القدرات المذهلة للعين البشرية: الرؤية الكونية والأشعة غير المرئية. المستوى الأول: الرؤية الواضحة. كيف يمكنك أن ترى صغيرة؟ في أي مسافة يمكن لأي شخص أن يرى شخصًا

من الناحية النظرية بقعة ضوء من نقطة بعيدةعند التركيز على شبكية العين يجب أن تكون متناهية الصغر. ومع ذلك ، نظرًا لأن النظام البصري للعين غير كامل ، فإن مثل هذه البقعة على شبكية العين ، حتى عند الدقة القصوى للنظام البصري للعين العادية ، يبلغ قطرها الإجمالي حوالي 11 ميكرومتر. في وسط البقعة ، يكون السطوع أعلى ، وفي اتجاه حوافه ، ينخفض ​​السطوع تدريجياً.

متوسط ​​قطر المخاريط في النقرةشبكية العين (الجزء المركزي من الشبكية ، حيث تكون حدة البصر هي الأعلى) حوالي 1.5 ميكرومتر ، أي 1/7 من قطر بقعة الضوء. ومع ذلك ، نظرًا لأن بقعة الضوء لها نقطة مركزية ساطعة وحواف مظللة ، يمكن للشخص أن يميز عادة نقطتين منفصلتين بمسافة على شبكية العين بين مراكزهما بحوالي 2 ميكرومتر ، وهي أكبر قليلاً من عرض أقماع النقرة.

حدة البصر الطبيعيةالعين البشرية لتمييز مصادر الضوء النقطية حوالي 25 ثانية قوسية. لذلك ، عندما تصل أشعة الضوء من نقطتين منفصلتين إلى العين بزاوية 25 ثانية بينهما ، يتم التعرف عليها عادة كنقطتين بدلاً من نقطة واحدة. هذا يعني أن الشخص الذي يتمتع بحدة بصرية عادية ، بالنظر إلى مصدرين من مصادر الضوء الساطع من مسافة 10 أمتار ، يمكنه التمييز بين هذه المصادر ككائنات منفصلة فقط إذا كانت على مسافة 1.5-2 مم من بعضها البعض.

مع قطر الحفرةأقل من 500 ميكرون أقل من 2 درجة من مجال الرؤية تقع في منطقة شبكية العين بأقصى حدة بصرية. خارج منطقة الحفرة المركزية ، تضعف حدة البصر تدريجياً ، وتتناقص بأكثر من 10 مرات عند الوصول إلى الأطراف. هذا لأنه في الأجزاء الطرفية من شبكية العين ، مع المسافة من النقرة ، يرتبط عدد متزايد من العصي والمخاريط بكل ألياف العصب البصري.

الطريقة السريرية لتحديد حدة البصر... تتكون بطاقة فحص العين عادة من أحرف بأحجام مختلفة توضع على بعد 6 أمتار (20 قدمًا) من الشخص الذي يجري اختباره. إذا رأى الشخص من هذه المسافة الحروف التي يجب أن يراها بشكل طبيعي ، فيقولون أن حدة بصره هي 1.0 (20/20) ، أي الرؤية طبيعية. إذا رأى شخص من هذه المسافة فقط تلك الأحرف التي يجب أن تكون مرئية عادةً من 60 مترًا (200 قدم) ، فيقال إن الشخص لديه رؤية 0.1 (20/200). بمعنى آخر ، تستخدم الطريقة السريرية لتقييم حدة البصر جزءًا رياضيًا يعكس نسبة مسافتين ، أو نسبة حدة البصر لدى شخص معين إلى حدة البصر العادية.

هناك ثلاث طرق رئيسية، بمساعدة التي يحددها الشخص عادةً المسافة إلى كائن: (1) حجم صور الأشياء المعروفة على شبكية العين ؛ (2) ظاهرة حركة اختلاف المنظر. (3) ظاهرة التجسيم. القدرة على تحديد المسافة تسمى إدراك العمق.

تحديد المسافة بالأبعادصور الأشياء المعروفة على شبكية العين. إذا كان من المعروف أن ارتفاع الشخص الذي تراه هو 180 سم ، فيمكنك تحديد بُعد الشخص عنك ببساطة من خلال حجم صورته على شبكية العين. هذا لا يعني أن كل واحد منا يفكر بوعي في الحجم على شبكية العين ، لكن الدماغ يتعلم تلقائيًا حساب المسافات إلى الأشياء من حجم الصور عندما تكون البيانات معروفة.

تحديد مسافة الحركة باختلاف المنظر... طريقة أخرى مهمة لتحديد المسافة من العين إلى الكائن هي درجة التغيير في اختلاف المنظر في الحركة. إذا نظر الشخص إلى المسافة بلا حراك تمامًا ، فلا يوجد اختلاف في المنظر. ومع ذلك ، عندما يتم إزاحة الرأس إلى جانب أو آخر ، تتحرك صور الأجسام القريبة بسرعة على طول شبكية العين ، بينما تظل صور الأشياء البعيدة بلا حراك تقريبًا. على سبيل المثال ، عند إزاحة الرأس إلى الجانب بمقدار 2.54 سم ، تتحرك صورة الجسم الموجود على هذه المسافة من العين عبر شبكية العين بأكملها تقريبًا ، بينما يتم إزاحة صورة كائن يقع على مسافة 60 مترًا من العين لا يشعر. وبالتالي ، باستخدام آلية اختلاف المنظر ، من الممكن تحديد المسافات النسبية للكائنات المختلفة حتى بعين واحدة.

تحديد المسافة باستخدام التصوير المجسم... رؤية مجهر. سبب آخر للإحساس بالمنظر هو الرؤية المجهرية. نظرًا لأن العيون يتم إزاحتها بالنسبة لبعضها البعض أكثر بقليل من 5 سم ، فإن الصور الموجودة على شبكية العين تختلف عن بعضها البعض. على سبيل المثال ، كائن أمام الأنف على مسافة 2.54 سم يشكل صورة على الجانب الأيسر من شبكية العين اليسرى وعلى الجانب الأيمن من شبكية العين اليمنى ، بينما توجد صور لجسم صغير أمام الأنف وعلى مسافة 6 أمتار منه تشكل نقاطًا متقاربة في مراكز شبكية العين. يتم عرض صور البقعة الحمراء والمربع الأصفر في مناطق متقابلة من شبكتي العين بسبب حقيقة أن الأجسام تقع على مسافات مختلفة أمام العينين.

هذا النوع المنظريحدث ذلك دائمًا عند الرؤية بعينين. إن المنظر المجهر (أو المجسم) هو المسؤول بالكامل تقريبًا عن القدرة الأعلى على تقدير المسافة بين الأشياء القريبة لشخص ذي عينين مقارنة بشخص له عين واحدة فقط. ومع ذلك ، فإن التجسيم غير ذي جدوى تقريبًا لإدراك العمق الذي يتجاوز 15-60 مترًا.

ينحني سطح الأرض ويختفي عن مجال الرؤية على مسافة 5 كيلومترات. لكن حدتنا البصرية تسمح لنا برؤية ما وراء الأفق. إذا كان مسطحًا ، أو إذا وقفت على قمة جبل ونظرت إلى مساحة أكبر بكثير من الكوكب من المعتاد ، يمكنك رؤية الأضواء الساطعة على بعد مئات الكيلومترات. في ليلة مظلمة ، كان بإمكانك رؤية شعلة شمعة على بعد 48 كيلومترًا.

يعتمد المدى الذي يمكن للعين البشرية أن تراه على عدد جسيمات الضوء أو الفوتونات التي ينبعث منها الجسم البعيد. أبعد شيء يمكن رؤيته بالعين المجردة هو سديم أندروميدا ، الذي يقع على بعد 2.6 مليون سنة ضوئية من الأرض. في المجموع ، يصدر تريليون نجم في هذه المجرة ما يكفي من الضوء لتصطدم عدة آلاف من الفوتونات بكل سنتيمتر مربع من سطح الأرض كل ثانية. في ليلة مظلمة ، هذا المقدار يكفي لتنشيط شبكية العين.

في عام 1941 ، قام أخصائي الرؤية سيليج هيشت وزملاؤه في جامعة كولومبيا بعمل ما لا يزال يعتبر مقياسًا موثوقًا به للحد المطلق للرؤية - الحد الأدنى لعدد الفوتونات التي يجب أن تدخل الشبكية لتحفيز الإدراك البصري. حددت التجربة العتبة في ظل ظروف مثالية: أعطيت عيون المشاركين وقتًا لتعتاد تمامًا على الظلام المطلق ، وكان طول موجة الضوء الأزرق والأخضر الذي يعمل كمسبب للتهيج 510 نانومتر (والتي تكون العيون أكثر حساسية تجاهها) ، وتم توجيه الضوء إلى الحافة المحيطية للشبكية المليئة بخلايا التعرف على الضوء ذات العصي.

