Как видит человек: устройство органов зрения

Едва появившись на свет, человек начинает впитывать информацию об окружающем мире. Делается это с помощью обоняния, слуха, при помощи прикосновений к находящимся рядом предметам, а также вкусовых ощущений. Но большую часть сведений о том, как устроен мир, люди получают с помощью органов зрения. Поэтому очень важно знать, как видит человек. Эти знания помогут сохранить здоровье глаз, что позволит полноценно наслаждаться жизнью долгие годы.

Как человек видит окружающий мир

Общая характеристика

Точно неизвестно, какое количество информации получают люди через глаза. Различные научные исследования определяют его от 80 до 90%.

Органы зрения человека представляют собой очень сложный механизм, наверное, самый сложный среди подобных систем. Свойства, которыми они обладают, позволяют различать в окружающем мельчайшие детали, анализируя которые человеческий мозг вырабатывает наиболее адекватные поведенческие реакции на действительность. Может быть, в этом состоит одна из основных причин того, что человек стал главным живым существом на планете.

Человеческий глаз гармонично сочетает в себе свойства различать множество оттенков всех цветов радуги и строить трёхмерное изображение, имеющее очень высокую резкость.

Зрительное восприятие действительности состоит из многих этапов. Каждый из них изучает отдельная наука:

Органы зрения человека, их устройство

  • оптика (биофизика);
  • психология;
  • физиология;
  • биохимия.

В процессе восприятия возможны ошибки, которые искажают информацию о реальном мире. Обработка мозгом устраняет эти искажения. Процесс корректировки происходит неосознанно, поэтапно.

Каждый уровень коррекции происходит автономно, так устраняются:

  • сферическая и хроматическая аберрация;
  • слепое пятно;
  • происходит цветовая коррекция;
  • формирование стереоскопического изображения и т. п.

Если по каким-либо причинам мозг не справляется полностью с этой задачей (поток информации слишком насыщен, в результате усталости и т. д. ) — возникает вероятность появления оптических иллюзий.

Человеческий глаз в основном чувствителен к средней части электромагнитных волн (видимые излучения). Коротковолновая часть спектра также воспринимается сетчаткой, но это восприятие ограничено прозрачностью хрусталика, что спасает глаза от разрушения длинноволновыми ультрафиолетовыми лучами.

Тайна Земли: ядро может оказаться не таким железным

Основные свойства зрительного аппарата

Физиология человеческих глаз во многом отличается от зрительного аппарата других живых существ. Главное отличие — цветовое зрение. Этим свойством обладают только приматы, в том числе люди. Кроме этого, человек обладает бинокулярным и стереоскопическим зрением, а также имеет ведомый и ведущий глаз, которые определяются индивидуально.

Глаз человека имеет несколько типов клеток-рецепторов. Отвечают за светочувствительность:

Как глаза обрабатывают световые лучи

  • палочки;
  • колбочки;
  • рецепторы усиленного восприятия зелёной части спектра.

Обладающие очень высокой светочувствительностью палочки лучше всего функционируют в условиях низкой освещённости, в сумерках или в ночное время и могут реагировать всего лишь на несколько световых частиц. Но при этом реальность ими отражается только в чёрно-серо-белых оттенках.

Чувствительность колбочек к свету ниже, чем у палочек, они работают при ярком дневном освещении и обеспечивают цветовое зрение.

В ходе эволюции приматы (включая человека) стали обладателями ещё одного типа зрительных рецепторов — колбочек, имеющих повышенную чувствительность к «зелёной» части спектра. Это было вызвано переходом на дневной образ жизни. Рецепторы этого типа позволяют лучше распознавать объекты, имеющие яркую окраску, которая хорошо заметна при дневном освещении.

Кроме «зелёных» колбочек, глаза имеют «синие» и «красные» их разновидности, что позволяет зрительной системе реагировать на всю видимую часть спектра. Области чувствительности всех типов рецепторов отчасти перекрываются, и если в поле зрения попадает очень сильный источник излучения, человек видит объект, испускающий слепяще белый свет.

Определение объёмности и перспективы

Как глаза и мозг пропускают и обрабатывают световые лучи

Если человек имеет полноценное зрение и наблюдает за окружающим миром в нормальных условиях, используя оба глаза, действительность воспринимается им объёмно. Объёмность изображения обеспечивает бинокулярный механизм, когда каждый глаз видит окружающие предметы под своим углом. Пройдя обработку в мозгу, два отдельных плоских изображения начинают восприниматься как единое целое, имеющее объёмные формы. Бинокулярное зрение делает для человека наблюдаемый мир рельефным (стереоскопичным).

Как делают асфальт: описание технологии изготовления

При бинокулярном зрении происходит двоение предметов, не находящихся в фокусе глаз. Поочерёдная фокусировка взгляда на отдельных объектах одновременно с оценкой уровня их чёткости и количества видимых на них мелких деталей помогает оценивать расстояние между предметами и дистанцию к наблюдателю.

Монокулярность, ведущий и ведомый глаз

Если зрение обоими глазами недоступно (при наблюдениях через телескоп, подзорную трубу, микроскоп, монокль или человек потерял один их глаз) — стереоскопическое зрение невозможно. Зрение с помощью лишь одного глаза называется монокулярным. Оценка расстояний и рельефности предметов при этом осуществляется по вторичным признакам наблюдаемых объектов:

Органы зрения человека

  • видимой величине;
  • линейной и воздушной перспективе;
  • взаимному загораживанию предметов;
  • аккомодации глаза и т. д.

