Dünyanın yüzeyi görüşümüzü 3,1 mil veya 5 kilometre mesafeyle sınırlar. Ancak görme keskinliğimiz ufkun çok ötesine geçer. Dünya düz olsaydı ya da bir dağın tepesinde duruyor olsaydınız ve sıradan yaşamdan daha geniş bir ufka sahip olsaydınız, uzaktaki nesneleri onlarca kilometre öteden görebilirdik. Karanlık bir gecede, 50 km mesafeden bir mumun yandığını bile duyabilirsiniz.

ne kadar uzağı görebilir insan gözü, kaç tane ışık parçacığının veya foton olarak da adlandırıldıkları şekliyle uzaktaki bir nesneyi yaydığına bağlıdır. Çıplak gözle görebildiğimiz Dünya'dan en uzak nesne, Dünya'dan 2,6 milyon ışıkyılı gibi hayal bile edilemeyecek bir uzaklıkta bulunan Andromeda galaksisidir. Bu galaksideki 1 trilyon yıldız birlikte, saniyede birkaç bin fotonla gezegenimizin her santimetrekaresini kaplayacak kadar ışık yayar. Karanlık bir gecede, böylesine parlak bir parıltı, sonsuz gökyüzüne yönelik bakışımız için özellikle açıkça görülebilir.

1941'de, optik bilimcisi Selig Hecht ve Columbia Üniversitesi'ndeki meslektaşları, insan görüşünün "mutlak eşiğini" ölçmenin hâlâ en güvenilir yolu olarak kabul edilen şeyi yaptı - retinamızın güvenli görsel algı için ihtiyaç duyduğu minimum foton sayısı. Görüşümüzün sınırlarını test eden deney ideal koşullar altında gerçekleştirildi: gönüllülerin gözlerine, mavi-yeşil ışık dalgasının (gözlerimizin en hassas olduğu) dalga boyu olan zifiri karanlığa uyum sağlaması için yeterli süre verildi. ) 510 nanometreydi, ışık retinamızın çevresine, gözün ışığa duyarlı hücrelerle en doygun olan bölgesine yönlendirildi.

Bilim adamları, deneye katılan bir kişinin gözünün böyle bir ışık demetini yakalayabilmesi için gücünün 54 ila 148 foton olması gerektiğini belirlediler. Bilim adamları, ışığın retina tarafından soğurulmasını ölçmeye dayanarak, 10 fotonun görsel çubuklar tarafından soğurulduğunu hesapladılar. Yani, 5 ila 14 foton emmek veya 5 ila 14 görsel çubuk ateşlemek, zaten beyninize bir şey gördüğünüzü söyler.

Hecht ve meslektaşları makalelerinde "Bu oldukça az sayıda kimyasal reaksiyon" dedi. bilimsel çalışma araştırma konusu hakkında.

Görsel algının mutlak eşiğinin büyüklüğü ve nesne tarafından yayılan ışığın sönme derecesi göz önüne alındığında, bilim adamları yanan bir mum ışığının ideal koşullar altında insan gözü tarafından görülebileceği sonucuna vardılar. 50 km.

Ancak, bir ışık titremesinden çok daha fazlasıysa, bir nesneyi ne kadar uzağa görebiliriz? Gözümüzün sadece bir nokta nesneyi değil, uzamsal bir nesneyi ayırt edebilmesi için, yaydığı ışığın en az iki bitişik koni hücresini uyarması gerekir - bunlar renk üretiminden sorumludur. İdeal koşullarda, koni hücrelerinin görebilmesi için nesnenin 1 dakikalık veya 1/16 derecelik bir açıyla görünmesi gerekir (Bu açı değeri, nesne ne kadar uzakta olursa olsun geçerlidir. Uzaktaki nesneler yakın nesnelerin yanı sıra görülmesi için çok daha büyük olmalıdır).

Dolunayın açısal değeri 30 dakika iken, 1 dakika değeri olan Venüs zar zor algılanır.

İnsan algısına aşina olan nesneler yaklaşık 3 km mesafeden görülebilir. Örneğin bu mesafeden bir arabanın farlarını zar zor seçebiliyoruz.

Görsel algı sürecindeki çok sayıda aşama nedeniyle, bireysel özellikleri çeşitli bilimler - optik (biyofizik dahil), psikoloji, fizyoloji, kimya (biyokimya) açısından ele alınır. Algılamanın her aşamasında çarpıtmalar, hatalar ve başarısızlıklar meydana gelir ancak insan beyni aldığı bilgileri işler ve gerekli ayarlamaları yapar. Bu süreçler bilinçsiz bir yapıya sahiptir ve bozulmaların çok seviyeli otonom düzeltmesinde uygulanır. Bu, küresel ve renk sapmalarını, kör nokta etkilerini ortadan kaldırır, renk düzeltmesi yapılır, stereoskopik bir görüntü oluşur vb. Bilinçaltı bilgi işlemenin yetersiz veya fazla olduğu durumlarda optik illüzyonlar ortaya çıkar.

İnsan görme fizyolojisi

renkli görüş

İnsan gözü iki tür ışığa duyarlı hücre (fotoreseptörler) içerir: gece görüşünden sorumlu olan oldukça hassas çubuklar ve renk görüşünden sorumlu daha az hassas koniler.

Farklı dalga boyuna sahip ışık farklı şekilde uyarır farklı şekiller koniler. Örneğin, sarı-yeşil ışık, L ve M tipi konileri eşit derecede uyarır, ancak S tipi konileri daha az uyarır. Kırmızı ışık, L tipi konileri M tipi konilere göre çok daha fazla uyarır ve S tipi koniler neredeyse hiç uyarmaz; yeşil-mavi ışık, M tipi reseptörleri L tipine göre daha fazla, S tipi reseptörleri ise biraz daha fazla uyarır; bu dalga boyuna sahip ışık ayrıca çubukları en güçlü şekilde uyarır. Menekşe ışık neredeyse tamamen S-tipi konileri uyarır. Beyin, farklı dalga boylarına sahip farklı bir ışık algısı sağlayan farklı alıcılardan gelen birleşik bilgileri algılar.

