אשליות חזותיות (אופטיות). מידע קצר על מבנה העין ותחושות הראייה

אשליות ויזואליות (אופטיות).
אשליות חזותיות (אופטיות). / מידע קצר על מבנה העין ותחושות הראייה

מידע קצר על מבנה העין ותחושות הראייה. אנציקלופדיה לאשליות חזותיות

אשליות חזותיות

העין האנושית היא גוף כמעט כדורי המונח בחלל גולגולת גרמי, פתוח מצד אחד. באיור. איור 1 מציג חתך רוחב של גלגל העין ומראה את הפרטים העיקריים של העין.

אשליות חזותיות (אופטיות) / מידע קצר על מבנה העין ותחושות הראייה
אורז. 1. חתך סכמטי של העין האנושית

החלק העיקרי של גלגל העין מוגבל בצד החיצוני על ידי קרום תלת שכבתי. הקליפה הקשה החיצונית נקראת סקלרה (ביוונית קשיות) או tunica albuginea. הוא מכסה את התוכן הפנימי של העין מכל צדדיו ואטום לכל אורכה למעט החלק הקדמי. כאן הסקלרה בולטת קדימה, שקופה לחלוטין ונקראת קרנית.

הסקלרה צמודה לכורואיד, מלאה בכלי דם. בחלק הקדמי של העין, היכן שהסקלרה פוגשת את הקרנית, הכורואיד מתעבה, משתרע בזווית מהסקלרה ועובר לאמצע החדר הקדמי, ויוצר את הקשתית הרוחבית.

אם החלק האחורי של הקשתית בצבע שחור בלבד, העיניים נראות כחולות, השחור בוהק בעור עם גוון כחלחל כמו הוורידים בידיים. אם יש תכלילים צבעוניים אחרים, שגם הם תלויים בכמות החומר בצבע שחור, אז העין נראית לנו ירקרקה, אפורה וחומה וכו'. כאשר אין חומר צבעוני בקשתית (כמו למשל בארנבות לבנים ), אז הוא נראה לנו אדום מהדם הכלול בכלי הדם שעוברים בו. במקרה זה, העיניים מוגנות בצורה גרועה מאור - הן סובלות מפוטופוביה (לבקנות), אך בחושך הן עדיפות בחדות הראייה על פני עיניים כהות.

הקשתית מפרידה את הקטע הקמור הקדמי של העין משאר העין ויש לה פתח הנקרא אישון. אישון העין עצמו שחור מאותה סיבה כמו חלונות בית שכן באור יום, הנראים לנו שחורים, כי האור העובר דרכם מבחוץ כמעט ואינו חוזר החוצה. האישון מאפשר כמות מסוימת של אור לתוך העין בכל מקרה לגופו. האישון גדל ויורד ללא קשר לרצוננו, אך בהתאם לתנאי התאורה. תופעת הסתגלות העין לבהירות שדה הראייה נקראת הסתגלות. עם זאת, את התפקיד העיקרי בתהליך ההסתגלות ממלא לא האישון, אלא על ידי הרשתית.

הרשתית היא המעטפת השלישית, הפנימית, שהיא שכבה רגישה לאור וצבע. למרות עוביו הלא משמעותי, יש לו מבנה מורכב מאוד ורב שכבתי. החלק הרגיש לאור של הרשתית מורכב מיסודות עצבים הכלואים ברקמה מיוחדת התומכת בהם. רגישות האור של הרשתית אינה זהה לכל אורכה. בחלק שלו הממוקם מול האישון ומעט מעל עצב הראייה יש לו את הרגישות הגדולה ביותר, אבל קרוב יותר לאישון הוא הופך פחות ופחות רגיש ולבסוף הופך מיד לקרום דק המכסה את פנים הקשתית.

הרשתית היא הסתעפות של סיבי עצב לאורך החלק התחתון של העין, אשר לאחר מכן משתלבים ויוצרים את עצב הראייה, המתקשר עם המוח האנושי. ישנם שני סוגים של קצוות של סיבי העצבים המצפים את הרשתית: חלקם, בצורת גבעול וארוכים יחסית, נקראים מוטות, אחרים, קצרים ועבים יותר, נקראים קונוסים. על הרשתית יש כ-130 מיליון מוטות ו-7 מיליון קונוסים. גם המוטות וגם הקונוסים קטנים מאוד ונראים רק בהגדלה של 150-200x במיקרוסקופ: עובי המוטות הוא כ-2 מיקרון (0,002 מ"מ), והקונוסים הם 6-7 מיקרון.

