Как люди и животные воспринимают цвет?

Лекция по зрению

Если дальняя точка глаза бесконечно удалена, то такой глаз называют нормальным или эмметропическим. При этом глаз хорошо различает предметы и вдали, и вблизи. Это означает, что оптический аппарат глаза (роговица и хрусталик) имеют фокусное расстояние, равное длине оси глаза, и фокус в этом случае попадает точно на сетчатку. При эмметропии изображение от далеко расположенных предметов фокусируется в центральной ямке сетчатки – наиболее чувствительной области воспринимающего аппарата глаза. Несовпадение дальней точки с бесконечно удаленной называютаметропией глаза.

Глазу свойственны три основных недостатка:

• миопия (близорукость), при которой лучи от бесконечно удаленного точечного источника фокусируются перед сетчаткой (рис. 2.6 а).
• гиперметропия (дальнозоркость), при которой истинный фокус лучей от бесконечно удаленного предмета лежит за сетчаткой (рис. 2.6 б).
• астигматизм, при котором преломляющая способность глаза различна в разных плоскостях, проходящих через его оптическую ось.

а) близорукий глаз	б) дальнозоркий глаз
Рис. 2.6. Фокусировка параллельного пучка близоруким и дальнозорким глазом.

Близорукость

Причин близорукости может быть две. Первая – удлиненное глазное яблоко при нормальной преломляющей силе глаза. Другая причина – слишком большая оптическая сила оптической системы глаза (более 60 диоптрий) при нормальной длине глаза (24 мм). И в первом, и во втором случаях изображение от предмета не может сфокусироваться на сетчатку, а находится внутри глаза. На сетчатку попадает только фокус от близко расположенных к глазу предметов, то есть дальняя точка глаза приближается от бесконечности на конечное расстояние (рис. 2.7 а).

а) дальняя точка	б) коррекция
Рис. 2.7. Коррекция близорукости.

Чтобы скорректировать близорукость, нужно при помощи очков построить изображение бесконечно удаленной точки в том месте, которое глаз может видеть без всякого напряжения, то есть в дальней точке. Для исправления близорукости используются отрицательные очки (рис. 2.7 б), которые строят изображение бесконечно удаленной точки перед глазом.

Близорукость может быть врожденной, однако чаще всего она появляется в детском и подростковом возрасте, причем по мере роста глазного яблока в длину близорукость увеличивается. Истинной близорукости, как правило, предшествует так называемая ложная близорукость – следствие спазма аккомодации. В этом случае при применении средств, расширяющих зрачок и снимающих напряжение ресничной мышцы, зрение восстанавливается до нормы.

Дальнозоркость

Дальнозоркость вызывается слабой оптической силой оптической системы глаза для данной длины глазного яблока (либо короткий глаз при нормальной оптической силе, либо малая оптическая сила глаза при нормальной длине). Поскольку дальнозоркий глаз обладает относительно слабой преломляющей способностью, чтобы сфокусировать изображение на сетчатке, увеличивается напряжение мышц, изменяющих кривизну хрусталика, то есть глазу приходится аккомодироваться. Но даже и этого бывает недостаточно, чтобы рассмотреть предметы вдали. При рассматривании близко расположенных предметов напряжение еще больше возрастает: чем ближе предметы к глазу, тем все дальше за сетчатку уходит их изображение (рис. 2.8 а).

Скорректировать дальнозоркость можно при помощи положительных очков (рис. 2.8.б), которые строят изображение бесконечно удаленной точки за глазом.

а) дальняя точка	б) коррекция
Рис. 2.8. Коррекция дальнозоркости.

У новорожденного глаз немного сдавлен в горизонтальном направлении, поэтому у глаза есть небольшая дальнозоркость, которая проходит по мере роста глазного яблока.

При небольшой дальнозоркости зрение вдаль и вблизи хорошее, но могут быть жалобы на быструю утомляемость, головную боль при работе. При средней степени дальнозоркости зрение вдаль остается хорошим, а вблизи – затруднено. При высокой дальнозоркости плохим становится зрение и вдаль, и вблизи, так как исчерпаны все возможности глаза фокусировать на сетчатке изображение даже далеко расположенных предметов.

Аметропия глаза выражается в диоптриях как величина, обратная расстоянию от первой поверхности глаза до дальней точки (рис. 2.7 а), рис. 2.8 а)), выраженной в метрах:

,

(2.3)

Оптическая сила линзы, необходимая для коррекции близорукости или дальнозоркости, зависит не только от величины аметропии, но и от расстояния от очков до глаза. Контактные линзы располагаются вплотную к глазу, поэтому их оптическая сила равна аметропии.

Например, если при близорукости дальняя точка находится перед глазом на расстоянии 50 см, то , то есть для исправления такой близорукости нужны отрицательные очки с оптической силой .

Слабая степень аметропии считается до 3 диоптрий, средняя – от 3 до 6 диоптрий и высокая степень – свыше 6 диоптрий.

Астигматизм.

Причина астигматизма лежит либо в неправильной, несферичной форме роговицы (в разных сечениях глаза, проходящих через ось, радиусы кривизны неодинаковы), либо в нецентричном по отношению к оптической оси глаза положении хрусталика. Обе причины приводят к тому, что для различных сечений глаза фокусные расстояния оказываются неодинаковыми.