İnsanlarda ve maymunlarda renkli görme, ışığa duyarlı opsin proteinlerini kodlayan genler tarafından kontrol edilir. Üç bileşen teorisini savunanlara göre, farklı dalga boylarına tepki veren üç farklı proteinin varlığı, renk algısı için yeterlidir. Çoğu memelide bu genlerden yalnızca ikisi vardır, bu nedenle iki renkli görüşe sahiptirler. Kişide farklı genler tarafından kodlanan ve birbirine çok benzeyen iki protein bulunması veya proteinlerden birinin sentezlenmemesi durumunda renk körlüğü gelişir. N. N. Miklukho-Maclay, sık yeşil ormanda yaşayan Yeni Gine Papualılarının yeşili ayırt etme yeteneğinden yoksun olduğunu tespit etti.

Kırmızı ışığa duyarlı opsin, insanlarda OPN1LW geni tarafından kodlanır.

Diğer insan opsinleri, ilk ikisi orta dalga boylarında ışığa duyarlı proteinleri kodlayan OPN1MW, OPN1MW2 ve OPN1SW genlerini kodlar ve üçüncüsü, spektrumun kısa dalga boyu kısmına duyarlı olan opsinden sorumludur.

Renk görüşü için üç tür opsine ihtiyaç duyulduğu yakın zamanda, insan opsin geni OPN1LW'yi retinalarına sokarak erkekleri doğuştan renk körlüğünden kurtulan sincap maymunları (saimiri) üzerinde yapılan deneylerde kanıtlanmıştır. Bu çalışma (farelerde yapılan benzer deneylerle birlikte), olgun beynin gözün yeni duyusal yeteneklerine uyum sağlayabildiğini gösterdi.

Kırmızı algısından sorumlu pigmenti kodlayan OPN1LW geni oldukça polimorfiktir (Virrelli ve Tishkov'un yakın tarihli bir çalışmasında 256 kişilik bir örneklemde 85 alel bulunmuştur) ve kadınların yaklaşık %10'unda iki farklı alele sahiptir. bu gen aslında ek bir tip renk reseptörüne ve bir dereceye kadar dört bileşenli renk görüşüne sahiptir. "Sarı-yeşil" pigmenti kodlayan OPN1MW genindeki varyasyonlar nadirdir ve reseptörlerin spektral duyarlılığını etkilemez.

OPN1LW geni ve orta dalga boyundaki ışığın algılanmasından sorumlu genler, X kromozomu üzerinde tandem olarak bulunur ve bunlar arasında genellikle homolog olmayan rekombinasyon veya gen dönüşümü meydana gelir. Bu durumda, gen füzyonu veya kromozomdaki kopyalarının sayısında bir artış meydana gelebilir. OPN1LW genindeki kusurlar, kısmi renk körlüğü, protanopinin nedenidir.

Üç bileşenli renkli görme teorisi ilk olarak 1756'da M. V. Lomonosov tarafından "gözün altındaki üç madde hakkında" yazdığında ifade edildi. Yüz yıl sonra, Almanca olarak yayınlanmasına ve kısaca sunulmasına rağmen Lomonosov'un "Işığın Kökeni Üzerine" adlı ünlü eserinden bahsetmeyen Alman bilim adamı G. Helmholtz tarafından geliştirildi.

Buna paralel olarak, Ewald Hering'in rakip bir renk teorisi vardı. David H. Hubel ve Torsten N. Wiesel tarafından geliştirilmiştir. Keşiflerinden dolayı 1981 Nobel Ödülü'nü aldılar.

Beynin kırmızı (R), yeşil (G) ve mavi (B) renkler hakkında hiçbir bilgi almadığını öne sürdüler (Jung-Helmholtz renk teorisi). Beyin, parlaklık farkı hakkında - beyazın (Y maks) ve siyahın (Y min) parlaklığı arasındaki fark hakkında, yeşil ve kırmızı renkler arasındaki fark (G - R), mavi ve sarı arasındaki fark hakkında bilgi alır. renkler (B - sarı) ve sarı ( sarı = R + G) kırmızı ve yeşil çiçekler, burada R, G ve B renk bileşenlerinin parlaklığıdır - kırmızı, R, yeşil, G ve mavi, B.

Bir denklem sistemimiz var - K h-b \u003d Y max - Y min; K gr \u003d G - R; K brg = B - R - G, burada K b-w, K gr , K brg - herhangi bir aydınlatma için beyaz dengesi katsayılarının işlevleri. Uygulamada bu, insanların farklı ışık kaynakları altında nesnelerin rengini aynı şekilde algılamaları (renk adaptasyonu) ile ifade edilir. Muhalif teori, aynı sahnedeki ışık kaynaklarının farklı renkleri de dahil olmak üzere, insanların son derece farklı ışık kaynakları (renk uyarlaması) altında nesnelerin rengini aynı şekilde algıladıkları gerçeğini genellikle daha iyi açıklar.

Bu iki teori birbiriyle tamamen tutarlı değildir. Ancak buna rağmen yine de üç uyaran teorisinin retina seviyesinde işlediği varsayılır, ancak bilgi işlenir ve beyin zaten rakibin teorisiyle tutarlı olan verileri alır.

Binoküler ve stereoskopik görüş

Gözün hassasiyetinin ayarlanmasında gözbebeğinin katkısı son derece önemsizdir. Görme mekanizmamızın algılayabildiği tüm parlaklık aralığı muazzamdır: tamamen karanlığa uyum sağlamış bir göz için 10 −6 cd m²'den tamamen ışığa uyum sağlamış bir göz için 106 cd m²'ye kadar. retinanın fotoreseptörlerindeki ışığa duyarlı pigmentlerin ayrışma restorasyonunda yatar - koniler ve çubuklar.

