen til å se fjerne galakser til evnen til å fange usynlige, synes det, lysbølger.

Ta en titt rundt rommet du er i - hva ser du? Vegger, vinduer, fargerike gjenstander - alt dette virker så kjent og tatt for gitt. Det er lett å glemme at vi ser verden rundt oss bare takket være fotoner - lyspartikler reflektert fra gjenstander og faller på netthinnen.

Det er omtrent 126 millioner lysfølsomme celler i netthinnen i hvert av øynene våre. Hjernen dekrypterer informasjonen som er mottatt fra disse cellene om retningen og energien til fotonene som hendes på dem og gjør den til en rekke former, farger og lysintensiteten til omgivende gjenstander..

Menneskets syn har sine grenser. Så vi kan verken se radiobølgene som sendes ut av elektroniske apparater, og heller ikke lage de minste bakteriene med det blotte øye.

Takket være fremskritt innen fysikk og biologi, kan grensene for naturlig syn bestemmes. "Eventuelle gjenstander vi ser har en viss terskel, under som vi slutter å skille dem," sier Michael Landy, professor i psykologi og nevrobiologi ved New York University.

Først bør du vurdere denne terskelen fra synspunkt om vår evne til å skille farger - kanskje den aller første evnen som kommer til tankene i forhold til syn.

Bildeopphavsrett SPL Bildetekst Kegler er ansvarlige for fargeoppfatning, og stengene hjelper oss å se gråtoner i lite lys

Vår evne til å skille for eksempel fiolett fra magenta er relatert til bølgelengden til fotoner som når netthinnen. Det er to typer lysfølsomme celler i netthinnen - stenger og kjegler. Kjeglene er ansvarlige for fargeoppfatning (det såkalte dagsynet), og stengene lar oss se gråtoner i lite lys - for eksempel om natten (nattsyn).

I det menneskelige øye er det tre typer kjegler og det tilsvarende antall typer opins, som hver er spesielt følsom for fotoner med et visst utvalg av lysbølgelengder.

S-type kjegler er følsomme for den fiolettblå, kortbølgedelen av det synlige spekteret; Kjegler av M-typen er ansvarlige for grønngul (medium-wave), og L-type kjegler er ansvarlig for gulrød (langbølget).

Alle disse bølgene, så vel som deres kombinasjoner, lar oss se hele spekteret av regnbuefarger. "Alle kilder til lys som er synlige for mennesker, med unntak av en rekke kunstige (for eksempel et brytende prisme eller en laser), avgir en blanding av bølger i forskjellige lengder," sier Landy.

Copyright copyright Thinkstock Bildetekst Ikke hele spekteret er bra for våre øyne.

Av alle fotonene som finnes i naturen, er våre kjegler i stand til å fange bare de som er preget av en bølgelengde i et veldig smalt område (vanligvis fra 380 til 720 nanometer) - dette kalles spekteret av synlig stråling. Under dette området er infrarøde og radiospektre - bølgelengden til lavenergifotonene til sistnevnte varierer fra millimeter til flere kilometer.

På den andre siden av det synlige bølgelengdeområdet er det et ultrafiolett spektrum, etterfulgt av en røntgenstråle, og deretter et gammastrålespektrum med fotoner hvis bølgelengde ikke overskrider billioner av en meter.

Selv om synet til de fleste av oss er begrenset av det synlige spekteret, er mennesker med afakia - fraværet av en linse i øyet (som et resultat av grå stær eller mindre sjelden på grunn av en fødselsdefekt) - i stand til å se ultrafiolette bølger.

I et sunt øye blokkerer linsen den ultrafiolette bølgen, men i sitt fravær er en person i stand til å oppfatte bølger på opptil 300 nanometer i lengde som en hvitblå farge.

En studie fra 2014 bemerket at på en måte kan vi alle se infrarøde fotoner. Hvis to slike fotoner treffer den samme netthinnecellen nesten samtidig, kan energien deres oppsummeres, ved å gjøre usynlige bølger med en lengde på, for eksempel, 1000 nanometer til en synlig bølge med en lengde på 500 nanometer (de fleste av oss oppfatter bølger i denne lengden som en kald grønn farge).

