Нотатки про очі та зір. Продовження.
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Важливою характеристикою ока є гострота зору. Людина з відмінним зором може читати газетний текст з відстані 1,5 метра. Кутовий розмір букв при цьому становить близько 3 кутових хвилини, тобто відстань до букв в 1000 разів перевищує їх розмір. Розрізняти напрямок чорних і білих смуг рівної ширини вдається, якщо період малюнка не менше 1 кутової хвилини. Особи з винятковою гостротою зору бачать планету Венера, коли вона розташована між Сонцем і Землею, у вигляді серпа, подібного місячному. Взагалі ж люди з гостротою зору вдвічі більше звичайної, здатні читати газету з відстані 3 м, надзвичайно рідкісні і становлять інтерес для дослідників.
Слід мати на увазі, що про гостроту зору не можна судити по тому, як людина впізнає знайомі предмети. Нерідко доводиться чути про дивовижний зір мисливців. Звичайно, добрим мисливцем легше стати з хорошим зором. Але для впізнавання предметів дуже важливо не тільки хороший зір, але й досвід. Зокрема, дуже важливо знати, які саме об’єкти можуть зустрітися серед тих які треба розрізнити і впізнати. При читанні тексту ми зустрічаємося з великим набором літер, для розрізнення яких потрібно бачити (розрізняти) окремі деталі. Якщо знати заздалегідь, що є тільки два знаки, скажімо, нулик і хрестик, то ми будемо впізнавати їх з більшої відстані, так і мисливець безпомилково впізнає, наприклад, ласку там, де профан буде губитися в здогадах – що це: куниця, щур або ховрах. Обстановка підказує людині, які об’єкти можуть зустрітися в тій чи іншій обстановці, і полегшує завдання. Крім того, досвідчене око (а насправді не стільки око, скільки мозок) звертає увагу на такі деталі, ознаки, які вислизають від недосвідченого спостерігача. Хороший чабан знає «в обличчя» овець своєї отари і відрізнить їх від чужих, а для нас вони всі однакові.
Абсолютна чутливість ока пов’язана якимось чином з пристроєм фоторецепторів, паличок і колб. У нічних тварин переважають високочутливі палички, у денних (ящірки, птахи, ховрахи) – менш чутливі колбочки. У багатьох тварин сітківка «змішана», тобто містить і палички і колбочки. У сітківці людини вони розподілені нерівномірно: в центральній ямці сітківки, куди проектується зображення предмета при уважному розгляданні, є тільки колбочки, а на периферії сітківки переважають палички.
З різною чутливістю рецепторів і нерівномірним розподілом в сітківці пов’язаний секрет бачення в темряві. Щоб темної ночі розглянути який-небудь предмет, треба дивитися не прямо на нього, а трохи вбік. У цьому можна переконатися, розглядаючи слабку зірку на небі: щоб краще її побачити, треба дивитися повз неї.
Світлочутливі речовини, за допомогою яких світло сприймається сітківкою, розпадається на світлі, так що більшій освітленості відповідає менша концентрація пігментів. Зрозуміло, що чутливість ока при меншій концентрації пігменту буде менше, ніж при більшій. Однак, виявляється, що навіть мізерне зменшення концентрації фотопігментів пов’язано з дуже сильним зменшенням чутливості ока. Це пояснюється складною і маловивченою перебудовою в нервових елементах сітківки. Саме за рахунок цього чутливість ока змінюється в мільйони разів.
Ми вже говорили, що наше око, безсумнівно, – досконалий прилад. Досконалий, але не ідеальний, І це видно навіть з порівняння його з очима багатьох тварин. У птахів гострота зору вище. У ряду нічних тварин більше чутливість і краще механізм адаптації – пристосування ока до різних ступенів яскравості, Не тільки нам, але і всім хребетним доводиться миритися з наявністю сліпої плями. Те ж саму стосується хроматичної аберації (різне заломлення світла з різною довжиною хвилі). Перелік недосконалостей очей можна значно розширити.
На безлічі прикладів можна показати, що природа нерідко задовольняється задовільним рішенням завдання, а не ідеальним. Але напрошується питання: чому ж, незважаючи на недоліки наших очей, художник відмінно розрізняє багатющі колірні відтінки, креслярі ніколи не спутають криву лінію з прямою і так далі і тому подібне!
Це відбувається тому, що око не можна розглядати ізольовано від нашого мозку. Оптична система – це не одне тільки око. Око – це всього лише вікно, в яке надходить зорова інформація. А мозок, і особливо наш досконалий людський мозок, коригує, поправляє і оцінює все побачене. І скаржитися нам на свої очі не доводиться.
Автор: Олег Орлов.