Gözün hassasiyeti, adaptasyonun tamlığına, ışık kaynağının yoğunluğuna, kaynağın dalga boyuna ve açısal boyutlarına ve ayrıca uyaranın süresine bağlıdır. Gözün hassasiyeti, sklera ve gözbebeğinin optik özelliklerinin yanı sıra algının reseptör bağlantısının bozulması nedeniyle yaşla birlikte azalır.

Gün ışığında maksimum hassasiyet 555-556 nm'de bulunur ve zayıf akşam / gecede görünür spektrumun mor kenarına doğru kayar ve 510 nm'ye eşittir (gündüz 500-560 nm içinde dalgalanır). Bu, (bir kişinin görüşünün çok renkli nesneleri algıladığında aydınlatma koşullarına bağımlılığı, görünür parlaklıklarının oranı - Purkinje etkisi) gözün iki tür ışığa duyarlı elemanı - parlak ışıkta, görme ile açıklanır. esas olarak koniler tarafından gerçekleştirilir ve zayıf ışıkta tercihen sadece çubuklar kullanılır.

Görüş keskinliği

Yetenek çeşitli insanlar göz küresinin aynı şekli ve diyoptri göz sisteminin aynı kırma gücü ile aynı mesafeden bir nesnenin daha büyük veya daha küçük ayrıntılarını görebilmek, retinanın hassas elemanları arasındaki mesafe farkından kaynaklanır ve görme keskinliği olarak adlandırılır. .

Görme keskinliği, gözün algılama yeteneğidir. ayrı birbirinden biraz uzakta bulunan iki nokta ( detay, ince gren, çözünürlük). Görme keskinliğinin ölçüsü görüş açısıdır, yani söz konusu nesnenin kenarlarından (veya iki noktadan) yayılan ışınların oluşturduğu açıdır. A Ve B) düğüm noktasına ( K) gözler. Görme keskinliği görme açısı ile ters orantılıdır, yani ne kadar küçükse görme keskinliği o kadar yüksektir. Normalde, insan gözü şunları yapabilir: ayrı arasındaki açısal mesafe 1'den (1 dakika) az olmayan nesneleri algılar.

Görme keskinliği, görmenin en önemli işlevlerinden biridir. İnsan görme keskinliği yapısı ile sınırlıdır. Örneğin insan gözü, kafadanbacaklıların gözlerinden farklı olarak ters bir organdır, yani ışığa duyarlı hücreler bir sinir ve kan damarları tabakasının altındadır.

Görme keskinliği, makula, retina bölgesinde bulunan konilerin boyutuna ve ayrıca bir dizi faktöre bağlıdır: gözün kırılması, öğrenci genişliği, korneanın şeffaflığı, lens (ve esnekliği) , camsı cisim (kırılma aparatını oluşturan), retina ve optik sinirin durumu, yaş.

Görme keskinliği ve/veya ışık duyarlılığı genellikle çıplak gözün çözme gücü olarak da adlandırılır ( çözme gücü).

Görüş Hattı

Çevresel görüş (görüş alanı) - görüş alanının sınırlarını küresel bir yüzeye yansıtırken (çevreyi kullanarak) belirleyin. Görüş alanı, bakış sabitlendiğinde gözün algıladığı alandır. Görme alanı, retinanın çevresel bölümlerinin bir işlevidir; durumu, bir kişinin uzayda serbestçe gezinme yeteneğini büyük ölçüde belirler.

Görme alanındaki değişiklikler, görsel analizörün organik ve / veya fonksiyonel hastalıklarından kaynaklanır: retina, optik sinir, görme yolu, merkezi sinir sistemi. Görme alanı ihlalleri, sınırlarının daralması (derece veya doğrusal değerlerle ifade edilir) veya bireysel bölümlerinin kaybı (hemianopsi), skotom görünümü ile kendini gösterir.

dürbün

Bir nesneye iki gözle baktığımızda, onu yalnızca gözlerin görüş eksenleri, hassas sarı noktanın (fovea) belirli karşılık gelen yerlerinde retina üzerinde simetrik net görüntülerin elde edildiği bir yakınsama (yakınsama) açısı oluşturduğunda görürüz. merkezi). Bu binoküler görüş sayesinde, sadece nesnelerin göreli konumlarını ve mesafelerini yargılamakla kalmaz, aynı zamanda kabartma ve hacmi de algılarız.

Binoküler görmenin temel özellikleri, temel binoküler, derinlik ve stereoskopik görme, stereo görme keskinliği ve füzyon rezervlerinin varlığıdır.

Temel dürbün görüşünün varlığı, bir görüntünün bir kısmı solda ve bir kısmı sağ göze sunulan parçalara bölünerek kontrol edilir. Bir gözlemci, parçalardan tek bir orijinal görüntü oluşturabiliyorsa, temel binoküler görüşe sahiptir.

Derin görüşün varlığı, gözlemcinin monoküler özelliklere dayalı uzamsallık izleniminden farklı olan belirli bir derinlik deneyimi yaşamasına neden olması gereken siluet ve stereoskopik - rastgele nokta stereogramları sunularak kontrol edilir.

Stereo görüşün keskinliği, stereoskopik algı eşiğinin karşılığıdır. Stereoskopik algı eşiği, bir stereogramın parçaları arasındaki algılanabilir minimum eşitsizliktir (açısal yer değiştirme). Ölçmek için, aşağıdaki gibi bir prensip kullanılır. Üç çift figür, gözlemcinin sol ve sağ gözlerine ayrı ayrı sunulur. Çiftlerden birinde şekillerin konumları çakışmakta, diğer ikisinde şekillerden biri belli bir mesafe yatay olarak kaydırılmaktadır. Denekten, göreli mesafeye göre artan sırada düzenlenmiş rakamları belirtmesi istenir. Rakamlar doğru sıradaysa testin düzeyi yükselir (farklılık azalır), değilse eşitsizlik artar.