Hvor mange farger ser vi?

I øynene til en sunn person er det tre typer kjegler, som hver er i stand til å skille rundt 100 forskjellige fargenyanser. Av denne grunn anslår de fleste forskere antall farger vi skiller til omtrent en million. Imidlertid er fargeforståelse veldig subjektiv og individuell..

Jameson vet hva han snakker om. Hun studerer visjonen om tetrachromats - mennesker med virkelig overmenneskelig evne til å skille farger. Tetrachromatia er sjelden, i de fleste tilfeller hos kvinner. Som et resultat av en genetisk mutasjon har de en ekstra, fjerde type kjegler, som lar dem, ifølge grove estimater, se opptil 100 millioner blomster. (Personer som lider av fargeblindhet, eller dikromater, har bare to typer kjegler - de skiller ikke mer enn 10.000 farger.)

Hvor mange fotoner trenger vi for å se en lyskilde?

Som regel krever kjegler mye mer lys for optimal funksjon enn kjeglene. Av denne grunn reduseres vår evne til å skille farger ved lite lys, og pinner som gir svart og hvitt syn blir akseptert for arbeid..

Under ideelle laboratorieforhold, i de delene av netthinnen hvor stengene stort sett er fraværende, kan kjegler aktiveres når bare noen få fotoner treffer dem. Pinner takler imidlertid oppgaven med å registrere selv det mest svake lyset.

Bildet copyright SPL Bildetekst Etter øyekirurgi erverver noen mennesker evnen til å se ultrafiolett stråling

Som eksperimentene først ble utført på 1940-tallet, er ett lyskvantum nok til at øynene våre kan se det. "En person kan se et enkelt foton," sier Brian Wandell, professor i psykologi og elektroteknikk ved Stanford University, "Det er bare ingen vits i mer følsomhet av netthinnen.".

I 1941 gjennomførte forskere fra Columbia University et eksperiment - forsøkspersonene ble tatt med inn i et mørkt rom og gitt øynene en viss tid til å tilpasse seg. For å oppnå full følsomhet tar pinnene noen minutter; det er grunnen til at når vi slår av lyset i rommet, så mister vi i en tid evnen til å se noe.

Deretter ble et blinkende blågrønt lys sendt til forsøkspersonenes ansikter. Med en sannsynlighet høyere enn vanlig tilfeldighet registrerte deltakerne i eksperimentet et lysglimt når bare 54 fotoner traff netthinnen.

Ikke alle fotoner som når netthinnen blir oppdaget av lysfølsomme celler. Under denne omstendigheten kom forskere til den konklusjon at bare fem fotoner som aktiverer fem forskjellige pinner i netthinnen er nok til at en person kan se et blitz.

De minste og mest synlige objektene

Følgende faktum kan overraske deg: vår evne til å se et objekt avhenger ikke i det hele tatt av dens fysiske størrelse eller avstand, men av om minst noen få fotoner som sendes ut av det når retina vår.

"Det eneste et øye trenger å se er en viss mengde lys som sendes ut eller reflekteres av en gjenstand på den," sier Landy. "Det hele kommer ned til antall fotoner som når netthinnen. Uansett hvor liten lyskilden, selv om den er et brøkdel av et sekund vil eksistere, vi er fremdeles i stand til å se det om det avgir et tilstrekkelig antall fotoner. ".

Copyright copyright Thinkstock Bildetekst Et lite antall fotoner er nok til at øyet kan se lyset.

I psykologiske lærebøker er det ofte et utsagn om at på en skyfri mørk natt kan flammene til et lys sees fra en avstand på 48 km. I virkeligheten bombarderes retina vår hele tiden med fotoner, slik at et enkelt kvantitet lys som sendes ut på lang avstand, rett og slett går seg vill på bakgrunnen.

For å forestille deg hvor langt vi kan se, ta en titt på nattehimmelen, oversådd med stjerner. Størrelsen på stjernene er enorme; mange av de vi observerer med det blotte øye når millioner kilometer i diameter.

Selv stjernene nærmest oss ligger imidlertid i en avstand på over 38 billioner kilometer fra jorden, så deres tilsynelatende størrelser er så små at øyet vårt ikke er i stand til å skille mellom dem..

