Жив ли Христос?
Воскрес ли Христос из мертвых?
Исследователи изучают факты

Иисус Христос объявил:
Я есмь Путь, и Истина, и Жизнь.
Кто же Он на самом деле ?

Важные Материалы о Жизни и Смерти.

Зрительная система — Психофизические характеристики света

Зрительная система

text_fields
text_fields
arrow_upward

Зрительная система (зрительный анализатор) представляет собой совокупность защитных, оптических, рецепторных и нервных струк­тур, воспринимающих и анализирующих световые раздражители. В физическом смысле свет — это электромагнитное излучение с раз­личными длинами волн — от коротких (красная область спектра) до длинных   (синяя  область  спектра).

Способность видеть объекты связана с отражением света от их поверхности.   Цвет зависит от того,  какую часть спектра поглощает или отражает предмет. Главные характеристики светового стиму­ла — его частота и интенсивность. Частота (неличина, обратная длине волны) определяет окраску света, интенсивность — яркость. Диапазон интенсивностей, воспринимаемых глазом человека — ог­ромен — порядка 1016. Через зрительную систему человек получает более  80%  информации  о  внешнем  мире.

Основные показатели зрения

text_fields
text_fields
arrow_upward

Зрение характеризуют следующие показатели:

      1. Диапазон воспринимаемых частот или длин волн света;
      2. Диапазон интенсивностей световых волн от порога воспри­ятия до болевого порога;
      3. Пространственная разрешающая способ­ность — острота зрения;
      4. Временная разрешающая способность — время суммации и критическая частота мельканий;
      5. Порог чув­ствительности и адаптация;
      6. Способность к восприятию цветов;
      7. Стереоскопия  —  восприятие  глубины.

1. Диапазон воспринимаемых частот или длин волн света

Цвет Диапазон длин волн, нм Диапазон частот, ТГц Диапазон энергии фотонов, эВ
 Фиолетовый  380—440  790—680  2,82—3,26
 Синий  440—485  680—620  2,56—2,82
 Голубой  485—500  620—600  2,48—2,56
 Зелёный  500—565  600—530  2,19—2,48
 Жёлтый  565—590  530—510  2,10—2,19
 Оранжевый  590—625  510—480  1,98—2,10
 Красный  625—740  480—400  1,68—1,98

2. Диапазон интенсивностей световых волн от порога воспри­ятия до болевого порога

Интенсивность, дБ Психологический коррелят
200
180
160 Болевой порог
140 Солнечный свет
120
100
80

Белая бумага при спою настольной лампы

60 Экран телевизора
40 Наименьшее освещение, при котором различимы цвета
20
0 Пороговая освещенность для темно-адаптированного глаза

Для характеристики восприятия света важны три качества:

      1. Тон,
      2. Насыщенность,
      3. Яркость.
  • Тон соответствует цвету и меняется с изменением длины волны света.
  • Насыщенность означает количество монохроматического света, добавление которого к белому свету обес­печивает получение ощущения, соответствующего длине волны до­бавленного монохроматического света, содержащего только одну частоту (или длину волны).
  • Яркость света связана с его интенсив­ностью.

Диапазон интенсивностей света от порога восприятия до величин, вызывающих болевые ощущения, огромен — 160 дБ. Вос­принимаемая человеком яркость объекта зависит не только от ин­тенсивности, но и от окружающего его фона. Если фигура (зри­тельный стимул) и фон освещены одинаково, то есть между ними нет контраста, яркость фигур возрастает с увеличением физической интенсивности освещения. Если контраст между фигурой и фоном увеличивается, яркость воспринимаемой фигуры уменьшается с уве­личением освещенности.

Острота зрения

text_fields
text_fields
arrow_upward

Пространственная разрешающая способность — острота зрения — минимальное различимое глазом угловое расстояние между двумя объектами (точками). Острота определяется с помощью специальных таблиц из букв и колец и измеряется величиной 1/a, где а — угол, соответствующий минимальному расстоянию между двумя соседними точками разрыва в кольце. Острота зрения зависит от общей осве­щенности окружающих предметов. При дневном свете она макси­мальна,  в сумерках и в темноте острота зрения падает.

Временные характеристики зрения

text_fields
text_fields
arrow_upward

Временные характеристики зрения описываются двумя основными показателями

  1. Временем суммации,
  2. Критической частотой мель­каний.

Временная суммация. Зрительная система обладает определенной инерционностью: после включения стимула необходимо время для появления зрительной реакции (оно включает время, требующееся для развития химичес­ких процессов в рецепторах). Исчезает зрительное впечатление не сразу, а лишь через некоторое время после прекращения действия на глаз света или изображения, поскольку для восстановления зри­тельного пигмента сетчатке глаза также требуется время. Существует эквивалентность между интенсивностью и длительностью действия света на глаз. Чем короче зрительный стимул, тем большую интен­сивность он должен иметь, чтобы вызывать зрительное ощущение. Таким образом, для возникновения зрительного ощущения имеет значение суммарное количество световой энергии. Эта связь между длительностью и интенсивностью сохраняется лишь при коротких длительностях стимулов — до 20 мс. Для более длительных сигналов (от 20 мс до 250 мс) полная компенсация пороговой интенсивности (яркости) за счет длительности уже не наблюдается. Всякая зависи­мость между способностью к обнаружению света и его длительнос­тью исчезает после того, как продолжительность стимула достигает 250 мс, а при больших длительностях решающей становится интен­сивность. Зависимость пороговой интенсивности света от длитель­ности его воздействия называется временной суммацией. Этот пока­затель используется для  оценки  функции  зрительной системы.

Критическая частота мельканий. Зрительная система сохраняет следы светового раздражения в течение 150-250 мс после его включения. Это свидетельствует о том, что глаз воспринимает прерывистый свет, как непрерывный, при определенных интервалах между вспышками. Частота вспышек, при которой ряд последовательных вспышек воспринимается как непрерывный свет, называется критической частотой мельканий. Этот показатель неразрывно связан с временной суммацией: процесс суммации обеспечивает плавное слияние последовательных изобра­жений в непрерывный поток зрительных впечатлений. Чем выше интенсивность световых вспышек, тем выше критическая частота мельканий. Критическая частота мельканий пи средней интенсив­ности света составляет  16-20 в   1  с.

Порог чув­ствительности и адаптация

text_fields
text_fields
arrow_upward

Порог световой чувствительности — это наименьшая интенсив­ность света, которую человек способен увидеть. Она составляет 10-10 — 10-11 эрг/с. В реальных условиях на величину порога суще­ственно влияет процесс адаптации — изменения чувствительности зрительной системы а зависимости от исходной освещенности. При низкой интенсивности света в окружающей среде развивается темновая адаптация зрительной системы. По мере развития темновой адаптации чувствительность зрения возрастает. Длительность полной темновой адаптации составляет 30 мин. При увеличении освещен­ности окружающей среды происходит световая адаптация, которая завершается за 15-60 с. Различия темновой и световой адаптации связаны со скоростью химических процессов распада и синтеза пигментов сетчатки.

Способность к восприятию цветов

text_fields
text_fields
arrow_upward

Восприятие цвета зависит от длины волны света, попадающего в глаз. Однако, такое утверждение справедливо лишь для монохрома­тических лучей, то есть лучей с одной длиной волны. Белый свет содержит все длины световых волн.

Существует три основных цвета:

    • красный — 625—740 нм,
    • зеленый — 500—565 нм,
    • синий — 440—485 нм.

В результате смешивания основных цветов можно получить любой цвет. Объясняют цветовое зрение на основе предположения о существо­вании в сетчатке глаза фоторецепторов трех различных типов, чув­ствительных к различных длинам волн света, соответствующих ос­новным частотам спектра (синий,  зеленый,  красный).

Нарушение восприятия цвета называется цветовой слепотой, или дальтонизмом, по имени Дальтона, который впервые описал этот дефект зрения на основе собственного опыта. Дальтонизмом стра­дают, в основном, мужчины (около 10%) в связи с отсутствием определенного гена в Х-хромосоме.

Известны следующие типы нарушений светового зрения:

    • протанопия — отсутствие чувствительности к крас­ному цвету,
    • дейтеранопия — отсутствие чувствительности к зелено­му цвету,
    • тританопия — отсутствие чувствительности к синему цвету.
    • монохроматия — полная цветовая слепота (встречается ис­ключительно  редко).

Стереоскопия - восприятие глубины

text_fields
text_fields
arrow_upward

Бинокулярное зрение — участие обоих глаз в формировании зри­тельного образа — создается за счет объединения двух монокуляр­ных изображений объектов, усиливая впечатление пространственной глубины.   Поскольку  глаза  расположены   в   разных  «точках»  головы справа и слева, то в изображениях, фиксируемых разными глазами, имеются небольшие геометрические различия (диспарантность), ко­торые тем больше, чем ближе находится рассматриваемый объект.

Диспарантность двух изображений лежит в основе стереоскопии, то есть восприятия глубины. Когда голова человека находится в нормальном положении, возникают отклонения от точно соответ­ствующих проекций изображений в правом и левом глазах, так называемая диспарантность рецептивных полей. Она уменьшается с увеличением расстояния между глазами и объектом. Поэтому на больших расстояниях между стимулом и глазом глубина изображения не воспринимается.

Физиология зрения

text_fields
text_fields
arrow_upward
    • Периферический отдел зрительной системы
    • Центральный отдел зрительной системы
    • Роль движения глаз 

См. подробнее >>> Физиология зрения

Иисус Христос объявил: Я есмь Путь, и Истина, и Жизнь. Кто же Он на самом деле ?

Жив ли Христос? Воскрес ли Христос из мертвых? Исследователи изучают факты