При астигматизме в одном глазу сочетаются эффекты близорукости, дальнозоркости и нормального зрения. Может, например, случиться, что для вертикального сечения фокусное расстояние равно нормальному, а для горизонтального – больше нормального. Тогда глаз окажется в горизонтальном сечении близоруким и не сможет видеть ясно горизонтальных линий на бесконечности, а вертикальные будет четко различать. На близком расстоянии благодаря аккомодации глаз прекрасно различит вертикальные линии, а горизонтальные будут расплывчатыми.

Астигматизм чаще всего является врожденным, но может стать следствием операции или глазной травмы. Кроме дефектов зрительного восприятия, астигматизм обычно сопровождается быстрой утомляемостью глаз, понижением зрения и головными болями.

Исправление астигматизма возможно при помощи цилиндрических (собирательных или рассеивающих) линз. Астигматизм обычно сочетается с другими дефектами зрения – близорукостью или дальнозоркостью, поэтому астигматические очки содержат чаще всего и сферические, и цилиндрические элементы.

Как люди и животные воспринимают цвет?

· Кошкам не доступен красный цвет и мир вокруг себя они видят совсем не ярким, зато различают целых 25 оттенков серого цвета. Ведь во время охоты на мышей им очень важно точно определить их окраску.

· Собаки совсем не различают красный, оранжевый и желтый цвет, зато отчетливо видят синий и фиолетовый.

· Самый редкий цвет глаз у людей — зеленый. Им могут похвастаться только 2% населения нашей планеты.

· Человек рождается с условно светло-серыми глазами, а их «истинный» цвет появляется к 2-3 годам.

· Благодаря огромному количеству светочувствительных клеток — более 130 миллионов — глаз человека способен воспринимать около 5 миллионов цветовых оттенков.

· Пчела не видит красный цвет и путает его с зеленым, серым и даже черным. Отчетливо она различает только желтый, сине-зеленый, синий, пурпурный, фиолетовый. Зато очень хорошо воспринимает ультрафиолетовое излучение. Среди бледных, белых лепестков может разглядеть яркие сине-фиолетовые узоры, указывающие, где искать нектар.

· Цвет глаз зависит от пигмента радужной оболочки, который называется «меланин». Большое количество пигмента определяет формирование темного цвета радужной оболочки глаза (черные, карие, светло-карие), а меньшее количество — светлые (серые, зеленые, голубые).

· В отличие от большинства животных, у человека три базовых воспринимаемых цвета — красный, синий и зеленый, смешивая которые, получаются все цвета, видимые глазом.

· Красный цвет глаз встречается только у альбиносов. Он связан с полным отсутствием в радужной оболочке меланина, поэтому определяется кровью в сосудах радужной оболочки.

· Вопреки распространенному представлению, коровы и быки не различают красного цвета. Многие уверены, что во врем корриды быка раздражает плащ торреодора, но как оказывается это не так. Быка провоцирует не цвет, так как он не видит красного, а сам факт движения. Поскольку быки еще и близоруки, то мелькание тряпки понимается ими, как вызов и агрессия со стороны противника.

· У 1% людей на Земле цвет радужки левого и правого глаза неодинаков.

· Принято считать, что дальтонизм — сугубо мужская «участь». В той или иной мере им страдают порядка 8% мужчин и всего лишь 1% женщин.

· Жители Прибалтики, северной Польши, Финляндии и Швеции считаются самыми светлоглазыми европейцами. А наиболее количество людей с темными глазами живет в Турции и Португалии.

Далеко гляжу!

· Собаки хорошо видят на расстоянии, не ближе 35-50 см. А более близкие объекты выглядят для них расплывчатыми и бесформенными. Острота зрения у собаки составляет примерно одну треть от человеческой. Зато их глаза утроены таким образом, что они с легкостью могут определить дистанцию до объекта.

· Стрекоза — самый зоркий представитель насекомых. Она может различать предметы размером с маленькую бусинку на расстоянии в 1м. Глаз стрекозы состоит из 30 000 отдельных глазков, такие глаза называются «фасеточными». Каждый из них выхватывает из окружающего пространства одну точку, а уже в ее мозгу все складывается в единую мозайку. Сложно представить, но глаз стрекозы воспринимает до 300 изображений в секунду. В тех случаях, когда человек увидит промелькнувшую тень, стрекоза будет отчетливо видеть движущийся предмет.

· Если принять остроту зрения орла за 100%, то обычное зрение человека составляет всего 52% от орлиного зрения.

· Сокол способен разглядеть цель величиной в 10 см., с высоты 1,5 км.

· Гриф различает мелких грызунов с расстояния до 5 километров.

· Лягушки видят только движущиеся предметы. Чтобы рассмотреть неподвижный предмет, ей самой необходимо начать двигаться. У лягушки почти 95% зрительной информации поступает сразу же в рефлекторный отдел, то есть видя движущийся предмет, лягушка реагирует на него молниеносно, как на потенциальную пищу.

· У человека угол обзора составляет 160 до 210°.

· У козлов и зубров зрачки — горизонтальные и прямоугольные. Такие зрачки расширяют им поле обзора до 240°.Они видят почти все вокруг, в буквальном смысле этого слова.

· Глаза лошади расположены так, что ее обзор составляет 350°. Острота зрения у них почти такая же, как и у человека.

· У кошки угол обзора — 185°, а у собаки — всего лишь 30-40°,