وفقًا للعلماء ، حتى يتمكن المشاركون في التجربة من التعرف على وميض الضوء هذا في أكثر من نصف الحالات ، كان من 54 إلى 148 فوتونًا ضرب مقل العيون. بناءً على قياسات امتصاص الشبكية ، قدر العلماء أن ما معدله 10 فوتونات يتم امتصاصها فعليًا بواسطة قضبان شبكية العين. وبالتالي ، فإن امتصاص 5-14 فوتونًا أو ، وفقًا لذلك ، تنشيط 5-14 قضيبًا يشير للدماغ إلى أنك ترى شيئًا ما.

أشار هيشت وزملاؤه في مقال عن التجربة: "هذا حقًا عدد قليل جدًا من التفاعلات الكيميائية".

مع الأخذ في الاعتبار العتبة المطلقة ، وسطوع لهب الشمعة والمسافة المقدرة التي يخفت عندها الجسم المضيء ، خلص العلماء إلى أنه يمكن لأي شخص تمييز الوميض الخافت لشعلة الشمعة على مسافة 48 كيلومترًا.

ولكن إلى أي مسافة يمكننا أن ندرك أن الجسم هو أكثر من مجرد وميض ضوئي؟ لكي يظهر الجسم ممتدًا مكانيًا ، وليس كالنقطة ، يجب أن ينشط الضوء الصادر منه على الأقل مخروطين متجاورين من شبكية العين - الخلايا المسؤولة عن رؤية الألوان. من الناحية المثالية ، يجب أن يقع الكائن بزاوية لا تقل عن 1 قوس دقيقة ، أو سدس درجة لإثارة الأقماع المجاورة. يظل هذا المقياس الزاوي كما هو بغض النظر عما إذا كان الكائن قريبًا أو بعيدًا (يجب أن يكون الكائن البعيد أكبر بكثير ليكون في نفس زاوية الجسم القريب). يقع الجسم الكامل بزاوية 30 قوسًا ، في حين أن الزهرة بالكاد يمكن تمييزها ككائن ممتد بزاوية حوالي 1 دقيقة قوسية.

يمكن تمييز الأشياء ذات الحجم البشري على أنها ممتدة على مسافة حوالي 3 كيلومترات فقط. بالمقارنة ، على هذه المسافة ، يمكننا التمييز بوضوح بين المصابيح الأمامية للسيارة.

الرؤية هي القناة التي يتلقى الشخص من خلالها حوالي 70٪ من جميع البيانات حول العالم الذي يحيط به. وهذا ممكن فقط لسبب أن الرؤية البشرية هي واحدة من أكثر الأنظمة المرئية تعقيدًا وروعة على كوكبنا. إذا لم يكن هناك بصر ، فسنعيش على الأرجح في الظلام.

تتمتع العين البشرية ببنية مثالية وتوفر الرؤية ليس فقط في اللون ، ولكن أيضًا في ثلاثة أبعاد وبأعلى حدة. لديه القدرة على تغيير التركيز على الفور على مسافات متنوعة ، وتنظيم حجم الضوء الوارد ، والتمييز بين عدد كبير من الألوان وحتى المزيد من الظلال ، وتصحيح الانحرافات الكروية واللونية ، إلخ. ترتبط ستة مستويات من شبكية العين بدماغ العين ، حيث تمر البيانات بمرحلة ضغط حتى قبل إرسال المعلومات إلى الدماغ.

لكن كيف تعمل رؤيتنا؟ كيف يمكننا تحويلها إلى صورة من خلال تحسين اللون المنعكس من الكائنات؟ إذا فكرت في الأمر بجدية ، يمكننا أن نستنتج أن بنية النظام البصري البشري لأدق التفاصيل "مدروسة" من قبل الطبيعة التي أنشأتها. إذا كنت تفضل الاعتقاد بأن الخالق أو قوة ما هي المسؤولة عن خلق الإنسان ، فيمكنك أن تنسب هذه الميزة إليهم. لكن دعونا لا نفهم ، لكن نواصل الحديث عن جهاز الرؤية.

كمية هائلة من التفاصيل

يمكن تسمية بنية العين وعلم وظائف الأعضاء الخاص بها بأنها مثالية حقًا. فكر بنفسك: تقع كلتا العينين في التجاويف العظمية للجمجمة ، مما يحميهما من جميع أنواع الضرر ، لكنهما تبرزان منهما فقط حتى يتم توفير أوسع رؤية أفقية ممكنة.

توفر المسافة التي تفصل العينان عن بعضهما البعض عمقًا مكانيًا. ومقل العيون نفسها ، كما هو معروف على وجه اليقين ، لها شكل كروي ، مما يجعلها قادرة على الدوران في أربعة اتجاهات: اليسار واليمين والأعلى والأسفل. لكن كل واحد منا يأخذ كل هذا كأمر مسلم به - قلة من الناس يفكرون في ما سيكون عليه الحال إذا كانت عيوننا مربعة أو مثلثة أو كانت حركتهم فوضوية - وهذا من شأنه أن يجعل الرؤية محدودة ومشوشة وغير فعالة.

لذا ، فإن بنية العين معقدة للغاية ، ولكن هذا هو بالضبط ما يجعل عمل حوالي أربعين من مكوناتها المختلفة ممكنًا. وحتى لو لم يكن هناك حتى أحد هذه العناصر ، فإن عملية الرؤية ستتوقف عن العمل بالطريقة التي ينبغي تنفيذها.

لمعرفة مدى تعقيد العين ، نقترح عليك توجيه انتباهك إلى الصورة أدناه.

دعنا نتحدث عن كيفية تنفيذ عملية الإدراك البصري في الممارسة العملية ، وما هي عناصر النظام المرئي التي تشارك في ذلك ، وما هي مسؤولية كل منهم.

مرور الضوء

عندما يقترب الضوء من العين ، تتصادم أشعة الضوء مع القرنية (المعروفة أيضًا باسم القرنية). تسمح شفافية القرنية للضوء بالمرور عبرها إلى السطح الداخلي للعين. بالمناسبة ، الشفافية هي أهم ما يميز القرنية ، وتبقى شفافة بسبب حقيقة أن بروتينًا خاصًا بها يمنع نمو الأوعية الدموية - وهي عملية تحدث في كل نسيج من جسم الإنسان تقريبًا. في حالة عدم شفافية القرنية ، لن يكون لبقية مكونات النظام البصري أي قيمة.

من بين أمور أخرى ، تمنع القرنية القمامة والغبار وأي عناصر كيميائية من دخول التجاويف الداخلية للعين. ويسمح انحناء القرنية لها بكسر الضوء ومساعدة العدسة على تركيز أشعة الضوء على شبكية العين.

بعد مرور الضوء عبر القرنية ، يمر عبر ثقب صغير يقع في منتصف قزحية العين. من ناحية أخرى ، فإن القزحية عبارة عن غشاء دائري يقع أمام العدسة خلف القرنية مباشرة. القزحية هي أيضًا العنصر الذي يعطي العين لونًا ، ويعتمد اللون على الصبغة السائدة في القزحية. الثقب المركزي في القزحية هو التلميذ المألوف لدى كل منا. يمكن تغيير حجم هذه الفتحة للتحكم في كمية الضوء التي تدخل العين.

سيتغير حجم بؤبؤ العين مباشرة بواسطة القزحية ، ويرجع ذلك إلى هيكلها الفريد ، لأنها تتكون من نوعين مختلفين من الأنسجة العضلية (حتى هنا توجد عضلات!). العضلة الأولى هي الضغط الدائري - وهي تقع في القزحية بشكل دائري. عندما يكون الضوء ساطعًا ، فإنه يتقلص ، ونتيجة لذلك ينقبض التلميذ ، كما لو أن العضلة تسحبها إلى الداخل. العضلة الثانية تتوسع - تقع شعاعيًا ، أي على طول نصف قطر القزحية ، والذي يمكن مقارنته بالمكبس في العجلة. في الضوء الداكن ، تنقبض هذه العضلة الثانية ، وتفتح القزحية التلميذ.

لا يزال الكثير من الناس يواجهون بعض الصعوبات عندما يحاولون شرح كيفية تشكل العناصر المذكورة أعلاه للنظام البصري البشري ، بعد كل شيء ، في أي شكل وسيط آخر ، أي. في أي مرحلة تطورية ، لم يتمكنوا من العمل ببساطة ، لكن الشخص يرى من بداية وجوده. لغز…

التركيز

بتجاوز المراحل المذكورة أعلاه ، يبدأ الضوء بالمرور عبر العدسة الموجودة خلف القزحية. العدسة هي عنصر بصري على شكل كرة ممدودة محدبة. العدسة ناعمة وشفافة تمامًا ، ولا توجد فيها أوعية دموية ، وهي نفسها موجودة في كيس مرن.