במקום הכי רגיש לאור של הרשתית, מול האישון, יש כמעט רק קונוסים, הצפיפות שלהם כאן מגיעה ל-100000 ל-1 מ"מ וכל שניים או שלושה אלמנטים רגישים לאור מחוברים ישירות לסיבי עצב. הנה מה שנקרא הפוסה המרכזית בקוטר של 2 מ"מ. כתוצאה מכך, לעין יש את היכולת להבחין בפרטים הקטנים ביותר רק במרכז שדה הראייה, מוגבל בזווית של 0,4°.1. לדוגמה, מטחנות מנוסים יכולות להבחין בפערים של 3 מיקרון, בעוד שבדרך כלל אדם מסוגל להבחין בפער של 0,6 מיקרון.

לאזור הקרוב ביותר ל-fovea, מה שנקרא macula macula, יש היקף זוויתי של 6-8°. המוטות ממוקמים ברחבי הרשתית כולה, כאשר הריכוז הגבוה ביותר שלהם נצפה באזור הוסט ב-10-12 מעלות מהמרכז. כאן, ישנם כמה עשרות ואף מאות מוטות לכל סיב עצב הראייה. החלק ההיקפי של הרשתית משמש להתמצאות חזותית כללית במרחב. באמצעות מראה עין מיוחדת שהוצעה על ידי G. Helmholtz, ניתן לראות כתם לבן שני על הרשתית. נקודה זו נמצאת במקום גזע עצב הראייה, ומכיוון שאין כאן קונוסים או מוטות, חלק זה של הרשתית אינו רגיש לאור ולכן נקרא נקודה עיוורת. לכתם העיוור ברשתית יש קוטר של 1,88 מ"מ, התואם 6° של זווית ראייה. המשמעות היא שאדם ממרחק של 1 מ' עלול שלא לראות עצם בקוטר של כ-10 ס"מ אם תמונתו של עצם זה מוקרנת על נקודה עיוורת. מוטות וחרוטים שונים בתפקידיהם: למוטות יש רגישות רבה, אך אינם "מבחינים" בין צבעים והם המנגנון של ראיית דמדומים, כלומר ראייה באור נמוך; קונוסים רגישים לצבעים, אך פחות רגישים לאור ולכן הם מכשיר ראייה בשעות היום.

אצל בעלי חיים רבים, מאחורי הרשתית ישנה שכבה דקה, מהבהבת דמוית מראה, המעצימה את השפעת האור הנכנס לעין בהשתקפות. עיניהם של חיות כאלה זורחות בחושך כמו גחלים לוהטות. אנחנו לא מדברים על חושך מוחלט, שבו תופעה זו, כמובן, לא תיצפה.

הסתגלות ראייה היא תהליך מורכב של מעבר העין מעבודה עם מנגנון החרוט למנגנון המוט (הסתגלות לחושך) או להיפך (הסתגלות לאור). במקביל, תהליכי השינויים בריכוז האלמנטים הרגישים לאור בתאי הרשתית, כאשר רגישותו עולה במהלך הסתגלות לחושך בעשרות אלפי מונים, וכן שינויים נוספים בתכונות הרשתית ב. שלבים שונים של הסתגלות, עדיין לא ידועים. הנתונים בפועל של תהליך ההסתגלות מוגדרים בקפדנות למדי וניתן להציגם כאן. כך, במהלך תהליך ההסתגלות לחושך, רגישות העין לאור תחילה עולה במהירות, וזו נמשכת כ-25-40 דקות, והזמן תלוי ברמת ההסתגלות הראשונית.

בחשיפה ממושכת לחושך, רגישות העין לאור עולה פי 50000 ומגיעה לסף האור המוחלט. מבטאים את הסף המוחלט בלוקס של הארה על האישון, מתקבל ערך ממוצע בסדר גודל של 10-9 לוקס. זה אומר, באופן גס, שבתנאים של חושך מוחלט צופה יוכל להבחין באור מנר סטארי אחד שנמצא במרחק של 30 ק"מ ממנו. ככל שהבהירות של שדה ההסתגלות הראשוני גבוהה יותר, העין מסתגלת לאט יותר לחושך, ובמקרים אלו נעשה שימוש במושג ספי רגישות יחסיים.

במהלך המעבר ההפוך מחושך לאור, תהליך ההסתגלות עד להחזרת רגישות "קבועה" כלשהי נמשך רק 5-8 דקות, והרגישות משתנה רק 20-40 פעמים. לפיכך, הסתגלות היא לא רק שינוי בקוטר האישון, אלא גם תהליכים מורכבים ברשתית ובאזורי קליפת המוח המחוברים אליה דרך עצב הראייה.

