Заметки о глазах и зрении. Продолжение.

Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком

Важной характеристикой глаза является острота зрения. Человек с отличным зрением может читать газетный текст с расстояния 1,5 метра. Угловой размер букв при этом составляет около 3 угловых минуты, то есть расстояние до букв в 1000 раз превышает их размер. Различать направление черных и белых полос равной ширины удается, если период рисунка не меньше 1 угловой минуты. Лица с исключительной остротой зрения видят планету Венера, когда она расположена между Солнцем и Землей, в виде серпа, подобного лунному. Вообще же люди с остротой зрения вдвое больше обычной, способные читать газету с расстояния 3 м, чрезвычайно редки и представляют интерес для исследователей.

Следует иметь в виду, что об остроте зрения нельзя судить по тому, как человек узнает знакомые предметы. Нередко приходится слышать об изумительном зрении охотников. Конечно, хорошим охотником легче стать с хорошим зрением. Но для узнавания предметов очень важно не только хорошее зрение, но и опыт. В частности, очень важно знать, какие именно объекты могут встретиться среди тех которые надо различить и узнать. При чтении текста мы встречаемая с большим набором букв, для различения которых нужно видеть (различать) отдельные детали. Если знать заранее, что есть только два знака, скажем, нолик и крестик, то мы будем узнавать их с большего расстояния, так и охотник безошибочно узнает, например, ласку там, где профан будет терятся в догадках — что это: куница, крыса или суслик. Обстановка подсказывает человеку, какие объекты могут встретиться в той или мной обстановке, и облегчает задачу. Кроме того, опытный глаз (а на самом деле не столько глаз, сколько мозг) обращает внимание на такие детали, признаки, которые ускользают от неопытного наблюдателя. Хороший чабан знает «в лицо» овец своей отары и отличит их от чужих, а для нас они все одинаковы.

Абсолютная чувствительность глаза связана каким-то образом с устройством фоторецепторов, палочек и колбочек. У ночных животных преобладают высокочувствительные палочки, у дневных (ящерицы, птицы, суслики) — менее чувствительные колбочки. У многих животных сетчатка «смешанная», то есть содержат и палочки и колбочки. В сетчатке человека они распределены неравномерно: в центральной ямке сетчатки, куда проектируется изображение предмета при внимательном рассматривании, есть только колбочки, а на периферии сетчатки преобладают палочки.

С разной чувствительностью рецепторов и неравномерным распределением в сетчатке связан секрет ведения в темноте. Чтобы темной ночью рассмотреть какой-либо предмет, надо смотреть не прямо на него, а чуть в сторону. В этом можно убедиться, рассматривая слабую звезду на небе: чтобы лучше ее увидеть, надо смотреть мимо нее.

Светочувствительные вещества, с помощью которых свет воспринимается сетчаткой, распадаются на свету, так что большей освещенности соответствует меньшая концентрация пигментов. Понятно, что чувствительность глаза при меньшей концентрации пигмента будет меньше, чем при большей. Однако, оказывается, что даже ничтожное уменьшение концентрации фотопигментов связано с очень сильным уменьшением чувствительности глаза. Это объясняется сложной и малоизученной перестройкой в нервных элементах сетчатки. Именно за счет этого чувствительность глаза меняется в миллионы раз.

Мы уже говорили, что наш глаз, несомненно, — совершенный прибор. Совершенный, но не идеальный, И это видно даже из сравнения его с глазами многих животных. У птиц острота зрения выше. У ряда ночных животных больше чувствительность и лучше механизм адаптации — приспособление глаза к различным степеням яркости, Не только нам, но и всем позвоночным приходится мириться с наличием слепого пятна. То же самоё касается хроматической аберрации (разное преломление света с разной длиной волны). Перечень несовершенств глаз можно значительно расширить.

На множестве примеров можно показать, что природа нередко довольствуется удовлетворительным решением задачи, а не идеальным. Но напрашивается вопрос: почему же, несмотря на недостатки наших глаз, художник отлично различает богатейшие цветовые оттенки, чертежники никогда не спутают кривую линию с прямой и так далее и тому подобнее!

Это происходит потому, что глаз нельзя рассматривать изолированно от нашего мозга. Оптическая система — это не один только глаз. Глаз — это всего только окно, в которое поступает зрительная информация. А мозг, и в особенности наш совершенный человеческий мозг, корректирует, поправляет и оценивает все увиденное. И жаловаться нам на свои глаза не приводится.

Автор: Олег Орлов.