عند المرور عبر العدسة ، ينكسر الضوء ، وبعد ذلك يتم التركيز على الحفرة الشبكية - المكان الأكثر حساسية الذي يحتوي على أكبر عدد من المستقبلات الضوئية.

من المهم ملاحظة أن التركيب والتركيب الفريدين يوفران للقرنية والعدسة قدرة انكسار عالية ، مما يضمن بُعدًا بؤريًا قصيرًا. وكم هو مدهش أن مثل هذا النظام المعقد يناسب مقلة عين واحدة فقط (فكر فقط كيف سيبدو الشخص ، على سبيل المثال ، مطلوب مقياس لتركيز أشعة الضوء القادمة من الأشياء!).

ليس من المثير للاهتمام أن تكون قوة الانكسار المشتركة لهذين العنصرين (القرنية والعدسة) في ارتباط ممتاز مع مقلة العين ، ويمكن تسمية هذا بأمان كدليل آخر على أن النظام البصري تم إنشاؤه ببساطة غير مسبوق ، لأنه عملية التركيز معقدة للغاية بحيث لا يمكن الحديث عنها على أنها شيء حدث فقط من خلال الطفرات التدريجية - المراحل التطورية.

إذا كنا نتحدث عن أشياء تقع بالقرب من العين (كقاعدة عامة ، تعتبر المسافة التي تقل عن 6 أمتار قريبة) ، فلا يزال الأمر أكثر فضولًا ، لأنه في هذه الحالة يكون انكسار أشعة الضوء أقوى. . يتم توفير ذلك من خلال زيادة انحناء العدسة. تتصل العدسة عن طريق العصابات الهدبية بالعضلة الهدبية ، والتي ، من خلال الانقباض ، تسمح للعدسة بأخذ شكل محدب أكثر ، وبالتالي زيادة قدرتها على الانكسار.

وهنا مرة أخرى لا يسع المرء إلا أن يذكر التركيب الأكثر تعقيدًا للعدسة: خيوطها العديدة ، التي تتكون من خلايا متصلة ببعضها البعض ، تتكون منها ، وتربطها أحزمة رفيعة بالجسم الهدبي. يتم التركيز تحت سيطرة الدماغ بشكل سريع للغاية و "تلقائي" بالكامل - من المستحيل على أي شخص أن يدرك مثل هذه العملية بوعي.

معنى "فيلم"

ينتج عن التركيز تركيز الصورة على شبكية العين ، وهي نسيج متعدد الطبقات حساس للضوء ويغطي الجزء الخلفي من مقلة العين. تحتوي شبكية العين على ما يقرب من 137.000.000 من المستقبلات الضوئية (للمقارنة ، يمكن الاستشهاد بالكاميرات الرقمية الحديثة ، حيث لا يوجد أكثر من 10000000 عنصر من أجهزة الاستشعار). يرجع هذا العدد الهائل من المستقبلات الضوئية إلى حقيقة أنها تقع بإحكام شديد - حوالي 400000 لكل 1 مم².

لن يكون من غير الضروري هنا الاستشهاد بكلمات عالم الأحياء الدقيقة آلان إل جيلين ، الذي يتحدث في كتابه "الجسم عن طريق التصميم" عن شبكية العين باعتبارها تحفة فنية في التصميم الهندسي. يعتقد أن شبكية العين هي العنصر الأكثر روعة في العين ، مقارنة بفيلم التصوير الفوتوغرافي. شبكية العين الحساسة للضوء ، الموجودة على الجزء الخلفي من مقلة العين ، أرق بكثير من السيلوفان (سمكها لا يزيد عن 0.2 مم) وأكثر حساسية بكثير من أي فيلم فوتوغرافي من صنع الإنسان. تستطيع خلايا هذه الطبقة الفريدة معالجة ما يصل إلى 10 مليارات فوتون ، بينما تستطيع الكاميرا الأكثر حساسية معالجة بضعة آلاف فقط. ولكن الأمر الأكثر إثارة للدهشة هو أن العين البشرية يمكنها التقاط عدد قليل من الفوتونات حتى في الظلام.

في المجموع ، تتكون شبكية العين من 10 طبقات من الخلايا المستقبلة للضوء ، 6 منها عبارة عن طبقات من الخلايا الحساسة للضوء. نوعان من المستقبلات الضوئية لهما شكل خاص ، وهذا هو سبب تسميتهما بالمخاريط والقضبان. القضبان حساسة للغاية للضوء وتوفر رؤية بالأسود والأبيض للعين ورؤية ليلية. المخاريط ، بدورها ، ليست حساسة جدًا للضوء ، لكنها قادرة على تمييز الألوان - يتم ملاحظة التشغيل الأمثل للأقماع خلال النهار.

بفضل عمل المستقبلات الضوئية ، تتحول الأشعة الضوئية إلى مجمعات من النبضات الكهربائية وترسل إلى الدماغ بسرعة عالية للغاية ، وتتغلب هذه النبضات نفسها على أكثر من مليون ألياف عصبية في جزء من الثانية.

يعتبر التواصل بين الخلايا المستقبلة للضوء في شبكية العين معقدًا للغاية. المخاريط والقضبان ليست متصلة مباشرة بالدماغ. بعد تلقي الإشارة ، يعيدون توجيهها إلى الخلايا ثنائية القطب ، ويعيدون توجيه الإشارات التي تمت معالجتها بالفعل من قبل أنفسهم إلى الخلايا العقدية ، والتي تشكل أكثر من مليون محاور عصبية (العصبونات التي تنتقل من خلالها النبضات العصبية) منها عصبًا بصريًا واحدًا من خلاله التي تذهب البيانات إلى الدماغ.

طبقتان من الخلايا العصبية الوسيطة ، قبل إرسال البيانات المرئية إلى الدماغ ، تسهل المعالجة المتوازية لهذه المعلومات من خلال ستة مستويات من الإدراك تقع في شبكية العين. يعد ذلك ضروريًا من أجل التعرف على الصور في أسرع وقت ممكن.

تصور الدماغ

بعد أن تدخل المعلومات المرئية المعالجة إلى الدماغ ، تبدأ في فرزها ومعالجتها وتحليلها ، وتشكل أيضًا صورة كاملة من البيانات الفردية. بالطبع ، لا يزال الكثير غير معروف عن عمل الدماغ البشري ، ولكن حتى ما يمكن أن يقدمه العالم العلمي اليوم يكفي تمامًا لتندهش.

بمساعدة عينين ، يتم تكوين "صورتين" للعالم المحيط بالشخص - واحدة لكل شبكية. كلتا "الصورتين" تنتقلان إلى الدماغ ، وفي الواقع يرى الشخص صورتين في نفس الوقت. ولكن كيف؟

لكن النقطة هي: أن نقطة شبكية عين واحدة تتطابق تمامًا مع نقطة شبكية العين الأخرى ، وهذا يشير إلى أن كلتا الصورتين ، اللتين تدخلان إلى الدماغ ، يمكن تركيبهما على بعضهما البعض ودمجهما معًا للحصول على صورة واحدة . تتقارب المعلومات التي تتلقاها المستقبلات الضوئية لكل عين في القشرة البصرية للدماغ ، حيث تظهر صورة واحدة.

نظرًا لحقيقة أن العينين يمكن أن يكون لهما إسقاطات مختلفة ، يمكن ملاحظة بعض التناقضات ، لكن الدماغ يقارن الصور ويربطها بطريقة لا يشعر بها الشخص أي تناقضات. علاوة على ذلك ، يمكن استخدام هذه التناقضات للحصول على إحساس بالعمق المكاني.

كما تعلم ، نظرًا لانكسار الضوء ، تكون الصور المرئية التي تدخل الدماغ في البداية صغيرة جدًا ومقلوبة ، ولكن "عند الإخراج" نحصل على الصورة التي اعتدنا على رؤيتها.

بالإضافة إلى ذلك ، في شبكية العين ، يتم تقسيم الصورة إلى قسمين بواسطة الدماغ عموديًا - عبر خط يمر عبر الحفرة الشبكية. يتم إعادة توجيه الجوانب اليسرى من الصور الملتقطة بكلتا العينين إلى الجانب الأيمن ، وإعادة توجيه الجانبين الأيمن إلى اليسار. لذلك ، يتلقى كل من نصفي الكرة الأرضية للشخص المراقب بيانات من جزء واحد فقط مما يراه. ومرة أخرى - "عند الإخراج" نحصل على صورة صلبة بدون أي أثر للاتصال.

فصل الصور والمسارات الضوئية شديدة التعقيد تجعل الدماغ يرى كل من نصفي الكرة الأرضية على حدة باستخدام كل عين. يتيح لك ذلك تسريع معالجة تدفق المعلومات الواردة ، كما يوفر الرؤية بإحدى العينين ، إذا توقف شخص فجأة لسبب ما عن رؤيته بالآخر.