Füzyon rezervleri - stereogramın motor füzyon olasılığının olduğu koşullar. Füzyon rezervleri, bir stereogramın hala üç boyutlu bir görüntü olarak algılandığı bölümleri arasındaki maksimum eşitsizlik tarafından belirlenir. Füzyon rezervlerini ölçmek için, stereovizyon keskinliği çalışmasında kullanılanın tersi prensip kullanılır. Örneğin, denekten biri sol diğeri sağ gözle görülebilen iki dikey şeridi tek bir görüntüde birleştirmeleri istenir. Aynı zamanda, deneyci önce yakınsak ve sonra ıraksak eşitsizlikle bantları yavaşça ayırmaya başlar. Görüntü, gözlemcinin füzyon rezervini karakterize eden eşitsizlik değerinde ikiye ayrılmaya başlar.

Şaşılık ve diğer bazı göz hastalıklarında dürbün bozulabilir. -de şiddetli yorgunluk sürülen gözün kaymasından kaynaklanan geçici şaşılık olabilir.

Kontrast hassasiyeti

Kontrast duyarlılığı - bir kişinin arka plandan parlaklık bakımından biraz farklı olan nesneleri görme yeteneği. Kontrast duyarlılığı sinüzoidal ızgaralar kullanılarak değerlendirilir. Kontrast duyarlılık eşiğindeki bir artış, bir dizi göz hastalığının belirtisi olabilir ve bu nedenle çalışması tanıda kullanılabilir.

Vizyon uyarlaması

Yukarıdaki görme özellikleri, gözün uyum sağlama yeteneği ile yakından ilgilidir. Gözün uyarlanması - görmenin farklı aydınlatma koşullarına uyarlanması. Adaptasyon, aydınlatmadaki değişikliklere (aydınlığa ve karanlığa adaptasyonu ayırt edin), aydınlatmanın renk özelliklerine (gelen ışığın spektrumunda önemli bir değişiklik olsa bile beyaz nesneleri beyaz olarak algılama yeteneği) meydana gelir.

Işığa adaptasyon hızlı gerçekleşir ve 5 dakikada tamamlanır, gözün karanlığa adaptasyonu daha yavaş bir süreçtir. Işık hissine neden olan minimum parlaklık, gözün ışık hassasiyetini belirler. İkincisi ilk 30 dakikada hızla artar. karanlıkta kal, artışı pratik olarak 50-60 dakikada biter. Gözün karanlığa uyumu, özel cihazlar - adaptometreler kullanılarak incelenir.

Bazı göz (retinitis pigmentoza, glokom) ve genel (A-avitaminosis) hastalıklarında gözün karanlığa adaptasyonunda azalma görülür.

Adaptasyon ayrıca, görme aparatının kendisindeki kusurları (merceğin optik kusurları, retina kusurları, skotomlar, vb.) Kısmen telafi etme yeteneğinde de kendini gösterir.

Görsel algı psikolojisi

görme kusurları

En büyük dezavantaj, yakın veya uzaktaki nesnelerin bulanık, belirsiz görünürlüğüdür.

lens kusurları

ileri görüşlülük

Uzak görüşlülük, göze giren ışık ışınlarının retinaya değil arkasına odaklandığı böyle bir kırılma anomalisi olarak adlandırılır. Gözün akomodasyon marjının iyi olduğu hafif formlarında siliyer kas ile merceğin eğriliğini artırarak görme eksikliğini giderir.

Daha güçlü ileri görüşlülükle (3 diyoptri ve üzeri), görüş yalnızca yakını değil, uzağı da zayıftır ve göz, kusuru kendi başına telafi edemez. Uzak görüşlülük genellikle doğuştandır ve ilerlemez (genellikle okul çağına gelindiğinde azalır).

İleri görüşlülük ile, okuma veya sürekli kullanım için gözlükler reçete edilir. Gözlükler için, hastanın görüşünün en iyi hale geldiği yakınsak lensler seçilir (odağı retinaya doğru hareket ettirirler).

Uzak görüşlülükten, presbiyopiden veya bunak ileri görüşlülükten biraz farklı. Presbiyopi, merceğin elastikiyetini kaybetmesi nedeniyle gelişir (ki bu, gelişiminin normal bir sonucudur). Bu süreç okul çağında başlar ancak kişi genellikle 40 yaşından sonra yakın görmede azalma fark eder. (10 yaşında olmasına rağmen, emmetropik çocuklar 7 cm, 20 yaşında - zaten en az 10 cm ve 30 - 14 cm vb.) Okuyabilirler.) Bunak ileri görüşlülük yavaş yavaş gelişir ve yaşa göre 65-70 kişi uyum yeteneğini zaten tamamen kaybeder, presbiyopi gelişimi tamamlanır.

Miyopi

Miyopi, odağın ileriye doğru hareket ettiği ve zaten odaklanmamış bir görüntünün retinaya düştüğü gözün kırılma anomalisidir. Miyopide, net görmenin ileri noktası 5 metre içindedir (normalde sonsuzlukta bulunur). Miyopi yanlıştır (siliyer kasın aşırı gerilmesi nedeniyle spazmı meydana geldiğinde, bunun sonucunda merceğin eğriliği uzak görüş için çok büyük kaldığında) ve doğrudur (göz küresi ön-arka eksende arttığında). Hafif vakalarda, yakındaki nesneler keskin kalırken uzaktaki nesneler bulanıktır (net görüşün en uzak noktası gözlerden oldukça uzaktadır). Yüksek miyopi vakalarında görmede belirgin azalma olur. Yaklaşık -4 diyoptriden başlayarak, bir kişinin hem uzak hem de yakın mesafe için gözlüğe ihtiyacı vardır (aksi takdirde, söz konusu nesne gözlere çok yakın getirilmelidir).