מיד מאחורי אישון העין יש גוף שקוף לחלוטין, אלסטי, סגור בשקית מיוחדת המחוברת לקשתית העין על ידי מערכת של סיבי שריר. לגוף זה יש צורה של עדשה דו קמורה קולקטיבית והוא נקרא העדשה. מטרת העדשה היא לשבור קרני אור ולתת תמונה ברורה ומובחנת של עצמים בשדה הראייה ברשתית.

יש לציין כי בנוסף לעדשה, הקרנית והחללים הפנימיים של העין, המלאים במדיה עם מדדי שבירה שונים מאחדות, לוקחים חלק ביצירת תמונה על הרשתית. כוח השבירה של העין כולה, כמו גם חלקים בודדים של המערכת האופטית שלה, תלוי ברדיוסים של המשטחים המגבילים אותם, במדדי השבירה של חומרים ובמרחק ההדדי ביניהם. לכל הכמויות הללו יש משמעויות שונות עבור עיניים שונות, ולכן הנתונים האופטיים של עיניים שונות שונות. בהקשר זה מוצג הרעיון של עין סכמטית או מוקטנת (מוקטנת), שבה: רדיוס העקמומיות של משטח השבירה הוא 5,73 מ"מ, מקדם השבירה הוא 1,336, אורך העין הוא 22,78 מ"מ, אורך המוקד הקדמי הוא 17,054 מ"מ, אורך המוקד האחורי הוא 22,78 מ"מ.

עדשת העין יוצרת על הרשתית (בדיוק כמו עדשת מצלמה על לוחית מט) תמונה הפוכה של העצמים שאנו מסתכלים עליהם. קל לאמת זאת. קח פיסת נייר עבה או גלויה וחורר בה חור קטן בעזרת סיכה. לאחר מכן אנו מניחים את ראש הסיכה למעלה במרחק של 2-3 ס"מ מהעין ומסתכלים דרך חור בנייר, הניח במרחק של 4-5 ס"מ, בשמי היום הבהירים או במנורה בבקבוק חלב. . אם המרחקים בין העין לסיכה, הסיכה והנייר נבחרים שהם נוחים לעין נתונה, אז בחור הבהיר נראה את מה שמוצג באיור. 2.

הצל של הסיכה על הרשתית יהיה ישר, אך תמונת הסיכה תופיע לנו הפוכה. כל תנועה של הסיכה לצדדים תיתפס בעינינו כמניעה את התמונה שלה בכיוון ההפוך. נראה כי קווי המתאר של ראש סיכה, לא מאוד ברורים, נמצאים בצד השני של פיסת הנייר.

אשליות חזותיות (אופטיות) / מידע קצר על מבנה העין ותחושות הראייה
איור. מספר

אותו ניסוי יכול להיעשות בצורה שונה. אם חורצים שלושה חורים בפיסת נייר עבה, הממוקמת בקודקודים של משולש שווה צלעות עם צלעות שוות בקירוב ל-1,5-2 מ"מ, ולאחר מכן מניחים את הסיכה והנייר מול העין, כמו קודם, אז שלוש תמונות הפוכות של הסיכה יהיה גלוי. שלוש התמונות הללו נוצרות בשל העובדה שקרני האור העוברות בכל אחד מהחורים אינן מצטלבות, שכן החורים נמצאים במישור המוקד הקדמי של העדשה. כל קרן מייצרת צל ישיר על הרשתית, וכל צל נתפס אצלנו כתמונה הפוכה.

אם נשים נייר עם שלושה חורים לעין, ונייר עם חור אחד למקור האור, אז העין שלנו תראה משולש הפוך. כל זה מוכיח בצורה משכנעת שהעין שלנו קולטת את כל העצמים בצורה ישירה מכיוון שהמוח הופך את התמונות שלהם המתקבלות על הרשתית.

עוד בתחילת שנות ה-20, האמריקני א.סטרטון ובשנת 1961, פרופסור במכון קליפורניה ד"ר אירווין מוד, ערכו על עצמם ניסוי מעניין. במיוחד, I. Mud הרכיב משקפיים מיוחדים שמתאימים היטב לפנים שלו, דרכם ראה הכל כמו על זכוכית חלבית של מצלמה. במשך שמונה ימים, כשהלך כמה עשרות צעדים, הוא חש תסמינים של מחלת ים, בלבל את צד שמאל עם ימין, למעלה ולמטה. ואז, למרות שהמשקפיים עדיין היו מול העיניים שלי, שוב ראיתי הכל כמו שכל האנשים רואים. המדען החזיר לעצמו את חופש התנועה ואת היכולת לנווט במהירות. מרכיב את משקפיו, רכב על אופנוע ברחובות העמוסים ביותר של לוס אנג'לס, נהג במכונית וטייס במטוס. ואז בוץ הוריד את משקפיו - והעולם סביבו שוב "התהפך". נאלצנו לחכות עוד כמה ימים עד שהכל יחזור לקדמותו.