يمكن أن نستنتج أن الدماغ في عملية معالجة المعلومات المرئية يزيل البقع "العمياء" ، والتشوهات الناتجة عن الحركات الدقيقة للعين ، والغمش ، وزاوية الرؤية ، وما إلى ذلك ، مما يمنح صاحبها صورة متكاملة كافية عن المرصود.

عنصر مهم آخر في النظام البصري هو. لا توجد وسيلة للتقليل من أهمية هذا السؤال ، منذ ذلك الحين من أجل أن نكون قادرين على استخدام رؤيتنا بشكل صحيح ، يجب أن نكون قادرين على إدارة أعيننا ، ورفعها ، وخفضها ، وباختصار ، تحريك أعيننا.

في المجموع ، يمكن تمييز 6 عضلات خارجية متصلة بالسطح الخارجي لمقلة العين. تتضمن هذه العضلات 4 عضلات مستقيمة (سفلية وعلوية وجانبية ووسطى) وعضلات مائلة (سفلية وعلوية).

في اللحظة التي تنقبض فيها أي عضلة ، ترتخي العضلة المقابلة لها - وهذا يضمن حركة العينين بشكل متساوٍ (وإلا فإن جميع حركات العين ستتم على شكل هزات).

يؤدي قلب العينين تلقائيًا إلى تغيير حركة جميع العضلات الـ 12 (6 عضلات لكل عين). وجدير بالذكر أن هذه العملية مستمرة ومنسقة بشكل جيد للغاية.

وفقًا لطبيب العيون الشهير بيتر جاني ، فإن التحكم والتنسيق في اتصال الأعضاء والأنسجة بالجهاز العصبي المركزي من خلال الأعصاب (وهذا ما يسمى التعصيب) لجميع عضلات العين الـ 12 هي إحدى العمليات المعقدة للغاية التي تحدث في الدماغ. إذا أضفنا إلى ذلك دقة إعادة توجيه النظرة ، ونعومة الحركات وتساويها ، والسرعة التي يمكن للعين أن تدور بها (وتضيف ما يصل إلى 700 درجة في الثانية) ، وقمنا بدمج كل هذا ، فإننا في الواقع نحصل على ظاهرة استثنائية في شروط أداء نظام العين المتحركة. وحقيقة أن الشخص لديه عينان تجعل الأمر أكثر صعوبة - مع الحركة المتزامنة للعينين ، فإن نفس التعصيب العضلي ضروري.

تختلف العضلات التي تقوم بتدوير العينين عن عضلات الهيكل العظمي. تتكون من ألياف مختلفة ، ويتم التحكم فيها من قبل عدد أكبر من الخلايا العصبية ، وإلا فإن دقة الحركات ستكون مستحيلة. يمكن تسمية هذه العضلات بأنها فريدة أيضًا لأنها قادرة على الانقباض بسرعة وعمليًا ولا تتعب.

باعتبار أن العين من أهم أعضاء جسم الإنسان فإنها تحتاج إلى عناية مستمرة. ولهذا بالتحديد ، يتم توفير "نظام التنظيف المتكامل" ، الذي يتكون من الحاجبين والجفون والرموش والغدد الدمعية ، إذا أمكنك تسميتها.

بمساعدة الغدد الدمعية ، يتم إنتاج سائل لزج بانتظام ، ويتحرك بسرعة بطيئة على السطح الخارجي لمقلة العين. يزيل هذا السائل العديد من الحطام (الغبار ، إلخ) من القرنية ، وبعد ذلك يدخل إلى القناة الدمعية الداخلية ثم يتدفق عبر القناة الأنفية ، ويخرج من الجسم.

تحتوي الدموع على عامل مضاد للجراثيم قوي للغاية يقضي على الفيروسات والبكتيريا. تعمل الجفون كممسحات للزجاج الأمامي - فهي تنظف العين وترطبها من خلال الوميض اللاإرادي على فترات تتراوح بين 10 و 15 ثانية. جنبًا إلى جنب مع الجفون ، تعمل الرموش أيضًا على منع دخول أي حطام وأوساخ وميكروبات وما إلى ذلك إلى العين.

إذا لم تؤد الجفون وظيفتها ، فإن عيون الشخص تجف تدريجياً وتصبح مغطاة بالندوب. إذا لم يكن هناك مجرى دمعي ، فستمتلئ العين باستمرار بسائل الدموع. إذا لم يرمش الشخص ، سيسقط الحطام في عينيه ، وقد يصاب بالعمى. يجب أن يشمل "نظام التنظيف" بأكمله عمل جميع العناصر دون استثناء ، وإلا فإنه سيتوقف ببساطة عن العمل.

العيون كمؤشر على الحالة

عيون الإنسان قادرة على نقل الكثير من المعلومات في عملية تفاعله مع الآخرين والعالم من حوله. يمكن للعيون أن تشع بالحب ، أو تحترق بالغضب ، أو تعكس الفرح ، أو الخوف ، أو القلق ، أو التعب. تظهر العيون أين ينظر الإنسان ، سواء كان مهتمًا بشيء أم لا.

على سبيل المثال ، عندما يدير الناس أعينهم أثناء التحدث إلى شخص ما ، يمكن رؤية ذلك بطريقة مختلفة تمامًا عن النظرة الصعودية المعتادة. العيون الكبيرة عند الأطفال تسبب البهجة والحنان لمن حولهم. وتعكس حالة التلاميذ حالة الوعي التي يكون فيها الشخص في لحظة معينة من الزمن. العيون هي مؤشر الحياة والموت إذا تحدثنا بمعنى عالمي. ربما لهذا السبب يطلق عليهم "مرآة" الروح.

بدلا من الاستنتاج

في هذا الدرس ، قمنا بفحص هيكل الجهاز البصري للإنسان. بطبيعة الحال ، فقدنا الكثير من التفاصيل (هذا الموضوع بحد ذاته ضخم جدًا ومن الصعب وضعه في إطار درس واحد) ، لكننا ما زلنا نحاول نقل المادة بحيث يكون لديك فكرة واضحة عن كيفية يرى الشخص.

لا يسعك إلا أن تلاحظ أن كلاً من تعقيد وقدرات العين تسمح لهذا العضو بأن يكون متفوقًا عدة مرات حتى على أحدث التقنيات والتطورات العلمية. تعتبر العين دليلاً واضحًا على مدى تعقيد الهندسة في عدد كبير من الفروق الدقيقة.

لكن معرفة جهاز الرؤية ، بالطبع ، أمر جيد ومفيد ، ولكن الشيء الأكثر أهمية هو معرفة كيف يمكن استعادة الرؤية. الحقيقة هي أن نمط حياة الشخص ، والظروف التي يعيش فيها ، وبعض العوامل الأخرى (الإجهاد ، وعلم الوراثة ، والعادات السيئة ، والأمراض وأكثر من ذلك بكثير) - كل هذا يساهم غالبًا في حقيقة أن الرؤية يمكن أن تتدهور بمرور السنين ، أي. يبدأ النظام المرئي في التعطل.

لكن تدهور الرؤية في معظم الحالات ليس عملية لا رجعة فيها - بمعرفة تقنيات معينة ، يمكن عكس هذه العملية ، والرؤية ، إن لم تكن مثل تلك الخاصة بالطفل (على الرغم من أن هذا ممكن في بعض الأحيان) ، فحينئذٍ تكون جيدة قدر الإمكان لكل شخص. لذلك ، سيخصص الدرس التالي من دورتنا حول تطوير الرؤية لأساليب استعادة الرؤية.

انظر إلى الجذر!

اختبر معلوماتك

إذا كنت ترغب في اختبار معرفتك بموضوع هذا الدرس ، يمكنك إجراء اختبار قصير يتكون من عدة أسئلة. في كل سؤال ، يمكن أن يكون خيار واحد فقط هو الصحيح. بعد تحديد أحد الخيارات ، ينتقل النظام تلقائيًا إلى السؤال التالي. تتأثر النقاط التي تحصل عليها بصحة إجاباتك والوقت الذي تقضيه في المرور. يرجى ملاحظة أن الأسئلة تختلف في كل مرة ، والخيارات مختلطة.