İÇİNDE Gençlik miyopi genellikle ilerler (gözler yakınlarda çalışmak için sürekli zorlanır, bu nedenle gözün uzunluğu telafi edici olarak uzar). Miyopinin ilerlemesi bazen kötü huylu bir hal alır, yılda görmenin yılda 2-3 diyoptri düştüğü, sklera gerilmesinin gözlendiği, distrofik değişiklikler retina. Şiddetli vakalarda, aşırı gerilmiş retinanın ayrılma tehlikesi vardır. fiziksel aktivite veya ani darbe. Miyopinin ilerlemesinin durdurulması genellikle vücut büyümesinin durduğu 22-25 yaşlarında gerçekleşir. Hızlı ilerleme ile, o zamana kadar görme -25 diyoptri ve altına düşer, gözleri çok fazla sakatlar ve uzak ve yakın görme kalitesini keskin bir şekilde bozar (bir kişinin gördüğü tek şey, herhangi bir ayrıntılı görüş olmadan bulanık ana hatlardır) ve bu tür sapmalar optikle tamamen düzeltmek çok zordur: kalın gözlük camları güçlü bozulmalar yaratır ve nesneleri görsel olarak azaltır, bu nedenle bir kişi gözlükle bile yeterince iyi görmez. Bu gibi durumlarda, en iyi etki temas düzeltmesi yardımı ile elde edilebilir.

Yüzlerce bilimsel ve tıbbi çalışmanın miyopinin ilerlemesini durdurma konusuna ayrılmış olmasına rağmen, cerrahi (skleroplasti) dahil olmak üzere ilerleyici miyopiyi tedavi etmenin herhangi bir yönteminin etkinliğine dair hala bir kanıt yoktur. Çocuklarda miyopideki artış oranında küçük ama istatistiksel olarak anlamlı bir azalma olduğuna dair kanıtlar vardır. Gözyaşı atropin ve (Rusya'da mevcut değildir) pirenzipin göz jeli.

Miyopi ile, genellikle lazer görme düzeltmesine başvururlar (eğriliğini azaltmak için lazer ışını ile kornea üzerindeki etki). Bu düzeltme yöntemi tamamen güvenli değildir, ancak çoğu durumda ameliyattan sonra görmede önemli bir iyileşme elde etmek mümkündür.

Miyop ve ileri görüşlülük kusurları, diğer kırma kusurları gibi gözlük veya rehabilite edici jimnastik kursları ile giderilebilir.

astigmatizm

Astigmatizm, gözün optik yapısında meydana gelen bir kusurdur. düzensiz şekil kornea ve/veya lens. Tüm insanlarda, kornea ve merceğin şekli, ideal dönme gövdesinden farklıdır (yani, tüm insanlarda bir dereceye kadar astigmatizma vardır). Şiddetli vakalarda, eksenlerden biri boyunca çekme çok güçlü olabilir, ayrıca korneada başka nedenlerden kaynaklanan eğrilik kusurları olabilir (yaralanmalar). bulaşıcı hastalıklar vesaire.). Astigmatizmde, ışık ışınları farklı meridyenlerde farklı güçlerde kırılır, bunun sonucunda görüntü bozulur ve bazen bulanıklaşır. Şiddetli vakalarda, bozulma o kadar güçlüdür ki görüş kalitesini önemli ölçüde azaltır.

Astigmatizmi, koyu paralel çizgileri olan bir kağıt yaprağını tek gözle inceleyerek teşhis etmek kolaydır - böyle bir kağıdı döndürerek, astigmat uzmanı koyu çizgilerin ya bulanık olduğunu ya da daha net hale geldiğini fark edecektir. Çoğu insan, rahatsızlık vermeyen 0,5 diyoptriye kadar doğuştan astigmatizme sahiptir.

Bu kusur, yatay ve dikey olarak farklı eğriliğe sahip silindirik lensli camlar ile telafi edilir ve kontak lens, (sert veya yumuşak torik) ve farklı meridyenlerde farklı optik güce sahip gözlük camları.

retina kusurları

renk körlüğü

Üç ana renkten birinin algısı retinada düşerse veya zayıflarsa, kişi hiçbir rengi algılayamaz. Kırmızı, yeşil ve mavi-mor için "renk körü" vardır. Nadiren eşleştirilmiş, hatta tam renk körlüğü vardır. Daha sıklıkla kırmızıyı yeşilden ayırt edemeyen insanlar vardır. Bu renkleri gri olarak algılarlar. Böyle bir görme eksikliğine renk körlüğü adı verildi - kendisi de böyle bir renk görme bozukluğundan muzdarip olan ve bunu ilk kez tanımlayan İngiliz bilim adamı D. Dalton'dan sonra.

Renk körlüğü tedavi edilemez, kalıtsaldır (X kromozomuna bağlıdır). Bazen bazı göz ve sinir hastalıklarından sonra ortaya çıkar.

Renk körü kişilerin kamuya açık yollarda araç kullanmakla ilgili çalışmalarına izin verilmez. Denizciler, pilotlar, kimyagerler, sanatçılar için iyi renk algısı çok önemlidir, bu nedenle bazı meslekler için renk görüşü özel tablolar kullanılarak kontrol edilir.

skotom

Scottoma (gr. skotolar- karanlık) - retinadaki bir hastalığın, optik sinir hastalıklarının, glokomun neden olduğu gözün görüş alanında leke benzeri bir kusur. Bunlar, görüşün önemli ölçüde bozulduğu veya hiç olmadığı (görüş alanı içinde) alanlardır. Bazen kör bir noktaya skotom denir - retina üzerinde optik sinir başına karşılık gelen bir alan (sözde fizyolojik skotom).

Mutlak skotom. mutlak skotom) - vizyonun olmadığı bir alan. Bağıl skotom (İngilizce) bağıl skotom) - görüşün önemli ölçüde azaldığı bir alan.

Amsler testini kullanarak bağımsız olarak bir çalışma yürüterek skotom varlığını varsaymak mümkündür.

