Оптички систем људског ока. Оптички систем ока састоји се од ...

Огроман број информација које особа прима кроз органе вида - очи. Оптички систем људског ока, иако инфериоран по својим карактеристикама визији неких животиња, је у ствари прилично савршен. Од виших творевина природе, само човјек и примати могу перципирати боје. Познато је да оптички систем одраслог људског ока може разликовати до стотину или више нијанси боја. Иначе, фотографска техника дуго није могла са људским органом визије у смислу јасноће и квалитета слике.

Неке основе оптике

Фокус, познат из лекција школске физике: две замрачене просторије, од којих једна има кроз рупе малог пречника у зидовима. Иза зида се налази снажан извор светлости, као што је сунце. Уместо прве рупе, која је дизајнирана да служи као тачкасти извор светлосних зрака, понекад се користи компактни електрични уређај за осветљење.

Ако се између тачкастог извора светлости и друге рупе постави било која фигура непрозирног материјала, онда се на зид (екран) иза друге рупе појављује слика објекта, окренута за 180 °.

Исти трик, само много квалитетније, чини колектив (са дифузним објективом) светлосним зрацима. Чињеница је да свака најмања тачка било којег објекта, осветљена сама од себе, постаје извор илуминације, мало сунце, које зрачи у свим правцима (рефлектујући) одређени део светлости која пада на њега. Тако, објекти који изгледају црвени нама апсорбују све светлосне таласе видљивог опсега, осим црвене. Бијеле ствари и материјали апсорбирају готово ништа из видљивог распона, рефлектујући се у околни простор део света и црно, напротив, користи готово све што им је пало на гријање.

Како очи и други оптички системи хватају светло

Размотрите физичке принципе апарата камере. Чињеница је да оптички систем ока ради на исти начин. Физика је подједнако важна у уређајима који су на први поглед толико различити. Ленс (објектив за сакупљање) покупи светлост из сваке тачке објекта и фокусира је на екран - фото осетљиву плочу.

Плоча је подијељена на ситне дијелове - пикселе. У модерној дигиталној камери пиксели су елементи осетљиви на светлост, од којих сваки памти своју светлост и боју. Када се све тачке збрајају као мозаик, добија се слика.

Што су ови елементи мањи, што се више уклапају по јединици површине, добија се слика бољег квалитета.

Људски орган вида (оптика)

Чудно је, али на исти начин као и стварање људских руку - камера, оптички систем ока функционише. Конструкција слике се одвија према истим принципима.

Слика се прикупља и фокусира нашим природним "објективом", који игра улогу објектива. У зависности од удаљености на којој је потребно фокусирати око, она може да промени своју закривљеност, постаје све конвекснија када гледа у блиске објекте (урезивање игле) или мање конвексно ако погледамо у даљину.

Пре него што стигне до сочива, светлосни зраци пролазе кроз рупу у "дијафрагми" - ирису ока. И пречник рупе зависи од интензитета осветљења - може се повећати у случају недовољног осветљења ноћу или се смањити на светли сунчани дан, штитећи ретину од прекомерног зрачења.

Наравно, оптички систем ока не може без екрана - фотосензитивне плоче, његову улогу игра ретина, на коју се пројицира слика.

Биологија људског органа вида

Међутим, људско око није техничко средство, већ пре свега биолошки орган.

Поред елемената који су директно укључени у конструкцију слике, формира се оптички систем ока:

- рожњача, иза које се налази предња комора испуњена течношћу, која се састоји од 99% обичне воде;

- стакласто тело - има добру трансмисију светлости, али има низак индекс преламања и стога не учествује у формирању слике;

- Зинн лигаменти - преносе силу из специјалних мишића, који, напрежући се и опуштајући, мењају закривљеност сочива, тако да се оптички систем ока "подешава" на близу или удаљене објекте;

- очни нерв је врста "кабловског канала" кроз који се слика преноси до мозга; у омотачу оптичког живца пролазе и крвни судови који опскрбљују око крвљу.

Међутим, неке компоненте ока заслужују посебну расправу.

Објектив људског ока - сочиво

Оптички систем ока састоји се од разних ткива, али најјединственији, можда, онај који чини “сочиво” нашег визуелног система је сочиво. Овај орган не садржи нити живчана влакна, нити посуде, има феноменалну прозирност, има благо жућкасту боју. Стратум цорнеум од којег се састоји сочиво има веома висок индекс преламања. Ако га упоредите са повећалом, онда ће његова снага бити око 18 диоптрија. Међутим, тијело сочива није потпуно униформно, састоји се од влакана испреплетених у различитим смјеровима.

Ово објашњава чињеницу да особа која гледа у удаљену звијезду (апсолутну точку људског ока) види зраке које одлазе од ње.

Ретина

Дакле, слика је ухваћена објективом и фокусирана на мрежњачу. Како је договорено?

Његова структура личи на матрицу дигиталне камере. Уместо јединица осетљивих на светлост (пиксела) фундус Обложени су посебним фотоосетљивим ћелијама - штаповима и чуњевима. Сматра се да се штапићи користе у условима слабог осветљења и не разликују боје. Анатоми повезују визију боје са конусима. Дакле, оптички систем ока има два паралелна канала за дневно и ноћно гледање.

Чуда визије у природи

Змије имају посебну визију, већина их реагује на инфрацрвено зрачење. Ова адаптација им омогућава да успешно лову топлокрвне животиње у апсолутном мраку.

Али поглед на лептире "довео" их је на другу страну: због тога што птице крилате пахуљице перципирају дио ултраљубичастог спектра, лако проналазе пелуд - њихову главну храну.

Савршено се види у мраку и гецкос. Али не у инфрацрвеној боји, као змије, већ у истом спектралном опсегу као и особа. Разлика је у томе што је мрежњача гекона 350 пута осетљивија на светлост! Само апарат за ноћно гледање, створен од природе!

Овај уређај за посматрање има на располагању камелеон. Не само да може да посматра, а да не окреће главу, читавих 360 ° околног света, још увек може да измери удаљеност до објеката једним оком као мерач домета.

Али власник највећих светских очију је гиант скуид. Чињеница је да је њено станиште дубина океана од једног километра и дубље. У таквом понору практично нема сунчеве свјетлости, али властитим очима величине просјечне лубенице, лигње виде свог заклетог непријатеља сперма на удаљености од 1000 метара.