ثانيًا. شروط وطرق مراقبة الكائنات البعيدة

رؤية مكان المراقبة

لا يمكن مسح المنطقة البعيدة من كل نقطة. في كثير من الأحيان ، الأشياء القريبة من حولنا (المنازل والأشجار والتلال) تحجب الأفق.
عادةً ما يُطلق على جزء الأرض الذي يمكن رؤيته من مكان ما أفق هذه النقطة. إذا كانت الأجسام القريبة تسد الأفق وبالتالي لا يمكنها النظر إلى المسافة ، فإنهم يقولون إن الأفق صغير جدًا. في بعض الحالات ، على سبيل المثال ، في غابة ، في شجيرات كثيفة ، بين المباني المتقاربة ، قد يقتصر الأفق على بضع عشرات من الأمتار.
لمراقبة العدو ، غالبًا ما تحتاج إلى النظر إلى المسافة ، وبالتالي ، بالنسبة لنقاط المراقبة (OP) ، يحاولون اختيار نقاط ذات نظرة جيدة وواسعة.
حتى لا تتداخل الأشياء المحيطة مع الرؤية ، عليك أن تضع نفسك فوقها. لذلك ، غالبًا ما يتم تمييز المواضع عالية جدًا بأفق مفتوح. إذا كانت هناك نقطة فوق الآخرين ، فيقولون إنه "يأمر" عليهم. وبالتالي ، يمكن تحقيق نظرة جيدة في جميع الاتجاهات عندما تكون نقطة المراقبة في نقطة تسيطر على المنطقة المحيطة (الشكل 3).

قمم الجبال والتلال والمرتفعات الأخرى هي نقاط توفر عادة إطلالة واسعة على الأراضي المنخفضة المحيطة. في السهل ، حيث الأرض مسطحة ، يتم الحصول على أفضل مظهر عند تسلق الهياكل والمباني الاصطناعية. من سطح مبنى مرتفع ، من برج النبات ، من برج الجرس ، يمكنك دائمًا مشاهدة أجزاء بعيدة جدًا من المناظر الطبيعية. في حالة عدم وجود مبانٍ مناسبة ، يتم أحيانًا بناء أبراج مراقبة خاصة.
حتى في العصور القديمة ، على قمم التلال والمنحدرات شديدة الانحدار ، أقيمت أبراج مراقبة خاصة ومن بينها راقبوا المناطق المحيطة لملاحظة اقتراب جيش العدو مقدمًا وعدم الاستغراب. جزئياً لنفس الغرض ، تم بناء الأبراج في الحصون والقلاع القديمة. في روسيا القديمة ، كانت أبراج الجرس للكنائس بمثابة أبراج مراقبة ، في آسيا الوسطى - مآذن المساجد.
في الوقت الحاضر ، أصبحت أبراج المراقبة الخاصة شائعة جدًا. في كثير من الأحيان بين الغابات والحقول في بلدنا تأتي عبر الأبراج الخشبية ، أو "المنارات". هذه إما "إشارات" جيوديسية يجرون من خلالها الملاحظات عند مسح التضاريس ، أو مواقع حراس غابات مكافحة الحرائق ، والتي من خلالها يراقبون الغابة أثناء الجفاف ويلاحظون حرائق الغابات الناشئة.
من الطبيعي أن يكون ارتفاع أي هياكل أرضية محدودًا. للارتفاع فوق سطح الأرض وبالتالي توسيع آفاقهم بشكل أكبر ، يستخدمون المركبات الطائرة. خلال الحرب العالمية الأولى ، تم استخدام بالونات الطائرات الورقية المربوطة (ما يسمى "النقانق") على نطاق واسع للمراقبة. في سلة المنطاد جلس مراقب يمكنه الارتفاع إلى ارتفاع 1000 متر أو أكثر ، والبقاء في الهواء لساعات ومراقبة منطقة شاسعة. لكن البالون هدف ضعيف للغاية بالنسبة للعدو: فمن السهل إسقاطه من الأرض ومن الجو. لذلك ، يجب اعتبار أفضل وسائل الاستطلاع طائرة. قادرة على الصعود إلى ارتفاعات كبيرة ، والتحرك بسرعة عالية فوق أراضي العدو ، والتهرب من المطاردة وصد هجوم من قبل القوات الجوية للعدو ، فهي لا تسمح فقط بمراقبة أراضيها ، ولكن أيضًا لإجراء استطلاع عميق في مؤخرة العدو أثناء حرب. في هذه الحالة ، غالبًا ما يتم استكمال المراقبة البصرية بتصوير المنطقة المدروسة ، ما يسمى بالتصوير الجوي.

نطاق الافتتاح

دع المراقب يكون في مكان مفتوح ومستوٍ تمامًا ، على سبيل المثال ، على شاطئ البحر أو في السهوب. لا توجد أشياء كبيرة في الجوار ، والأفق لا يسدّه أي شيء. ما هي المساحة التي يمكن للمراقب أن يراها في هذه الحالة؟ أين وكيف ستكون آفاقه محدودة؟
يعلم الجميع أنه في هذه الحالة سيكون خط الأفق هو حدود الأفق ، أي الخط الذي يبدو أن السماء تتلاقى فيه مع الأرض.
ما هذا الأفق؟ هنا يجب أن نتذكر دروس الجغرافيا. الأرض مستديرة ، وبالتالي فإن سطحها محدب في كل مكان. هذا الانحناء ، هذا التحدب لسطح الأرض هو الذي يحد من الآفاق في العراء.
دع المراقب يقف عند النقطة H (الشكل 4). دعونا نرسم خط NG ، الذي يلامس السطح الكروي للأرض عند النقطة G. من الواضح أن ذلك الجزء من الأرض الأقرب إلى الراصد من G سيكون مرئيًا ؛ بالنسبة لسطح الأرض الذي يقع أبعد من G ، على سبيل المثال ، النقطة B ، فلن يكون مرئيًا: سيتم حظره بواسطة انتفاخ الأرض بين I و B. ارسم دائرة عبر النقطة G مع مركز عند القدم للمراقب. بالنسبة للمراقب ، يقع على طول هذه الدائرة أفقه المرئي ، أي حدود الأرض والسماء. لاحظ أن هذا الأفق غير مرئي من الراصد في الوضع العمودي على الخط الراسيا ، ولكنه إلى حد ما إلى الأسفل.

من السهل أن نفهم من الرسم أنه كلما ارتفع الراصد فوق سطح الأرض ، كلما ابتعدت عنه نقطة الاتصال ، وبالتالي ، ستكون آفاقه أوسع. على سبيل المثال ، إذا نزل مراقب من أعلى البرج H إلى المنصة السفلية ، فسيكون قادرًا على رؤية الأرض فقط حتى نقطة أقرب بكثير من النقطة G.
هذا يعني أنه حتى عندما لا يحجب أي شيء الأفق ، فإن الصعود إلى الأعلى يوسع آفاق المرء ويسمح له برؤية المزيد. وبالتالي ، حتى في الأماكن المفتوحة تمامًا ، من المفيد اختيار أعلى نقطة ممكنة لنقطة المراقبة. تظهر الدراسة الرياضية للسؤال 1: من أجل توسيع الأفق مرتين ، من الضروري الارتفاع إلى ارتفاع 2 × 2 = 4 مرات أكبر ؛ لتوسيع الأفق ثلاث مرات ، 3x3 = 9 مرات أكبر ، إلخ. بمعنى آخر ، لكي يتحرك الأفق N مرات أكثر ، من الضروري أن يرتفع N مرتين أعلى.

يعطي الجدول 1 مسافة الأفق المرئي من نقطة المراقبة عندما يرتفع المراقب إلى ارتفاعات مختلفة. الأرقام الواردة هنا هي الحدود التي يمكنك من خلالها مسح سطح الأرض. إذا كنا نتحدث عن مراقبة جسم طويل ، مثل صاري السفينة K ، كما هو موضح في الشكل. في الشكل 4 ، سيكون مرئيًا إلى أبعد من ذلك بكثير ، لأن قمته ستبرز فوق خط الأفق المرئي.

المسافة التي يمكن من خلالها رؤية أي شيء ، على سبيل المثال ، جبل ، برج ، منارة ، سفينة ، من الأفق ، تسمى نطاق الافتتاح... (يطلق عليه أحيانًا "نطاق الرؤية" ، ولكن هذا غير مريح ويمكن أن يؤدي إلى الارتباك ، حيث يُطلق على نطاق الرؤية عادةً المسافة التي يصبح فيها الكائن مرئيًا في الضباب.) هذا هو الحد الذي لا يمكن للمرء بعده رؤية هذا الكائن من نقطة معينة وتحت أي ظروف.
النطاق الافتتاحي له أهمية عملية كبيرة ، خاصة في البحر. من السهل الحساب باستخدام جدول المدى الأفقي. الحقيقة هي أن نطاق الفتح يساوي نطاق الأفق لنقطة المراقبة بالإضافة إلى نطاق الفتح لأعلى الكائن المرصود.

دعنا نعطي مثالا على مثل هذا الحساب. يقف المراقب على الجرف الساحلي على ارتفاع 100 متر فوق مستوى سطح البحر وينتظر ظهور سفينة من الأفق ، يبلغ ارتفاع صواريها 15 مترًا. إلى أي مدى يجب أن تصل السفينة حتى يلاحظها المراقب ؟ وفقًا للجدول ، سيكون مدى الأفق لنقطة المراقبة 38 كم ، ولصاري السفينة - 15 كم. نطاق الافتتاح يساوي مجموع هذه الأرقام: 38 + 15 = 53. هذا يعني أن صاري السفينة سيظهر في الأفق عندما تقترب السفينة من نقطة المراقبة على بعد 53 كم.