BBC muhabiri Adam Hadhazy, ışık yılları uzaklıktaki uzak galaksileri görmekten görünmez renkleri görmeye kadar, gözlerinizin neden inanılmaz şeyler yapabildiğini açıklıyor. Etrafına bir bak. Ne görüyorsun? Bütün bu renkler, duvarlar, pencereler, her şey sanki burada olması gerektiği gibi apaçık görünüyor. Tüm bunları, bu nesnelerden seken ve gözümüze giren ışık parçacıkları - fotonlar - sayesinde gördüğümüz fikri inanılmaz görünüyor.

Bu foton bombardımanı, yaklaşık 126 milyon ışığa duyarlı hücre tarafından emilir. Fotonların farklı yönleri ve enerjileri beynimize iletilir. değişik formlar, renkler, parlaklık, çok renkli dünyamızı görüntülerle dolduruyor.

Olağanüstü vizyonumuzun açıkça bir dizi sınırlaması var. Bizden gelen radyo dalgalarını göremiyoruz. elektronik aletler burnumuzun altındaki bakterileri göremeyiz. Ancak fizik ve biyolojideki ilerlemelerle, doğal görmenin temel sınırlamalarını belirleyebiliriz. New York Üniversitesi'nde nörobilim profesörü olan Michael Landy, "Görebildiğiniz her şeyin bir eşiği vardır, üstünü veya altını göremediğiniz en düşük seviyedir" diyor.

Pek çok kişinin ilk etapta görme ile ilişkilendirdiği prizmadan - kelime kelimesini affedin - bu görsel eşiklere bakmaya başlayalım: renk.

Neden kahverengi değil de mor gördüğümüz, gözbebeklerimizin arkasında bulunan retinaya çarpan fotonların enerjisine veya dalga boyuna bağlıdır. İki tip fotoreseptör vardır, çubuklar ve koniler. Koniler renkten sorumluyken, çubuklar gece gibi düşük ışık koşullarında grinin tonlarını görmemizi sağlar. Retinal hücrelerdeki opsinler veya pigment molekülleri, gelen fotonların elektromanyetik enerjisini emerek elektriksel bir dürtü oluşturur. Bu sinyal, optik sinir yoluyla, renklerin ve görüntülerin bilinçli algısının doğduğu beyne gider.

Her biri belirli bir dalga boyundaki fotonlara duyarlı olan üç tür konimiz ve bunlara karşılık gelen opsinlerimiz var. Bu koniler kısa, orta ve kısa için S, M ve L olarak etiketlenir ve uzun dalgalar sırasıyla). Kısa dalgaları mavi, uzun dalgaları kırmızı olarak algılarız. Aralarındaki dalga boyları ve kombinasyonları tam bir gökkuşağına dönüşür. Landy, "Prizmalar veya lazerler gibi akıllı cihazlarla yapay olarak yaratılanlar dışında gördüğümüz tüm ışık, farklı dalga boylarının bir karışımıdır" diyor.

Bir fotonun olası tüm dalga boylarından, konilerimiz 380 ila 720 nanometre arasında küçük bir bant algılar - buna görünür spektrum diyoruz. Algı spektrumumuzun dışında, bir milimetreden bir kilometreye kadar bir dalga boyu aralığına sahip olan kızılötesi ve radyo spektrumu vardır.

Görünür spektrumumuzun üzerinde, daha yüksek enerjilerde ve daha kısa dalga boylarında, ultraviyole spektrumunu buluruz, sonra röntgen ve en üstte, dalga boyları metrenin trilyonda birine ulaşan gama ışını spektrumu bulunur.

Çoğumuz görünür spektrumla sınırlı olsak da, afaki (lens eksikliği) olan kişiler ultraviyole spektrumda görebilirler. Afaki genellikle katarakt veya doğum kusurlarının cerrahi olarak çıkarılması sonucu oluşur. Lens genellikle bloke olur morötesi ışık, yani onsuz, insanlar görünür spektrumun ötesini görebilir ve mavimsi bir tonda 300 nanometreye kadar olan dalga boylarını algılayabilir.

2014 yılında yapılan bir araştırma, göreceli olarak hepimizin kızılötesi fotonları görebildiğini gösterdi. İki kızılötesi foton yanlışlıkla bir retina hücresine neredeyse aynı anda çarparsa, enerjileri birleşerek dalga boylarını görünmezden (örneğin 1000 nanometre) görünür 500 nanometreye (çoğu göz için soğuk yeşil) dönüştürür.

Sağlıklı bir insan gözü, her biri yaklaşık 100 farklı renk tonunu ayırt edebilen üç tür koniye sahiptir, bu nedenle çoğu araştırmacı, gözlerimizin genel olarak yaklaşık bir milyon tonu ayırt edebildiği konusunda hemfikirdir. Ancak renk algısı kişiden kişiye değişen oldukça sübjektif bir yetenek olduğundan kesin rakamlar belirlemek oldukça zordur.

Irvine, California Üniversitesi'nde araştırma görevlisi olan Kimberly Jamison, "Bunu rakamlara dökmek oldukça zor" diyor. "Bir kişinin gördüğü, diğer kişinin gördüğü renklerin sadece bir kısmı olabilir."

Jamison ne hakkında konuştuğunu biliyor çünkü "tetrakromatlarla" - "insanüstü" vizyona sahip insanlarla çalışıyor. Çoğu kadın olan bu nadir bireyler, onlara fazladan dördüncü koni veren bir genetik mutasyona sahiptir. Kabaca söylemek gerekirse, dördüncü koni seti sayesinde tetrakromatlar 100 milyon renk görebilir. (Renk körlüğü olan dikromatlar, sadece iki tür koniye sahiptir ve yaklaşık 10.000 renk görürler.)

Görmemiz gereken minimum foton sayısı nedir?

Renk görüşünün çalışması için, konilerin genellikle çubuk muadillerine göre çok daha fazla ışığa ihtiyacı vardır. Bu nedenle, düşük ışık koşullarında, monokromatik çubuklar ön plana çıktığı için renk "soluyor".