הניסוי אישר שוב שהתמונות הנתפסות בראייה נכנסות למוח לא באותו האופן שבו הן מועברות לרשתית על ידי המערכת האופטית של העין. הראייה היא תהליך פסיכולוגי מורכב; רשמים חזותיים תואמים לאותות המתקבלים על ידי חושים אחרים. לוקח זמן עד שכל המערכת המורכבת הזו מוגדרת ומתחילה לתפקד כרגיל. זה בדיוק התהליך שקורה לילודים, שבהתחלה רואים הכל הפוך ורק לאחר זמן מה מתחילים לתפוס נכון את תחושות הראייה.

מכיוון שהרשתית אינה מסך שטוח, אלא בעלת צורה כדורית, התמונה עליה לא תהיה שטוחה. עם זאת, אנו לא מבחינים בכך גם בתהליך התפיסה החזותית, שכן המוח שלנו עוזר לנו לתפוס אובייקטים כפי שהם באמת.

התיק בו מחזקים את העדשה הוא שריר בצורת טבעת. שריר זה עלול להיות במצב של מתח, מה שגורם לעדשה לקבל את הצורה הכי פחות מעוקלת. כאשר המתח של שריר זה יורד, העדשה, בהשפעת כוחות אלסטיים, מגבירה את העקמומיות שלה. כאשר העדשה נמתחת, היא נותנת תמונה חדה על הרשתית של עצמים הממוקמים במרחקים גדולים; כאשר הוא אינו מתוח ועקמומיות המשטחים שלו גדולה, אז מתקבלת תמונה חדה של עצמים קרובים על הרשתית של העין. השינוי בקימור העדשה והתאמת העין לתפיסה המובהקת של עצמים רחוקים וקרובים הוא עוד תכונה חשובה מאוד של העין, הנקראת אקומודציה.

תופעת הלינה קלה לצפייה באופן הבא: נתבונן בעין אחת לאורך חוט ארוך מתוח. במקביל, ברצון לראות קטעים קרובים ומרוחקים של החוט, נשנה את העקמומיות של משטחי העדשה. שימו לב שבמרחק של עד 4 ס"מ מהעין החוט אינו נראה כלל; רק החל מ-10-15 ס"מ אנחנו רואים את זה בצורה ברורה וטובה. המרחק הזה שונה עבור אנשים צעירים ומבוגרים, עבור אנשים קצרי ראייה ורחקי ראייה, ואצל הראשון הוא פחות, ולשני הוא גדול יותר. לבסוף, החלק של החוט המרוחק מאיתנו, הנראה בבירור בתנאים נתונים, יהיה שונה גם עבור האנשים האלה. אנשים קוצר ראייה לא יראו את החוט יותר מ-3 מ'.

מתברר, למשל, שלצפייה באותו טקסט מודפס, לאנשים שונים יהיו מרחקים שונים של ראייה מיטבית. מרחק הראייה הטוב ביותר, שבו העין הרגילה חווה את המאמץ המועט ביותר בעת בחינת הפרטים של חפץ, הוא 25-30 ס"מ.

המרווח בין הקרנית לעדשה ידוע בתור החדר הקדמי של העין. תא זה מלא בנוזל שקוף ג'לטיני. כל החלק הפנימי של העין בין העדשה לעצב הראייה מלא בזגוגית מסוג שונה במקצת. בהיותו מדיום שקוף ושביר, גוף זגוגי זה מסייע במקביל לשמור על צורת גלגל העין.

בסיום ספרו "על צלחות מעופפות", כותב האסטרונום האמריקני ד' מנזל: "בכל מקרה, זכור שצלחות מעופפות: 1) קיימות באמת; 2) הן נראו; 3) אבל הן כלל לא קיימות. בשביל מה לוקחים אותם".

הספר מתאר מקרים רבים שבהם צופים ראו צלחות מעופפות או עצמים זוהרים חריגים דומים, ומספק מספר הסברים מקיפים לתופעות אופטיות שונות באטמוספירה. אחד ההסברים האפשריים להופעת עצמים זוהרים או כהים בשדה הראייה עשוי להיות מה שנקרא תופעות אנטופטי* בעין, שהן כדלקמן.

* (Ent - מהפנים היוונית.)

לפעמים, בהסתכלות על שמי היום הבהירים או השלג הצלול המואר על ידי השמש, אנו רואים בעין אחת או שניים עיגולים כהים קטנים שיורדים למטה. זו אינה אשליה אופטית או פגם כלשהו בעין. תכלילים קטנים בגוף הזגוגית של העין (לדוגמה, קרישי דם זעירים שנכנסו לשם מכלי הדם של הרשתית) כשמסתכלים על רקע בהיר מאוד, מטילים צללים על הרשתית וניכרים. נראה שכל תנועה של העין מעלה את החלקיקים הזעירים האלה, ואז הם נופלים תחת השפעת כוח הכבידה.

חפצים מסוגים שונים, כמו חלקיקי אבק, יכולים להיות על פני העין שלנו. אם כתם אבק כזה נופל על האישון ומואר באור בהיר, הוא יופיע ככדור אור גדול עם קווי מתאר לא ברורים. אפשר לטעות בזה בתור צלחת מעופפת, וזו תהיה אשליה אופטית.

ניידות העין מובטחת על ידי פעולת שישה שרירים המחוברים, מצד אחד, לגלגל העין, ומצד שני, למסלול העין.

כאשר אדם בוחן, מבלי לסובב את ראשו, עצמים נייחים הממוקמים באותו מישור חזיתי, העיניים נשארות ללא תנועה (קבועות) או משנות במהירות נקודות קיבוע בקפיצות. A. L. Yarbus פיתח שיטה מדויקת לקביעת תנועות עוקבות של העין בעת בחינת חפצים שונים. כתוצאה מניסויים, הוכח שהעיניים נשארות ללא תנועה 97% מהזמן, אבל הזמן המושקע בכל פעולת קיבוע הוא קטן (0,2-0,3 שניות), ותוך דקה אחת העיניים יכולות לשנות את נקודות הקיבוע למעלה. עד 120 פעמים. מעניין שלכל האנשים משך הקפיצות (עבור אותן זוויות) עולה בקנה אחד עם דיוק מדהים: ±0,005 שניות. משך הקפיצה אינו תלוי בניסיונותיו של הצופה "לעשות" את הקפיצה מהר יותר או לאט יותר. זה תלוי רק בגודל הזווית שבה מתרחשת הקפיצה. הקפיצות של שתי העיניים מתרחשות באופן סינכרוני.

כאשר אדם "חלק" מסתכל סביב דמות נייחת כלשהי (למשל, עיגול), נראה לו שעיניו נעות ללא הרף. במציאות, במקרה זה, תנועת העיניים היא כמו קפיצה, וגודל הקפיצות קטן מאוד.

בקריאה, עינו של הקורא לא נעצרת בכל אות, אלא רק באחת מארבע עד שש, ולמרות זאת, אנו מבינים את המשמעות של מה שאנו קוראים. ברור, זה משתמש בניסיון שנצבר בעבר ובאוצרות של זיכרון חזותי.

בעת התבוננות באובייקט נע, תהליך הקיבוע מתרחש כאשר העיניים נעות בצורה עווית, עם אותה מהירות זוויתית המתקבלת שבה נע אובייקט התצפית; במקרה זה, התמונה של האובייקט על הרשתית נשארת ללא תנועה יחסית.

הבה נציין בקצרה תכונות אחרות של העין הרלוונטיות לנושא שלנו.

על רשתית העין מתקבלת תמונה של העצמים המדוברים, והאובייקט נראה לנו תמיד על רקע כזה או אחר. משמעות הדבר היא שחלק מהאלמנטים הרגישים לאור של הרשתית מגורים על ידי שטף האור המופץ על פני התמונה של האובייקט, והאלמנטים הרגישים לאור שמסביב מגורים על ידי השטף מהרקע. היכולת של העיניים לזהות אובייקט על פי הניגודיות שלו עם הרקע נקראת רגישות לניגודיות של העין. היחס בין ההבדל בבהירות של האובייקט והרקע לבהירות הרקע נקרא ניגודיות בהירות. הניגודיות גדלה כאשר, תוך שמירה על בהירות הרקע קבועה, בהירות האובייקט עולה, או כאשר בהירות הרקע יורדת, בעוד בהירות האובייקט נשארת קבועה.

היכולת של העין להבחין בצורת חפץ או את פרטיו נקראת חדות אבחנה. אם התמונה של שתי נקודות קרובות על הרשתית של העין מעוררת אלמנטים רגישים לאור שכנים (ואם ההבדל בבהירות של אלמנטים אלו גבוה מהפרש הסף בבהירות), אז שתי הנקודות הללו נראות בנפרד. הגודל הקטן ביותר של עצם גלוי נקבע על ידי הגודל הקטן ביותר של התמונה שלו על הרשתית. עבור עין רגילה, גודל זה הוא 3,6 מיקרון. תמונה זו מתקבלת מחפץ בגודל 0,06 מ"מ הממוקם במרחק של 25 ס"מ מהעין.

נכון יותר לקבוע את הגבול לפי זווית צפייה; במקרה המצוין זה יהיה 50 דקות קשת. למרחקים גדולים ואובייקטים זוהרים בהירים, זווית הצפייה המרבית פוחתת. אנו קוראים להפרש הסף בבהירות בתנאים אלו ההבדל הקטן ביותר בבהירות הנתפס על ידי העין שלנו.

בפועל, העין מזהה הפרש בהירות של 1,5-2%, ובתנאים נוחים עד 0,5-1%. עם זאת, הפרש בהירות הסף תלוי מאוד בגורמים רבים: בבהירות שאליה הותאמה העין בעבר, בבהירות הרקע שנגדו ייראו המשטחים המושוואים. הבחינו כי עדיף להשוות בין משטחים כהים על רקע כהה יותר מהמשטחים שמשווים, לבין משטחים בהירים, להיפך, על רקע בהיר יותר.

אנו קוראים למקורות אור הממוקמים מספיק רחוק מהעין "נקודה", למרות שנקודות זוהרות אינן קיימות בטבע. כשראינו את המקורות הללו, איננו יכולים לומר דבר על צורתם וקוטרם; הם נראים לנו זוהרים, כמו כוכבים רחוקים. אשליה חזותית זו נגרמת על ידי חדות אבחנה (כוח רזולוציה) לא מספקת של העין.

ראשית, בשל ההטרוגניות של העדשה, הקרניים העוברות דרכה נשברות כך שהכוכבים מוקפים בהילה קורנת.

שנית, תמונת הכוכב על הרשתית כל כך קטנה שהיא לא חופפת שני אלמנטים רגישים לאור המופרדים על ידי אלמנט אחד לא מגורה לפחות. רזולוציית העין מוגברת בעזרת מכשירי תצפית אופטיים ובעיקר טלסקופים, שדרכם, למשל, נראים לנו כל כוכבי הלכת כגופים עגולים.

הבאת צירי שתי העיניים למיקום הדרוש לתפיסה הטובה ביותר של מרחקים נקראת התכנסות. ניתן לראות את התוצאה של פעולת השרירים שמניעים את העין כדי לראות טוב יותר עצמים קרובים ורחוקים באופן הבא. אם נסתכל דרך הרשת בחלון, אז חורי הרשת הלא ברורים ייראו לנו גדולים, אבל אם נסתכל בעיפרון שלפני הרשת הזו, חורי הרשת ייראו הרבה יותר קטנים.

נקודות הרשתית של שתי עיניים, שיש להן את התכונה שהעצם המעצבן נראה לנו כנמצא באותה נקודה במרחב, נקראות מקבילות.

בשל העובדה ששתי העיניים שלנו נמצאות במרחק מסוים והצירים האופטיים שלהן נחוצים בצורה מסוימת, התמונות של עצמים בחלקים שונים (לא תואמים) של הרשתית מתגלים כשונים יותר זה מזה, ככל שהאובייקט המדובר קרוב אלינו יותר. באופן אוטומטי, כפי שנראה לנו, כאילו ללא השתתפות התודעה, אנו לוקחים בחשבון את התכונות הללו של דימויים על הרשתית, ומתוכם אנו שופטים לא רק את המרחק של אובייקט, אלא גם תופסים הקלה ופרספקטיבה. יכולת זו של הראייה שלנו נקראת האפקט הסטריאוסקופי (סטריאו ביוונית - נפח, פיזיות). לא קשה להבין שגם המוח שלנו מבצע עבודה מסוימת במקרה זה, כמו בעת הפיכת תמונה של אובייקט על הרשתית.

לאיבר הראייה שלנו יש גם תכונה יוצאת דופן: הוא מבחין במגוון עצום של צבעים של חפצים. התיאוריה המודרנית של ראיית צבע מסבירה את היכולת הזו של העין על ידי נוכחותם של שלושה סוגים של מנגנון ראשוני על הרשתית.

אור גלוי (גלים של תנודות אלקטרומגנטיות באורך שבין 0,38 ל-0,78 מיקרון) מעורר את המכשירים הללו בדרגות שונות. הניסיון קבע שלמנגנון החרוט יש את הרגישות הגדולה ביותר לקרינה צהובה-ירוקה (אורך גל 0,555 מיקרון). בתנאי הפעולה של מנגנון הראייה של הדמדומים (מוט), הרגישות המרבית של העין עוברת לכיוון גלים קצרים יותר של החלק הכחול-סגול של הספקטרום ב-0,45-0,50 מיקרון. עוררות אלה של מנגנון הרשתית הראשוני מוכללות על ידי קליפת המוח, ואנו קולטים צבע מסוים של עצמים גלויים.

