зорова система
Зір характеризують такі показники:
- Діапазон сприймаються частот або довжин хвиль світла;
- Діапазон інтенсивностей світлових хвиль від порога воспри-ємства до больового порогу;
- Просторова роздільна спосіб-ність - гострота зору;
- Тимчасова роздільна здатність - час сумації і критична частота мигтіння;
- Поріг чув-ствительности і адаптація;
- Здатність до сприйняття кольорів;
- Стереоскопія - сприйняття глибини.
1. Діапазон сприймаються частот або довжин хвиль світла
Діапазон довжин хвиль, нм
Діапазон частот, ТГц
Тимчасові характеристики зору описуються двома основними показниками
- Часом сумації,
- Критичною частотою мілину-каній.
Часова сумація. Зорова система має певну інерційність: після включення стимулу необхідний час для появи зорової реакції (воно включає час, потрібний для розвитку хімічес-ких процесів в рецепторах). Зникає зорове враження не відразу, а лише через деякий час після припинення дії на око світла або зображення, оскільки для відновлення зри-ного пігменту сітківки ока також потрібен час. Існує еквівалентність між інтенсивністю і тривалістю дії світла на око. Чим коротше зоровий стимул, тим більшу інтенсивність-ність він повинен мати, щоб викликати зорове відчуття. Таким чином, для виникнення зорового відчуття має значення сумарна кількість світлової енергії. Цей зв'язок між тривалістю і інтенсивністю зберігається лише при коротких длительностях стимулів - до 20 мс. Для більш тривалих сигналів (від 20 мс до 250 мс) повна компенсація порогової інтенсивності (яскравості) за рахунок тривалості вже не спостерігається. Будь-яка зависи-ність між здатністю до виявлення світла і його длітельнос-ма зникає після того, як тривалість стимулу досягає 250 мс, а при великих длительностях вирішальною стає интен-ність. Залежність порогової інтенсивності світла від длитель-ності його впливу називається тимчасової суммацией. Цей поки-затель використовується для оцінки функції зорової системи.
Критична частота мигтіння. Зорова система зберігає сліди світлового подразнення протягом 150-250 мс після його включення. Це свідчить про те, що око сприймає переривчастий світло, як безперервний, при певних інтервалах між спалахами. Частота спалахів, при якій ряд послідовних спалахів сприймається як безперервний світло, називається критичною частотою мигтіння. Цей показник нерозривно пов'язаний з тимчасової суммацией: процес сумації забезпечує плавне злиття послідовних зображені жений в безперервний потік зорових вражень. Чим вище інтенсивність світлових спалахів, тим вище критична частота мигтіння. Критична частота мигтіння пі середньої інтенсив-ності світла становить 16-20 в 1 с.
Поріг чув-ствительности і адаптація
Поріг світловий чутливості - це найменша інтенсив-ність світла, яку людина здатна побачити. Вона становить 10 -10 - 10 -11 ерг / с. У реальних умовах на величину порога суще-ственно впливає процес адаптації - зміни чутливості зорової системи а залежно від вихідної освітленості. При низькій інтенсивності світла в навколишньому середовищі розвивається темновая адаптація зорової системи. У міру розвитку темнової адаптації чутливість зору зростає. Тривалість повної темнової адаптації становить 30 хв. При збільшенні освітлений-ності навколишнього середовища відбувається світлова адаптація, яка завершується за 15-60 с. Відмінності темновой і світловий адаптації пов'язані зі швидкістю хімічних процесів розпаду і синтезу пігментів сітківки.
Здатність до сприйняття кольорів
Сприйняття кольору залежить від довжини хвилі світла, що потрапляє в око. Однак, таке твердження справедливе лише для монохрома-тичних променів, тобто променів з одного довжиною хвилі. Білий світ містить всі довжини світлових хвиль.
Існує три основних кольори:
В результаті змішування основних кольорів можна отримати будь-який колір. Пояснюють колірне зір на основі припущення про істоту-вання в сітківці ока фоторецепторів трьох різних типів, чув-ствительность до різних довжинах хвиль світла, відповідних ос-новним частотам спектра (синій, зелений, червоний).
Порушення сприйняття кольору називається колірною сліпотою, або на дальтонізм, по імені Дальтона, який вперше описав цей дефект зору на основі власного досвіду. Дальтонізм стра-дають, в основному, чоловіки (близько 10%) у зв'язку з відсутністю певного гена в Х-хромосомі.
Відомі такі типи порушень світлового зору:
- протанопия - відсутність чутливості до крас-ному кольором,
- дейтеранопія - відсутність чутливості до зелено-му кольором,
- трітанопія - відсутність чутливості до синього кольору.
- монохроматія - повна колірна сліпота (зустрічається ис-ключітельно рідко).
Стереоскопія - сприйняття глибини
Бінокулярний зір - участь обох очей у формуванні зри-ного способу - створюється за рахунок об'єднання двох монокуляр-них зображень об'єктів, посилюючи враження просторової глибини. Оскільки очі розташовані в різних «точках» голови праворуч і ліворуч, то в зображеннях, що фіксуються різними очима, є невеликі геометричні відмінності (діспарантность), ко-торие тим більше, чим ближче знаходиться даний об'єкт.
Діспарантность двох зображень лежить в основі стереоскопії, тобто сприйняття глибини. Коли голова людини знаходиться в нормальному положенні, виникають відхилення від точно відпо-ціалу проекцій зображень в правому і лівому очах, так звана діспарантность рецептивних полів. Вона зменшується зі збільшенням відстані між очима і об'єктом. Тому на великих відстанях між стимулом і оком глибина зображення не сприймається.