Функциональность правого и левого глаза немного различается. Многие профессии — охотники, видеооператоры и многие другие, где часто используется монокулярное зрение, — нуждаются в определении, какой из глаз ведущий, а какой — ведомый. Для этого существует простой тест: нужно посмотреть с небольшого расстояния (20—30 см) через отверстие в непрозрачном листе бумаги на удалённый предмет. После этого, не смещая головы, нужно посмотреть на него поочерёдно правым и левым глазом. При взгляде ведущим глазом смещение изображения не наблюдается.

Другие особенности

Кроме цветового, бинокулярного и стереоскопического зрения, зрительный орган человека имеет и другие особенности. К ним относятся:

 механизм восприятия визуальной информации

  • светочувствительность;
  • острота зрения;
  • поле зрения;
  • способность к адаптации в изменяющихся условиях.

Попадая на глазное яблоко, лучи света сначала проходят сквозь его прозрачную оболочку — роговицу, которая первая преломляет световые лучи, направляя их к хрусталику. Одновременно она является защитой глаза, препятствуя попаданию внутрь его сора.

Юрий Мильнер вложит 100 млн долларов в поиск внеземных цивилизаций

Механизм адаптации

Тёмной ночью человек может видеть пламя свечи, горящей от него в нескольких километрах. Но перед этим некоторое время должна происходить темновая адаптация, во время которой палочки максимально увеличивают свою светочувствительность.

Адаптация зрения к изменяющейся яркости света происходит с помощью радужки — диафрагмы в центре глаза, имеющей индивидуальную окраску у каждого человека. Находится диафрагма впереди хрусталика, который концентрирует световые лучи и фокусирует их на сетчатке. Чем сильнее световой поток, тем больше расширяется радужка, уменьшая находящееся в её центре прозрачное отверстие — зрачок. Это свойство предохраняет сетчатку от повреждения, если световой поток чрезмерно ярок.

Острота и поле зрения

Острота зрения — это способность человека различать мелкие детали в окружающем мире, которые находятся между собой и от наблюдателя на некотором расстоянии. Чем различимое расстояние между предметами меньше, тем выше острота зрения. Эта функция глаз является одной из самих важных. Она зависит от состояния зрачков, роговицы, хрусталика. На первом месте здесь размер колбочек и сохранность функций зрительного нерва. И конечно же, на неё очень сильно влияет возраст человека, когда с годами уменьшается эластичность хрусталика.

Поле зрения (периферическое) — очень важная функция, обеспечивающая человеку свободное ориентирование в пространстве. За неё отвечают периферические отделы сетчатки. Периферическим зрением пространство рассматривается, когда взгляд неподвижен.

Все функции зрительного аппарата имеют механизм приспособления к изменяющимся условиям освещения — адаптацию. К свету глаза адаптируются намного быстрее, чем к темноте, соответственно, 5 и 60 минут.

Все изображения, формируемые глазом на сетчатке, — перевёрнутые и уменьшенные. Человек воспринимает их в естественном состоянии после обработки мозгом.

Дефекты и методы коррекции

Дефекты зрения делятся на две основные группы: недостатки хрусталика и недостатки сетчатки. К ним относится:

Говорящая аниме-подушка, созданная японцем

Как человек видит

  • дальнозоркость;
  • близорукость;
  • астигматизм;
  • дальтонизм;
  • скотома.

При дальнозоркости человек видит удалённые предметы более чётко, чем находящиеся рядом. Это происходит потому, что (чаще всего) из-за неправильной работы хрусталика изображение удалённых предметов формируется позади сетчатки. Особо выделяется возрастная дальнозоркость, которая есть результат потери эластичности хрусталика.

Причина близорукости, при которой рядом расположенные предметы человек видит чётче, чем удалённые, прямо противоположная дальнозоркости: изображение формируется впереди сетчатки.

Для коррекции этих двух дефектов чаще всего применяют индивидуально подобранные очки или контактные линзы. А также эффективен метод лазерной терапии.

При астигматизме человек видит изображения искривлёнными и нечёткими, что вызывается неправильной формой роговицы и хрусталика. В этом случае для улучшения зрения применяют специальные очки с линзами-цилиндрами, имеющими различную кривизну по горизонтали и вертикали, или контактные линзы.

Если в сетчатке ослаблено или отсутствует восприятие одного или нескольких цветов, то это может стать причиной цветовой слепоты. Наиболее часто встречаемая разновидность этого дефекта — дальтонизм, невозможность отличить зелёный цвет от красного. Этот дефект генетически предопределён и не поддаётся коррекции.

Ещё один дефект сетчатки — скотома. При этой болезни в поле зрения человека постоянно присутствует тёмное пятно, появление которого вызывают глаукома, заболевания зрительного нерва или сетчатки.

Часто глаза человека называют «зеркалом души». Это правильное определение, ведь по их выражению, по направлению взгляда сразу видно, угнетён ли человек чувством страха, ощущает ли усталость, как относится к собеседнику — симпатичен он ему или неприятен, заинтересован ли разговором. А то, как и каким видит человек окружающий мир, определяет его отношение к действительности.

Spread the love

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.