الأحجام الظاهرة للأشياء

إذا ابتعدت تدريجيًا عن كائن ما ، فسوف تتدهور رؤيته تدريجيًا ، وستختفي التفاصيل المختلفة واحدة تلو الأخرى ، وسيكون فحص الكائن أكثر وأكثر صعوبة. إذا كان الجسم صغيرًا ، فلن يكون من الممكن تمييزه على مسافة معينة على الإطلاق ، حتى لو لم يكن هناك شيء يحجبه وكان الهواء شفافًا تمامًا.
على سبيل المثال ، من مسافة 2 متر ، يمكنك رؤية أدنى تجاعيد على وجه الشخص ، والتي لم تعد مرئية من مسافة 10 أمتار. على مسافة 50-100 متر ، ليس من الممكن دائمًا التعرف على الشخص ؛ على مسافة 1000 متر ، يصعب تحديد جنسه وعمره وشكل ملابسه ؛ من مسافة 5 كيلومترات لن تراها إطلاقا. من الصعب فحص كائن من بعيد نظرًا لحقيقة أنه كلما كان الكائن أبعد ، كانت أبعاده المرئية والواضحة أصغر.
ارسم خطين مستقيمين من عين الراصد إلى حواف الجسم (الشكل 5). الزاوية التي قاموا بتجميعها تسمى المقطع العرضي الزاوي للكائن... يتم التعبير عنها بالمقاييس المعتادة للزاوية - الدرجات (°) ، والدقائق (") أو الثواني (") وأعشارها.

كلما ابتعد الجسم ، قل قطره الزاوي. لإيجاد القطر الزاوي لجسم ما ، معبرًا عنه بالدرجات ، عليك أن تأخذ قطره الحقيقي ، أو الخطي ، وتقسيمه على المسافة المعبر عنها بنفس مقاييس الطول ، وضرب الناتج في 57.3. في هذا الطريق:

للحصول على الحجم الزاوي بالدقائق ، عليك أن تأخذ المضاعف 3438 بدلاً من 57.3 ، وإذا احتجت إلى الحصول على ثوانٍ ، إذن - 206265.
دعنا نعطي مثالا. الجندي طوله 162 سم ​​، في أي زاوية يُرى شكله من مسافة 2 كم؟ مع ملاحظة أن 2 كم هي -200000 سم ، نحسب:

يعطي الجدول 2 الأبعاد الزاوية للكائن اعتمادًا على أبعاده الخطية والمسافة.

حدة البصر

تختلف القدرة على رؤية الأشياء البعيدة باختلاف الأشخاص. يرى المرء تمامًا أصغر التفاصيل لجزء بعيد من المشهد ، والآخر يميز بشكل سيء تفاصيل حتى الأشياء القريبة نسبيًا.
تسمى قدرة الرؤية على التمييز بين الأجزاء الزاويّة الرفيعة والصغيرة حدة البصر، أو الدقة... بالنسبة للأشخاص الذين ، بحكم طبيعة عملهم ، يجب عليهم مراقبة الأجزاء النائية من المناظر الطبيعية ، على سبيل المثال ، للطيارين والبحارة والسائقين وسائقي القاطرات ، فإن البصر الشديد ضروري للغاية. في الحرب ، إنها الجودة الأكثر قيمة لكل جندي. لا يستطيع الشخص الذي يعاني من ضعف البصر التصويب بشكل جيد ، ومراقبة عدو بعيد ، فهو سيء في الاستطلاع.
كيف تقيس حدة البصر؟ لهذا ، تم تطوير تقنيات دقيقة للغاية.
ارسم مربعين أسودين على ورق كرتون أبيض مع وجود فجوة بيضاء ضيقة بينهما وقم بإضاءة هذا الكرتون جيدًا. عن قرب ، يمكن رؤية كل من المربعات وهذه الفجوة بوضوح. إذا بدأت في الابتعاد تدريجياً عن الرسم ، فإن الزاوية التي تظهر بها الفجوة بين المربعات ستنخفض ، وسيكون التمييز بين الرسم أكثر صعوبة. مع وجود مسافة كافية ، سيختفي الشريط الأبيض بين المربعات السوداء تمامًا ، وسيشاهد المراقب ، بدلاً من مربعين منفصلين ، نقطة سوداء واحدة على خلفية بيضاء. يمكن لأي شخص لديه بصر حاد أن يلاحظ مربعين من مسافة أكبر من شخص لديه رؤية أقل حدة. لذلك ، يمكن أن يكون العرض الزاوي للفجوة ، بدءًا من المربعات مرئية بشكل منفصل ، بمثابة مقياس للحدة.
وجدت ذلك لشخص ذو رؤية طبيعية ؛ أصغر عرض فجوة يمكن عنده رؤية صورتين سوداوين بشكل منفصل هو 1 ". تؤخذ حدة هذه الرؤية كوحدة. إذا كان من الممكن رؤية صور منفصلة مع فاصل زمني بينهما 0" ، 5 ، فإن حدة يكون 2 إذا تم فصل الكائنات فقط عندما يكون عرض الفجوة 2 "، فستكون الحدة 1/2 ، وما إلى ذلك. وبالتالي ، من أجل قياس حدة البصر ، من الضروري العثور على أصغر عرض زاوي للفجوة ، حيث صورتان ظاهرتان منفصلتان ، وتقسم الوحدة بهما:

لاختبار حدة البصر ، يتم استخدام رسومات لمخططات مختلفة. ربما يعرف القارئ جداول بأحرف مختلفة الأحجام ، والتي يستخدمها أطباء العيون (أطباء العيون) لفحص بصرهم. على مثل هذا الجدول ، تقوم العين العادية ذات الحدة التي تساوي واحدة بإخراج أحرف يبلغ سمك خطوطها السوداء 1 بوصة. ويمكن للعين الحادة أن تكوّن أحرفًا وأصغر ، وأخرى أقل حدة - فقط تلك الأحرف الأكبر حجمًا. بعضها أسهل في التفكيك ، بينما البعض الآخر أكثر صعوبة ، ويتم التخلص من هذا العيب باستخدام "اختبارات" خاصة ، حيث يظهر المراقب نفس الأشكال ، مقلوبة بطرق مختلفة ، وبعض هذه الاختبارات موضحة في الشكل 6.

أرز. 6. عينات من الأرقام لاختبار حدة البصر.
على اليسار - شريطان أسودان ، لوحظ اختفاء الفجوة البيضاء بينهما. في المنتصف - حلقة بها فجوة ، يجب أن يشير الموضوع إلى اتجاه هذه الفجوة. على اليمين - في شكل الحرف E ، يشير المراقب إلى دورانه.

