Як далеко може бачити очей людини, найбільший портал по навчанню

Як далеко може бачити очей людини?

Поверхня Землі згинається і пропадає з поля зору на відстані 5 кілометрів. Але гострота нашого зору дозволяє бачити далеко за горизонт. Якби Земля була плоскою, або якщо б ви стояли на вершині гори й дивилися на набагато більшу ділянку планети, ніж зазвичай, ви змогли б побачити яскраві вогні на відстані сотень кілометрів. В темну ніч вам вдалося б навіть побачити полум'я свічки, що знаходиться в 48 кілометрах від вас.

Наскільки далеко може бачити людське око залежить від того, скільки частинок світла, або фотонів, випускає віддалений об'єкт. Самим далеким об'єктом, видимим неозброєним оком, є Туманність Андромеди, розташована на величезній відстані в 2,6 мільйона світлових років від Землі. Один трильйон зірок цієї галактики випускає в цілому досить світла для того, щоб кілька тисяч фотонів щосекунди стикалися з кожним квадратним сантиметром земної поверхні. В темну ніч цієї кількості достатньо для активізації сітківки ока.

У 1941 році фахівець з питань зору Селіг Гехт зі своїми колегами з Колумбійського університету зробив те, що до сих пір вважається надійним засобом вимірювання абсолютного порога зору - мінімальної кількості фотонів, які повинні потрапити в сітківку, щоб викликати усвідомлення візуального сприйняття. Експеримент встановлював поріг в ідеальних умовах: очам учасників давали час, щоб повністю звикнути до абсолютній темряві, синьо-зелений спалах світла, що діє як подразник, мала довжину хвилі 510 нанометрів (до якої очі найбільш чутливі), і світло було направлено на периферичний край сітківки , заповнений розпізнають світло клітинами паличками.

За даними вчених, для того, щоб учасники експерименту змогли розпізнати такий спалах світла більш ніж в половині випадків, в очні яблука мало потрапити від 54 до 148 фотонів. На підставі вимірів ретинальной абсорбції вчені підрахували, що в середньому 10 фотонів в дійсності вбираються паличками сітківки людини. Таким чином, абсорбція 5-14 фотонів або, відповідно, активація 5-14 паличок вказує мозку, що ви щось бачите.

«Це дійсно дуже мала кількість хімічних реакцій», - відзначили Гехт і його колеги в статті про цей експеримент.

Беручи до уваги абсолютний поріг, яскравість полум'я свічки і розрахункове відстань, на якому світився тьмяніє, вчені прийшли до висновку, що людина може розрізнити слабке мерехтіння полум'я свічки на відстані 48 кілометрів.

Об'єкти завбільшки з людину помітні як протяжні на відстані лише близько 3 кілометрів. У порівнянні на такій відстані ми змогли б чітко розрізнити дві фари автомобіля.Но на якій відстані ми можемо розпізнати, що об'єкт є чимось більшим, ніж просто мерехтіння світла? Щоб об'єкт здавався просторово протяжним, а не точковим, світло від нього повинен активувати не менше двох суміжних колб сітківки - клітин, що відповідають за кольоровий зір. В ідеальних умовах об'єкт повинен лежати під кутом не менше 1 аркмінута, або одна шоста градуса, щоб порушити суміжні колбочки. Ця кутова міра залишається однією і тією ж незалежно від того, близько чи далеко знаходиться об'єкт (віддалений об'єкт повинен бути набагато більше, щоб перебувати під тим же кутом, що і ближній). Повна Місяць лежить під кутом 30 аркмінут, тоді як Венера ледь помітна як протяжний об'єкт під кутом близько 1 акрмінути.