İdeal laboratuvar koşullarında ve çubukların büyük ölçüde bulunmadığı retina bölgelerinde, konlar yalnızca bir avuç foton tarafından etkinleştirilebilir. Yine de, çubuklar dağınık ışık koşullarında daha iyi sonuç verir. 1940'lardaki deneylerin gösterdiği gibi, dikkatimizi çekmek için bir kuantum ışık yeterlidir. Stanford'da psikoloji ve elektrik mühendisliği profesörü olan Brian Wandell, "İnsanlar tek bir fotona tepki verebilir" diyor. "Daha fazla hassas olmanın bir anlamı yok."

1941'de Columbia Üniversitesi'ndeki araştırmacılar insanları karanlık bir odaya koydu ve gözlerinin alışmasını sağladı. Çubukların tam hassasiyete ulaşması birkaç dakika sürdü - bu yüzden ışıklar aniden söndüğünde görmekte zorlanıyoruz.

Bilim adamları daha sonra deneklerin yüzlerinin önünde mavi-yeşil bir ışık yaktılar. İstatistiksel şansı aşan bir seviyede, katılımcılar ilk 54 foton gözlerine ulaştığında ışığı algılayabildiler.

Bilim adamları, gözün diğer bileşenleri tarafından emilerek foton kaybını telafi ettikten sonra, beş fotonun katılımcılara ışık hissi veren beş ayrı çubuğu etkinleştirdiğini buldular.

Görebileceğimiz en küçük ve en uzağın sınırı nedir?

Bu gerçek sizi şaşırtabilir: Görebildiğimiz en küçük veya en uzak şeyin içsel bir sınırı yoktur. Herhangi bir boyuttaki, herhangi bir mesafedeki nesneler, fotonları retina hücrelerine ilettiği sürece onları görebiliriz.

Landy, "Gözün tek umursadığı, göze çarpan ışık miktarıdır" diyor. - Toplam foton sayısı. Bir ışık kaynağını gülünç derecede küçük ve uzak yapabilirsiniz, ancak güçlü fotonlar yayarsa onu görürsünüz.”

Örneğin, geleneksel bilgelik, karanlık ve berrak bir gecede bir mumun alevini 48 kilometre mesafeden görebileceğimizi söyler. Uygulamada, elbette, gözlerimiz basitçe fotonlarda yıkanacak, bu nedenle büyük mesafelerden dolaşan ışık miktarları bu karmaşa içinde kaybolacaktır. Landy, "Arka planın yoğunluğunu artırdığınızda, bir şeyi görmek için ihtiyacınız olan ışık miktarı artar" diyor.

Yıldızlarla bezeli karanlık bir arka plana sahip gece gökyüzü, görüş mesafemizin çarpıcı bir örneğidir. Yıldızlar çok büyük; gece gökyüzünde gördüğümüz birçoğunun çapı milyonlarca kilometredir. Ancak en yakın yıldızlar bile bizden en az 24 trilyon kilometre uzaktadır ve bu nedenle gözlerimiz için o kadar küçüktür ki onları seçemezsiniz. Yine de, fotonlar kozmik mesafeleri aşıp gözlerimize çarptıkça, onları güçlü yayılan ışık noktaları olarak görüyoruz.

Gece gökyüzünde gördüğümüz tüm yıldızlar bizim galaksimiz olan Samanyolu'ndadır. Çıplak gözle görebildiğimiz en uzak nesne kendi galaksimizin dışındadır: 2,5 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan Andromeda galaksisi. (Bu tartışmalı olsa da, bazı kişiler Triangulum galaksisini son derece karanlık bir gece gökyüzünde görebildiğini ve üç milyon ışıkyılı uzaklıkta olduğunu iddia ediyor, sadece sözlerine inanmak zorundalar).

Andromeda galaksisindeki trilyonlarca yıldız, uzaklığı göz önüne alındığında, gökyüzünün loş, parlak bir parçasında bulanıklaşıyor. Ve yine de boyutu devasa. Görünür boyut açısından, kentilyon kilometre uzakta olsa bile, bu galaksi dolunaydan altı kat daha geniştir. Ancak o kadar az foton gözümüze ulaşır ki, bu göksel canavar neredeyse görünmezdir.

Görüş ne kadar keskin olabilir?

Andromeda galaksisinde neden tek tek yıldızları göremiyoruz? Görme çözünürlüğümüzün veya görme keskinliğimizin sınırları kendi sınırlamalarını getirir. Görme keskinliği, noktalar veya çizgiler gibi detayların birbirine karışmaması için birbirinden ayrı olarak ayırt edilebilmesidir. Dolayısıyla görmenin sınırlarını ayırt edebildiğimiz "noktaların" sayısı olarak düşünebiliriz.

Görme keskinliği sınırları, retinada paketlenmiş koniler ve çubuklar arasındaki mesafe gibi çeşitli faktörler tarafından belirlenir. Ayrıca, daha önce de söylediğimiz gibi, olası tüm fotonların ışığa duyarlı hücrelere girmesini önleyen göz küresinin optiği de önemlidir.

Teorik olarak araştırmalar, görebildiğimiz en iyi şeyin açısal ölçü birimi olan yay derecesi başına yaklaşık 120 piksel olduğunu göstermiştir. Uzanmış bir elin tırnağına sığan 60x60 siyah beyaz bir satranç tahtası gibi düşünebilirsiniz. Landy, "Görebileceğiniz en net model bu" diyor.

Küçük harflerden oluşan bir tablo gibi bir göz testi de aynı ilkeler tarafından yönlendirilir. Aynı keskinlik sınırları, birkaç mikrometre genişliğindeki tek bir sönük biyolojik hücreyi neden ayırt edemediğimizi ve ona odaklanamadığımızı açıklıyor.

Ama kendinizi yazmayın. Bir milyon renk, tek fotonlar, kentilyon kilometre uzaktaki galaktik dünyalar - göz yuvalarımızdaki bir jöle baloncuğu, kafataslarımızdaki 1,4 kilogramlık bir süngere bağlı için hiç de fena değil.