På den annen side observerer vi fortsatt stjerner i form av lyse punktkilder for lys, fordi fotonene som sendes ut av dem, overvinner gigantiske avstander som skiller oss og faller på netthinnen vår.

Copyright copyright Thinkstock Bildetekst. Synskarphet avtar når avstanden til objektet øker.

Alle individuelle synlige stjerner på nattehimmelen er i galaksen vår - Melkeveien. Gjenstanden lengst fra oss, som en person kan se med det blotte øye, ligger utenfor Melkeveien og i seg selv er en stjerneklynge - dette er Andromeda-tåken, som ligger i en avstand på 2,5 millioner lysår, eller 37 kvintillion kilometer fra solen. (Noen mennesker hevder at skarpe syner på spesielt mørke netter gjør at de kan se Galaxy of the Triangle, som ligger i en avstand på omtrent 3 millioner lysår, men lar dette utsagnet forbli på samvittigheten.)

Andromeda-tåken har en billion stjerner. På grunn av den store avstanden, flettes alle disse armaturene for oss til et knapt synlig lyspunkt. Dimensjonene på Andromeda-tåken er enorme. Selv på en så gigantisk avstand er dens vinkelstørrelse seks ganger fullmånens diameter. Imidlertid når så få fotoner fra denne galaksen oss at den knapt er synlig på nattehimmelen.

Synskarphetsgrense

Hvorfor klarer vi ikke å skille enkeltstjerner i Andromeda-tåken? Fakta er at oppløsning, eller synsskarphet, har sine begrensninger. (Synskarphet refererer til evnen til å skille mellom elementer som et punkt eller en linje, som separate objekter som ikke smelter sammen med nabobjekter eller med bakgrunnen.)

Faktisk kan synsskarphet beskrives på samme måte som oppløsningen til en dataskjerm - i minimum pikselstørrelse, som vi fremdeles kan skille som separate punkter.

Bildet copyright SPL Bildetekst Ganske lyse gjenstander kan sees i en avstand på flere lysår

Begrensninger i synsskarphet avhenger av flere faktorer - for eksempel avstanden mellom individuelle kjegler og stenger i netthinnen. En like viktig rolle spilles av de optiske egenskapene til selve øyeeplet, fordi det langt fra hvert foton kommer inn i en lysfølsom celle.

I teorien viser studier at synsskarpheten vår er begrenset av evnen til å skille mellom omtrent 120 piksler per vinkel på graden (vinkelmåleenhet).

En praktisk illustrasjon av grensene for menneskets synsskarphet kan være et objekt som ligger i armlengdes avstand med et område av en negle, med 60 horisontale og 60 vertikale linjer med vekslende hvite og svarte farger tegnet på den, og danner et slags sjakkbrett. "Tilsynelatende er dette den minste tegningen som fremdeles er i stand til å skille det menneskelige øyet," sier Landy.

Tabellene som brukes av øyeleger for å kontrollere synsstyrken er basert på dette prinsippet. Sivtsevs mest berømte bord i Russland er en serie med svarte store bokstaver på hvit bakgrunn. Skriftstørrelsen for hver rad blir mindre.

Synets skarphet bestemmes av størrelsen på skriften, han slutter å se konturene til bokstavene og begynner å forvirre dem.

Copyright copyright Thinkstock Bildetekst Svarte bokstaver på hvit bakgrunn brukes til å kontrollere synsskarpheten.

Det er nettopp grensen for synsskarphet som forklarer det faktum at vi ikke er i stand til å skille med det blotte øye en biologisk celle hvis dimensjoner bare er noen få mikrometer.

Men ikke sørge over dette. Evnen til å skille en million farger, å fange enkeltfotoner og se galakser i en avstand på flere kvintillion kilometer er et veldig godt resultat, gitt at visjonen vår er gitt av et par gelélignende baller i øyestikkene koblet til halvannen kilo porøs masse i kraniet.

Skabb er en vanlig hudsykdom..

Nedgangen i arbeidskapasitet i prosessen med arbeidskraft skyldes først og fremst.


Relaterte artikler: