Зрительные ощущения

Основные параметры зрения это – цвет, насыщенность и яркость. Цвет зависит от различия в длине световой волны, насыщенные цвета соответствуют более узкой полосе длины волны (степень чистоты света), а яркость соответствует амплитуде световой волны (интенсивность света и цвета). Ощущение света и цвета происходит благодаря тому, что глаз реагирует на поток электромагнитной энергии. Основные составляющие глаза - это хрусталик – своеобразная линза, которая фокусирует образы на светочувствительной сетчатке. Передняя часть глаза покрыта светлой мембраной – роговицей. Кривизна этого прозрачного окна преломляет световые лучи вовнутрь. Роговица отвечает за большую часть фокусировки в глазу. Более точная фокусировка происходит, когда положение хрусталика в пространстве изменяется при помощи группы мицелярных мышц – этот процесс носит название аккомодации. Многие дефекты зрения возникают именно в этом процессе. Если глазное яблоко укорочено, близкие объекты не удается сфокусировать – возникает гиперопия (дальнозоркость). Если глазное яблоко слишком вытянуто, образ не доходит до сетчатки и отдаленные объекты не удается сфокусировать – возникает миопия (близорукость). Если роговица или хрусталик деформированы – фокусируется только часть зрительного поля, а часть остается расплывчатой – возникает астигматизм. Все эти дефекты зрения можно исправить, поместив перед глазами очки или контактные линзы – дополнительные линзы, которые будут изменять путь падающего света и восстанавят резкость фокусировки. По мере старения людей хрусталик становится менее способным к аккомодации, так как мицелярные мышцы слабеют и становятся менее гибкими. Поскольку положение хрусталика в пространстве нужно больше всего изменять при фокусировке близких объектов, именно этот процесс затрудняется с возрастом - возникает пресбиопия (возрастная дальнозоркость).

Еще одна немаловажная деталь глаза – радужная оболочка – это окрашенная круговая мышца, которая позволяет глазу адаптироваться к темноте, расширяясь и сокращаясь, – изменяя размер зрачка. Сетчатка тоже может приспосабливаться к изменениям освещенности, но медленно, а радужная оболочка позволяет нам быстро переходить из темноты на яркий свет. При тусклом освещении зрачки расширяются, а при ярком свете сужаются. По наблюдениям Леонардо да Винчи, при максимальном сужении радужной оболочки, зрачок в 17 раз больше, чем при минимальном. Если бы этого не происходило, то мы довольно долго не могли бы ничего видеть, входя в темную комнату.

Видение происходит благодаря находящимся в сетчатке рецепторным клеткам – палочкам и колбочкам. Колбочки – зрительные рецепторы цвета и остроты дневного зрения (6,5 миллионов на каждый глаз). Палочки – зрительные рецепторы тусклого света, вызывающие черно-белые ощущения (100 миллионов на каждый глаз). На вопрос о том, какой цвет является самым ярким, существует два ответа – один для палочек, другой для колбочек. Максимальная цветовая чувствительность колбочек находится в желтовато-зеленой части спектра. Иными словами, при равном освещении дневным светом самым ярким цветом кажется желтовато-зеленый (одежда дорожных рабочих и инспекторов ГАИ). Палочки же не вызывают цветовых ощущений. При тусклом свете ни один цвет не будет видим, но какой-то может показаться более ярким, чем другие – для палочек это зеленовато-голубой (мигалки и сигнальные огни аэропорта). Говоря о цветовом зрении, нельзя не сказать о его дефектах. Если человек не имеет колбочек или они неправильно функционируют, мир для него превращается в черно-белое кино – два цвета одинаковой яркости выглядят совершенно одинаково – возникает цветовая слепота. Встречается она крайне редко, и иногда ею бывает поражен только один глаз. Возможно также и другое расстройство цветного зрения - цветовая слабость или дальтонизм – неспособность различать некоторые цвета. Примерно 8% мужского населения и менее 1% женского не различают красный и зеленый цвета (вместо этих цветов чаще всего видят грязно кирпичный), другая форма цветовой слабости, связанная с неразличением желтого и голубого цвета крайне редка. Вместо желтого и голубого воспринимают грязно зеленый). Цветовую слабость вызывают изменения в генах, которые контролируют зрительные пигменты колбочек. Красно-зеленая цветовая гамма является рецессивным признаком, связанным с полом. Передается женской или Х-хромосомой, т.к. у женщин этих хромосом две, они реже страдают цветовой слабостью. Для распознавания цветовой слепоты часто используют тест Исихары. В этом тесте цифры и другие фигуры, состоящие из точек одного цвета, изображают на фоне точек другого цвета. Таким образом, человек с цветовой слепотой видит только набор точек.

Подобно колбочкам, палочки содержат светочувствительный зрительный пигмент. Когда на зрительный пигмент попадают световые лучи, он обесцвечивается, химически разрушается – остаточные образы, вызванные лампами и вспышками, являются прямым следствием этого разрушения. Чтобы светочувствительность восстановилась, зрительные пигменты должны перегруппироваться, на это требуется время. Ночным зрением мы обязаны главным образом увеличению содержания родопсина, пигмента палочек. При нормальных условиях восстановление зрения после ослепления требует около 20 секунд – достаточное время для того, чтобы произошел несчастный случай, а при наличии в крови сосудорасширяющих средств, например, алкоголя это время увеличивается до 30-50 секунд, т.к. расширение зрачка способствует попаданию в глаза большего количества света. Палочки нечувствительны к ярко-красному свету, используя этот факт, подводные лодки, кабины самолетов и другие помещения, где требуется использование ночного и дневного зрения, освещают красным светом. В каждом из этих случаев это помогает людям быстрее перейти в темноту, не испытывая необходимости в адаптации. Поскольку красный свет не воздействует на палочки, получается, что люди уже провели некоторое время в темноте. При недостатке витамина «А» в организме вырабатывается меньше родопсина, и у человека может развиться ночная слепота – способность нормально видеть при ярком свете, обеспечиваемая колбочками, и неспособность видеть ночью, обеспечиваемая палочками.