Dünya'nın yüzeyi kıvrılır ve 5 kilometre uzaklıkta görüş alanından kaybolur. Ancak görüşümüzün keskinliği ufkun çok ötesini görmemizi sağlar. Dünya düz olsaydı ya da bir dağın tepesinde durup gezegenin normalden çok daha geniş bir alanına bakarsanız, yüzlerce kilometre ötedeki parlak ışıkları görebilirdiniz. Karanlık bir gecede, sizden 48 kilometre uzakta bulunan bir mumun alevini bile görebilirsiniz.

İnsan gözünün ne kadar uzağı görebileceği, uzaktaki nesnenin ne kadar ışık parçacığı veya foton yaydığına bağlıdır. Çıplak gözle görülebilen en uzak nesne, Dünya'dan 2,6 milyon ışıkyılı gibi geniş bir mesafede bulunan Andromeda Bulutsusu'dur. Bu galaksideki bir trilyon yıldız, toplamda birkaç bin fotonun dünya yüzeyinin her santimetrekaresiyle her saniye çarpışmasına yetecek kadar ışık yayar. Karanlık bir gecede bu miktar retinayı harekete geçirmek için yeterlidir.

1941'de, görme uzmanı Selig Hecht ve Columbia Üniversitesi'ndeki meslektaşları, hala mutlak görüş eşiğinin güvenilir bir ölçüsü olarak kabul edilen şeyi yaptılar - görsel bir algının farkındalığına neden olmak için retinaya girmesi gereken minimum foton sayısı. Deney ideal koşullar altında bir eşik belirledi: katılımcıların gözlerine mutlak karanlığa tamamen uyum sağlamaları için zaman verildi, uyarıcı olarak hareket eden mavi-yeşil ışık parlaması 510 nanometrelik bir dalga boyuna sahipti (gözlerin en hassas olduğu), ve ışık, ışığı tanıyan çubuk hücrelerle dolu retinanın periferik kenarına yönlendirildi.

Bilim adamlarına göre, deneye katılanların vakaların yarısından fazlasında böyle bir ışık parlamasını tanıyabilmeleri için, gözler 54 ila 148 foton çarpmış olmalıydı. Bilim adamları, retina absorpsiyon ölçümlerine dayanarak, ortalama olarak 10 fotonun aslında insan retinal çubukları tarafından emildiğini hesapladılar. Böylece, 5-14 fotonun emilmesi veya sırasıyla 5-14 çubuğun aktivasyonu, beyne bir şey gördüğünüzü gösterir.

Hecht ve meslektaşları, bu deneyle ilgili bir makalede "Bu gerçekten çok az sayıda kimyasal reaksiyon" dedi.

Bilim adamları, mutlak eşiği, bir mum alevinin parlaklığını ve parlak bir nesnenin söndüğü tahmini mesafeyi hesaba katarak, bir kişinin bir mum alevinin zayıf titremesini 48 kilometre mesafeden ayırt edebileceği sonucuna vardı.

Fakat bir nesnenin sadece bir ışık titremesinden daha fazlası olduğunu hangi mesafeden anlayabiliriz? Bir nesnenin bir nokta yerine uzamsal olarak uzamış görünmesi için, ondan gelen ışığın en az iki bitişik retina konisini - renkli görmeden sorumlu hücreleri - etkinleştirmesi gerekir. İdeal olarak, nesne bitişik konileri uyarmak için en az 1 arkdakika veya bir derecenin altıda biri açıyla uzanmalıdır. Bu açısal ölçü, cismin yakın veya uzak olmasına bakılmaksızın aynı kalır (uzaktaki cismin, yakındaki cisimle aynı açıda olması için çok daha büyük olması gerekir). Dolunay 30 yay dakikalık bir açıda yer alırken, Venüs yaklaşık 1 yay dakikalık bir açıda uzatılmış bir nesne olarak zar zor görülebilir.

Bir insan büyüklüğündeki nesneler, yalnızca yaklaşık 3 kilometrelik bir mesafede uzatılmış olarak ayırt edilebilir. Karşılaştırıldığında, bu mesafeden iki tanesini açıkça ayırt edebiliyorduk.

Görüş alanınızdaki Dünya'nın yüzeyi yaklaşık 5 km uzaklıktan kıvrılmaya başlar. Ancak insan görüşünün keskinliği, ufkun çok ötesini görmenizi sağlar. Eğrilik olmasaydı, bir mumun alevini 50 km öteden görebilirdiniz.

Görüş mesafesi, uzaktaki bir nesne tarafından yayılan fotonların sayısına bağlıdır. Bu galaksideki 1.000.000.000.000 yıldız, toplu olarak, her mil kareye birkaç bin fotonun ulaşmasına yetecek kadar ışık yayar. Dünya'ya bakın. Bu, insan gözünün retinasını heyecanlandırmak için yeterlidir.

İnsan görüşünün keskinliğini Dünya'dayken kontrol etmek imkansız olduğundan, bilim adamları matematiksel hesaplamalara başvurdular. Titreşen ışığı görmek için retinaya 5 ila 14 foton çarpması gerektiğini buldular. 50 km mesafedeki bir mum alevi, ışığın saçılmasını hesaba katarak bu miktarı verir ve beyin zayıf bir parıltıyı tanır.

Görünüşünden muhatap hakkında kişisel bir şey nasıl öğrenilir

"Tarla kuşlarının" bilmediği "baykuşların" sırları

Beyin postası nasıl çalışır - mesajların beyinden beyne İnternet üzerinden iletilmesi

Can sıkıntısı neden gereklidir?

"Mıknatıs Adam": Nasıl daha karizmatik olunur ve insanları kendinize çekersiniz

İçinizdeki savaşçıyı uyandırmak için 25 alıntı

özgüven nasıl geliştirilir

"Vücudu toksinlerden arındırmak" mümkün mü?

İnsanların Bir Suç için Faili Değil, Her Zaman Kurbanı Suçlamasının 5 Nedeni

Deney: Bir adam zararını kanıtlamak için günde 10 kutu kola içiyor