כל הצבעים מחולקים בדרך כלל לכרומטי ואכרומטי. לכל צבע כרומטי יש גוון, טוהר צבע ובהירות (אדום, צהוב, ירוק וכו'). צבעים אכרומטיים נעדרים בספקטרום הרציף - הם חסרי צבע ונבדלים זה מזה רק בבהירות. צבעים אלו נוצרים עקב השתקפות או שידור סלקטיבית של אור יום (לבן, כולם אפורים ושחורים). עובדי טקסטיל, למשל, מסוגלים להבחין עד 100 גוונים של שחור.

לפיכך, תחושות חזותיות מאפשרות לנו לשפוט את הצבע והבהירות של עצמים, גודלם וצורתם, תנועתם ומיקומם היחסי בחלל. כתוצאה מכך, תפיסת המרחב היא בעיקר פונקציה של ראייה.

בעניין זה ראוי להתעכב על שיטה נוספת לקביעת מיקומם היחסי של עצמים במרחב - שיטת הפרלקסה החזותית.

המרחק לאובייקט מוערך או לפי הזווית שבה אובייקט זה נראה, בהכרת הממדים הזוויתיים של עצמים גלויים אחרים, או באמצעות יכולת הראייה הסטריאוסקופית, היוצרת רושם של הקלה. מסתבר שבמרחק גדול מ-2,6 ק"מ ההקלה כבר לא נתפסת. לבסוף, המרחק לאובייקט מוערך פשוט לפי מידת השינוי באקומודציה או על ידי התבוננות במיקום של אובייקט זה ביחס למיקום של עצמים אחרים הנמצאים במרחקים הידועים לנו.

אם יש לך מושג שגוי לגבי גודלו של חפץ, אתה יכול לעשות טעות גדולה בקביעת המרחק אליו. שיפוט מרחק באמצעות שתי העיניים הוא הרבה יותר מדויק מאשר שימוש בעין אחת. עין אחת שימושית יותר משתיים בקביעת כיוון של חפץ, למשל בעת מכוון. כאשר העין בוחנת לא חפץ, אלא תמונה המתקבלת באמצעות עדשות או מראות, אז כל השיטות הנ"ל לקביעת המרחק לחפץ מתבררות לפעמים כלא נוחות, אם לא לגמרי לא מתאימות.

ככלל, מידות התמונה אינן תואמות כלל למידות האובייקט עצמו, כך שברור שאיננו יכולים לשפוט את המרחק לפי מידות התמונה לכאורה. במקרה זה, קשה מאוד להפריד את התמונה מהאובייקט עצמו, ומצב זה יכול לגרום לאשליה אופטית חזקה מאוד. לדוגמה, חפץ שנצפה מבעד לעדשים קעורות נראה כאילו נמצא במרחק הרבה יותר מאיתנו מאשר במציאות, מכיוון שמידותיו הנראות קטנות מגודלו האמיתי. האשליה הזו כל כך חזקה שהיא יותר ממנטרלת את קביעת המרחק שאליו מובילה אותנו הלינה של העין. לכן, אנו יכולים רק לנקוט בשיטה היחידה שבה נוכל, ללא כל מכשירים, לשפוט את המרחק לאובייקט, כלומר לקבוע את מיקומו של אובייקט זה ביחס לאובייקטים אחרים. שיטה זו נקראת שיטת הפרלקס.

אם המתבונן עומד מול החלון (איור 3), ובין החלון למתבונן יש חפץ כלשהו, נניח, חצובה על השולחן, ואם, בהמשך, המתבונן זז, למשל, שמאלה , אז הוא יראה שהחצובה זזה לאורך החלון ימינה. מצד שני, אם מתבונן מסתכל דרך חלון על חפץ כלשהו, נגיד, ענפי עצים, ונע באותו כיוון, אזי החפץ שמחוץ לחלון ינוע באותו כיוון. על ידי החלפת החלון בעדשה והתבוננות בתמונת הטקסט המודפס דרך העדשה, ניתן לקבוע היכן התמונה הזו ממוקמת: אם מאחורי העדשה, אז היא תנוע כאשר תזיז את העין לאותו כיוון של העין. אם התמונה קרובה יותר לעין מאשר העדשה, אז היא תנוע בכיוון המנוגד לתנועת העין.