قصر النظر وبعد النظر

تشبه العين في بنيتها جهاز التصوير. إنها أيضًا كاميرا ، وإن كانت ذات شكل دائري ، يتم في أسفلها الحصول على صورة للأجسام المرصودة (الشكل 7). يتم تغطية الجزء الداخلي من مقلة العين بغشاء رقيق خاص ، أو جلد يسمى قذيفة شبكة، أو شبكية العين... يتخللها عدد كبير من الأجسام الصغيرة جدًا ، كل منها متصل بخيط رفيع من العصب إلى العصب البصري المركزي ثم إلى الدماغ. بعض هذه الأجسام قصيرة ويسمى المخاريط، في حين يتم استدعاء البعض الآخر ، مستطيل عيدان... المخاريط والقضبان هي العضو الذي يستشعر الضوء في أجسامنا. في نفوسهم ، تحت تأثير الأشعة ، يتم الحصول على تهيج خاص ، ينتقل عبر الأعصاب ، مثل الأسلاك ، إلى الدماغ وينظر إليه الوعي على أنه إحساس بالضوء.
تتكون صورة الضوء التي ندركها من خلال رؤيتنا من العديد من النقاط المنفصلة - تحفيز المخاريط والقضبان. في هذا ، تبدو العين أيضًا كصورة فوتوغرافية: هناك تتكون الصورة في الصورة أيضًا من العديد من النقاط السوداء الصغيرة - حبيبات الفضة.
يلعب دور عدسة العين جزئيًا سائل جيلاتيني يملأ مقلة العين ، وجسمًا شفافًا يقع خلف حدقة العين مباشرة ويسمى عدسة... تشبه العدسة في شكلها الزجاج ثنائي الوجهين أو العدسة ، ولكنها تختلف عن الزجاج من حيث أنها تتكون من مادة ناعمة ومرنة تشبه الهلام بشكل غامض.
من أجل الحصول على صورة جيدة وواضحة ، يجب أولاً "التركيز على الكاميرا". للقيام بذلك ، يتم تحريك الإطار الخلفي ، الذي يحمل لوحة التصوير ، للخلف وللأمام حتى يعثروا على مثل هذه المسافة من العدسة التي تكون فيها الصورة الموجودة على الزجاج المصنفر المُدرجة في الإطار أكثر وضوحًا. لا يمكن للعين أن تتحرك بعيدًا عن بعضها البعض وتتحرك ، وبالتالي لا يمكن للجدار الخلفي لمقلة العين الاقتراب أو الابتعاد عن العدسة. وفي الوقت نفسه ، للنظر إلى الأشياء البعيدة والقريبة ، يجب أن يكون التركيز مختلفًا. يتحقق ذلك في العين عن طريق تغيير شكل العدسة. وهي محاطة بعضلة حلقية خاصة. عندما ننظر إلى الأشياء القريبة ، تتقلص هذه العضلة وتضغط على العدسة ، التي تنتفخ من هذا ، وتصبح أكثر محدبة ، وبالتالي يصبح تركيزها أقصر. عندما تنتقل النظرة إلى أشياء بعيدة ، تضعف العضلة ، وتمتد العدسة ، وتصبح أكثر انبساطًا وأطول بؤرية. تسمى هذه العملية التي تحدث بشكل لا إرادي الإقامة.
تم تصميم العين السليمة والعادية بطريقة تمكنها ، بفضل التكييف ، من رؤية الأشياء بوضوح كامل ، بدءًا من مسافة 15-20 سم وحتى الأشياء البعيدة جدًا ، والتي يمكن اعتبارها القمر والنجوم وغيرها. الأجرام السماوية.
بعض الناس لديهم عيون غير منتظمة. يقع الجدار الخلفي لمقلة العين ، حيث يجب الحصول على صورة حادة للكائن قيد الدراسة ، إما أقرب مما ينبغي أو بعيدًا جدًا عن العدسة.
إذا تم إزاحة السطح الداخلي للعين للأمام بشكل كبير ، فبغض النظر عن مدى توتر العدسة ، يتم الحصول على صورة الأجسام القريبة خلفها ، وبالتالي ستظهر الصورة على سطح العين الحساس للضوء غير واضحة وغير واضحة. مثل هذه العين ترى الأشياء القريبة ضبابية ، ضبابية ، - نقص في الرؤية ، يسمى طول البصر... يصعب على الشخص الذي يعاني من هذا النقص قراءة وكتابة وفهم الأشياء الصغيرة ، على الرغم من أنه يرى تمامًا عن بعد. للتخلص من الصعوبات المرتبطة بمد البصر ، عليك ارتداء نظارات ذات عدسات محدبة. إذا أضفت زجاجًا محدبًا إلى العدسة وأجزاء بصرية أخرى من العين ، فسيصبح البعد البؤري أقصر. من هذا ، تقترب صورة الأشياء المعنية من العدسة وتسقط على شبكية العين.
إذا كانت شبكية العين بعيدة عن العدسة أكثر مما ينبغي ، فسيتم الحصول على صور للأجسام البعيدة أمامها وليس عليها. العين التي تعاني من هذا النقص ترى الأشياء البعيدة غير واضحة وغير واضحة. ضد مثل هذا العيب دعا قصر النظرتساعد النظارات ذات العدسات المقعرة. مع مثل هذه النظارات ، يصبح البعد البؤري أطول ، وتسقط صورة الأشياء البعيدة على شبكية العين ، وهي تبتعد عن العدسة.

أدوات بصرية للمراقبة لمسافات طويلة

إذا كان الكائن غير مرئي بشكل جيد بسبب حقيقة أن أبعاده الزاويّة صغيرة جدًا ، فيمكن رؤيته بشكل أفضل من خلال الاقتراب منه. في كثير من الأحيان يكون من المستحيل القيام بذلك ، عندئذٍ يبقى شيء واحد فقط: فحص الكائن من خلال جهاز بصري يُظهره في صورة مكبرة. تم اختراع الجهاز الذي يسمح لك بمراقبة الأشياء البعيدة بنجاح منذ وقت طويل ، منذ أكثر من ثلاثمائة عام. هذا تلسكوب أو تلسكوب.
يتكون أي تلسكوب بشكل أساسي من جزأين: من زجاج كبير محدب الوجهين (عدسة) في الواجهة الأمامية التي تواجه الجسم (الشكل 8) ، وهو ما يسمى عدسة، وزجاج ثاني أصغر ، محدب الوجهين ، توضع عليه العين ويسمى العدسة... إذا تم توجيه الأنبوب إلى شيء بعيد جدًا ، على سبيل المثال ، عند مصباح بعيد ، فإن الأشعة تقترب من العدسة في حزمة موازية. عند المرور عبر العدسة ، فإنها تنكسر ، وبعد ذلك تتقارب في مخروط ، وعند نقطة تقاطعها ، تسمى التركيز، يتم الحصول على صورة فانوس على شكل نقطة ضوئية. يتم عرض هذه الصورة من خلال العدسة ، والتي تعمل كعدسة مكبرة ، ونتيجة لذلك يتم تكبيرها بشكل كبير وتظهر أكبر من ذلك بكثير.
في التلسكوبات الحديثة ، تتكون العدسة والعينية من عدة أكواب ذات محدبات مختلفة ، والتي تحقق صورًا أكثر وضوحًا ووضوحًا. بالإضافة إلى ذلك ، في أنبوب مرتبة كما هو موضح في الشكل. 8 ، جميع الأشياء ستكون مرئية رأسا على عقب. سيكون من غير المألوف وغير المريح بالنسبة لنا أن نرى أشخاصًا يركضون رأسًا على الأرض معلقين فوق السماء ، وبالتالي يتم إدخال نظارات أو مناشير إضافية خاصة في الأنابيب المخصصة لمراقبة الأجسام الأرضية ، والتي تقوم بتدوير الصورة إلى الوضع الطبيعي.

الغرض المباشر من التلسكوب هو إظهار كائن بعيد في عرض مكبر. يزيد التلسكوب من الأبعاد الزاويّة وبالتالي يجعل الجسم أقرب إلى المراقب. إذا تم تكبير الأنبوب 10 مرات ، فهذا يعني أن الجسم على مسافة 10 كم سيكون مرئيًا بنفس الزاوية التي يكون فيها مرئيًا للعين المجردة على مسافة كيلومتر واحد. علماء الفلك الذين يتعين عليهم مراقبة أجسام بعيدة جدًا - القمر والكواكب والنجوم ، يستخدمون التلسكوبات الضخمة ، التي يبلغ قطرها مترًا واحدًا أو أكثر ، ويصل طولها إلى 10-20 مترًا. يمكن لمثل هذا التلسكوب أن يعطي زيادة تزيد عن 1000 مرات. لفحص الأجسام الأرضية ، تكون هذه الزيادة القوية في معظم الحالات عديمة الفائدة تمامًا.
في الجيش يعتبر جهاز المراقبة الرئيسي منظار الميدان... المناظير هما تلسكوبان صغيران متصلان ببعضهما البعض (الشكل 9). يسمح لك بالنظر بعينين في وقت واحد ، وهو بالطبع أكثر ملاءمة من المراقبة بعين واحدة بتلسكوب واحد. في كل نصف من المناظير ، كما هو الحال في أي تلسكوب ، يوجد زجاج أمامي - العدسة - والنظارات الخلفية التي تشكل العدسة. يوجد بينهما صندوق يحتوي على موشورات يتم من خلالها تدوير الصورة. مناظير مثل هذا الجهاز تسمى منشوري.
النوع الأكثر شيوعًا من المناظير المنشورية هو 6x ، أي تكبير 6x. كما يتم استخدام مناظير ذات نسبة تكبير 4 و 8 و 10 مرات.