אשליות חזותיות (אופטיות) / מידע קצר על מבנה העין ותחושות הראייה
אורז. 3. תופעת הפרלקסה. כאשר הצופה זז ימינה, C ו-D נעים לאורך החלון שמאלה (ו-C זז פחות מ-D). במקביל, ענפי העץ מחוץ לחלון (A ו-B) נעים לאורך החלון ימינה (והענף הרחוק ינוע יותר ימינה מאשר הקרוב)

פעולת התפיסה החזותית נחשבת כיום לשרשרת מורכבת של תהליכים ותמורות שונות, שעדיין לא נלמדות ומובנות מספיק. התהליך הפוטוכימי המורכב ברשתית העין מלווה בגירוי עצבי של סיבי עצב הראייה, אשר מועברים לאחר מכן לקליפת המוח. לבסוף, בתוך קליפת המוח, נוצרות תפיסות חזותיות; כאן הם אולי קשורים זה לזה עם התחושות האחרות שלנו ונשלטים על בסיס הניסיון שנרכש קודם לכן, ורק לאחר מכן הגירוי הראשוני הופך לדימוי חזותי שלם.

מסתבר שכרגע אנחנו רואים רק את מה שמעניין אותנו, וזה מאוד שימושי עבורנו. כל שדה הראייה מלא תמיד במגוון חפצים מרשימים, אבל התודעה שלנו מבדילה מכל זה רק את מה שאנחנו שמים אליו כרגע תשומת לב מיוחדת. עם זאת, כל מה שמופיע באופן בלתי צפוי בשדה הראייה שלנו יכול למשוך את תשומת הלב שלנו באופן לא רצוני. לדוגמה, במהלך עבודה נפשית אינטנסיבית, מנורה מתנדנדת עלולה להפריע לנו מאוד: העיניים מתעדות את התנועה הזו באופן לא רצוני, וזה בתורו מפזר את תשומת הלב.

לראייה שלנו יש את רוחב הפס הגדול ביותר והיא יכולה להעביר למוח פי 30 יותר מידע מאשר השמיעה שלנו, אם כי אות חזותי מגיע למוח תוך 0,15 שניות, אות שמיעתי תוך 0,12 שניות ואות מישוש תוך 0,09 שניות.

יש לציין כי כל המאפיינים החשובים ביותר של העין קשורים זה לזה באופן הדוק; הם לא רק תלויים זה בזה, אלא גם באים לידי ביטוי בדרגות שונות, למשל, כאשר משנים את הבהירות של שדה ההסתגלות, כלומר הבהירות שאליה מותאמת העין האנושית בתנאים מסוימים ובנקודת זמן נתונה. .

ליכולותיו של איבר הראייה האנושי המצוינות כאן יש לרוב דרגות שונות של התפתחות ורגישות אצל אנשים שונים. "העין היא נס למוח סקרן", אמר הפיזיקאי האנגלי ד' טינדל.

מחבר: Artamonov I.D

<< חזרה: תוכן העניינים

>> קדימה: חסרונות וליקויים בראייה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

לינקס במים 01.07.2000

סירת השירות של רחפת אמפיבית נוצרה על ידי מאמצים משותפים של מומחים מלשכת העיצוב המרכזית של נפטון וחברת בניית הספינות אלמז (סנט פטרסבורג). הודות לפתרונות עיצוב גאוניים, ניתן להפעיל סירה זו בתנאים הקשים ביותר.

במהירות של כ-60 קמ"ש הוא נע במים רדודים ובביצות, דרך שלג ומעל קרח (כולל קרח שבור). לאורך גבשושיות ולאורך נהרות במהלך סחיפת קרח והקפאה, לאורך אזורי מים מכוסים באצות וקנים. כרית האוויר שלו היא 0,7 מטר.

כלי השיט מסוגל אפילו לטפס על מדרון ארוך עם תלילות של עד 5 מעלות ולהתגבר על מכשולים בודדים בגובה של עד 0.5 מטר. . גם אם שתי מערכות ההנעה נפגעו, ניתן לגרור את הסירה בקלות במצב ריחוף. באותו מצב, הוא מסוגל לתמרן בצורה מושלמת ללא תנועה, הן על הקרח והן על המים.

גם בית הטיס לצוות (קברניט ומכונאי) וגם הסלון ל-14 נוסעים נוחים, מחוממים היטב, מצוידים באוורור ובידוד אקוסטי.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מפתח camcoder מחזיק מפתחות פיליפס019

▪ קור מסוכן יותר מחום

▪ ויטמין D3 תומך בלב

▪ אודי מוציאה בהדרגה את הרכבים החשמליים לטובת היברידיות

▪ אתה יכול לגעת בהולוגרמה

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר ניסויים בפיזיקה. בחירת מאמרים

▪ מאמר דגם מנוע סטירלינג. טיפים לדוגמן

▪ מדוע מרידיאן הראשוני נקרא גם מרידיאן גריניץ'? תשובה מפורטת

▪ מאמר של Heneken. אגדות, טיפוח, שיטות יישום