بالإضافة إلى المناظير ، في الشؤون العسكرية ، في بعض الحالات ، يتم استخدام تلسكوبات ذات تكبير من 10 إلى 50 مرة ، بالإضافة إلى ذلك ، مناظير.
المنظار عبارة عن أنبوب طويل نسبيًا مصمم للرصد من خلف الغطاء (الشكل 10). الجندي ، الذي يراقب بمنظار ، يبقى في الخندق ، ويكشف فقط الجزء العلوي من الجهاز ، الذي يحمل العدسة ، إلى الخارج. هذا لا يحمي المراقب من نيران العدو فحسب ، بل يسهل أيضًا التمويه ، نظرًا لأن الطرف الصغير للأنبوب أسهل بكثير في التمويه من الشكل البشري بأكمله. تستخدم المناظير الطويلة في الغواصات. عندما يكون من الضروري إجراء مراقبة سرية من العدو ، يظل القارب تحت الماء ، ويكشف فقط النهاية بالكاد الملحوظة للمنظار فوق سطح البحر.
قد يتساءل القارئ عن سبب استخدام الأجهزة ذات التكبير الضعيف نسبيًا ، والتي لا تتجاوز 15-20 مرة ، في العلوم العسكرية؟ بعد كل شيء ، ليس من الصعب صنع تلسكوب بتكبير 100-200 مرة وأكثر.
هناك عدد من الأسباب التي تجعل من الصعب استخدام التلسكوبات عالية التكبير أثناء التنزه. أولاً ، كلما كان التكبير أقوى ، كان مجال رؤية الجهاز أصغر ، أي ذلك الجزء من البانوراما الذي يظهر فيه. ثانيًا ، مع التكبير القوي ، فإن أي اهتزاز أو ارتعاش للأنبوب يجعل الملاحظة صعبة ؛ لذلك ، لا يمكن حمل التلسكوب ذو التكبير العالي في اليد ، ولكن يجب وضعه على دعامة خاصة ، مصممة بحيث يمكن تدوير الأنبوب بسهولة وسلاسة في اتجاهات مختلفة. لكن العقبة الأكبر هي الغلاف الجوي. إن الهواء القريب من سطح الأرض لا يهدأ أبدًا: فهو يتقلب ، ويقلق ، ويرتجف. من خلال هذا الهواء المتحرك ننظر إلى أجزاء بعيدة من المناظر الطبيعية. تتدهور صورة الأشياء البعيدة: شكل الأشياء مشوه ، والجسم ، الذي هو في الواقع ثابت ، يتحرك ويغير شكله طوال الوقت ، لذلك لا توجد طريقة لإبراز تفاصيله. كلما زاد التكبير ، كلما كان كل هذا التداخل أقوى ، كلما كان التشوه الناتج عن اهتزازات الهواء أكثر وضوحًا. هذا يؤدي إلى حقيقة أن استخدام أجهزة مكبرة شديدة القوة عند المراقبة على طول سطح الأرض غير مجدي.

نظرًا للعدد الكبير من المراحل في عملية الإدراك البصري ، يتم النظر في خصائصه الفردية من وجهة نظر العلوم المختلفة - البصريات (بما في ذلك الفيزياء الحيوية) وعلم النفس وعلم وظائف الأعضاء والكيمياء (الكيمياء الحيوية). في كل مرحلة من مراحل الإدراك ، تحدث التشوهات والأخطاء والفشل ، لكن الدماغ البشري يعالج المعلومات التي يتلقاها ويقوم بإجراء التعديلات اللازمة. هذه العمليات ذات طبيعة غير واعية ويتم تنفيذها في تصحيح متعدد المستويات مستقل للتشوهات. بهذه الطريقة ، يتم التخلص من الانحرافات الكروية واللونية ، وتأثيرات النقطة العمياء ، وتنفيذ تصحيح الألوان ، وتشكيل صورة مجسمة ، وما إلى ذلك. في الحالات التي تكون فيها معالجة المعلومات اللاواعية غير كافية أو مفرطة ، تظهر الأوهام البصرية.

فسيولوجيا الرؤية البشرية

رؤية الألوان

تحتوي العين البشرية على نوعين من الخلايا الحساسة للضوء (المستقبلات الضوئية): قضبان شديدة الحساسية ، مسؤولة عن الرؤية الليلية ، وأقماع أقل حساسية مسؤولة عن رؤية الألوان.

يحفز الضوء ذو الأطوال الموجية المختلفة أنواعًا مختلفة من المخاريط بطرق مختلفة. على سبيل المثال ، يحفز الضوء الأصفر والأخضر المخاريط من النوع L و M بالتساوي ، ولكنه أقل يحفز المخاريط من النوع S. يحفز الضوء الأحمر المخاريط من النوع L بقوة أكبر بكثير من المخاريط من النوع M ، ولا يحفز النوع S على الإطلاق تقريبًا ؛ يحفز الضوء الأخضر والأزرق المستقبلات من النوع M أكثر من المستقبلات من النوع L ، والمستقبلات من النوع S أكثر بقليل ؛ ضوء هذا الطول الموجي أيضًا يحفز العصي بقوة. يحفز الضوء البنفسجي بشكل حصري تقريبًا المخاريط من النوع S. يدرك الدماغ المعلومات المجمعة من مستقبلات مختلفة ، والتي توفر تصورًا مختلفًا للضوء بأطوال موجية مختلفة.

الجينات التي تشفر بروتينات الأوبسين الحساسة للضوء هي المسؤولة عن رؤية الألوان لدى البشر والقرود. وفقًا لمؤيدي نظرية المكونات الثلاثة ، فإن وجود ثلاثة بروتينات مختلفة تستجيب لأطوال موجية مختلفة كافٍ لإدراك اللون. تمتلك معظم الثدييات اثنين فقط من هذه الجينات ، لذلك لديها رؤية ثنائية اللون. في حالة وجود نوعين من البروتينات المشفرة بواسطة جينات مختلفة متشابهة جدًا أو لم يتم تصنيع أحد البروتينين ، يتطور عمى الألوان. وجد N.N. Miklouho-Maclay أن سكان بابوا غينيا الجديدة ، الذين يعيشون في أعماق الغابة الخضراء ، يفتقرون إلى القدرة على تمييز اللون الأخضر.

يتم ترميز opsin الحساس للضوء الأحمر في البشر بواسطة جين OPN1LW.

تقوم opsins البشرية الأخرى بتشفير الجينات OPN1MW و OPN1MW2 و OPN1SW ، حيث يقوم أول اثنان منها بتشفير البروتينات الحساسة للضوء عند الأطوال الموجية المتوسطة ، والثالث مسؤول عن opsin ، وهو حساس لأطوال موجية قصيرة من الطيف.

تم توضيح الحاجة إلى ثلاثة أنواع من opsins لرؤية الألوان مؤخرًا في التجارب التي أجريت على قرد السنجاب (saimiri) ، الذي تم علاج ذكوره من عمى الألوان الخلقي عن طريق إدخال جين opsin البشري OPN1LW في شبكية العين. أظهر هذا العمل (إلى جانب تجارب مماثلة على الفئران) أن الدماغ الناضج قادر على التكيف مع القدرات الحسية الجديدة للعين.

الجين OPN1LW ، الذي يشفر صبغة مسؤولة عن إدراك اللون الأحمر ، متعدد الأشكال للغاية (في العمل الأخير من قبل Wirrelli و Tishkov ، تم العثور على 85 أليلات في عينة من 256 شخصًا) ، وحوالي 10٪ من النساء لديهن أليلين مختلفين من يحتوي هذا الجين في الواقع على مستقبلات لونية من النوع الإضافي ودرجة معينة من رؤية الألوان 4C. الاختلافات في جين OPN1MW ، الذي يشفر الصباغ "الأصفر والأخضر" ، نادرة ولا تؤثر على الحساسية الطيفية للمستقبلات.

يوجد جين OPN1LW والجينات المسؤولة عن إدراك الضوء ذي الطول الموجي المتوسط ​​جنبًا إلى جنب على الكروموسوم X ، وغالبًا ما يحدث إعادة التركيب غير المتماثل أو التحويل الجيني بينهما. في هذه الحالة ، يمكن أن يحدث اندماج الجينات أو زيادة عدد نسخها في الكروموسوم. العيوب في جين OPN1LW هي سبب عمى الألوان الجزئي ، البروتوبيا.

تم التعبير عن النظرية المكونة من ثلاثة عناصر لرؤية الألوان لأول مرة في عام 1756 بواسطة MV Lomonosov ، عندما كتب "عن الأمور الثلاثة لقاع العين". بعد مائة عام تم تطويره من قبل العالم الألماني ج. هيلمهولتز ، الذي لم يذكر عمل لومونوسوف الشهير "حول أصل الضوء" ، على الرغم من نشره وتلخيصه باللغة الألمانية.

في موازاة ذلك ، كانت هناك نظرية لون الخصم لإيوالد غورينغ. تم تطويره بواسطة David H. Hubel و Torsten N. Wiesel. حصلوا على جائزة نوبل عام 1981 لاكتشافهم.

اقترحوا أن الدماغ لا يتلقى معلومات على الإطلاق حول الألوان الأحمر (R) والأخضر (G) والأزرق (B) (نظرية الألوان Jung-Helmholtz). يتلقى الدماغ معلومات حول الاختلاف في السطوع - حول الاختلاف في السطوع بين الأبيض (Y max) والأسود (Y min) ، حول الفرق بين الأخضر والأحمر (G - R) ، حول الفرق بين الأزرق والأصفر (B - أصفر) ، والأصفر (أصفر = R + G) هو مجموع الأحمر والأخضر ، حيث R و G و B هي سطوع مكونات اللون - الأحمر ، R ، الأخضر ، G ، والأزرق ، B.

لدينا نظام معادلات - K b-w = Y max - Y min ؛ K غرام = G - R ؛ K brg = B - R - G ، حيث K b / w، K gr، K brg هي وظائف معامل توازن اللون الأبيض لأي إضاءة. في الممارسة العملية ، يتم التعبير عن هذا في حقيقة أن الناس يرون لون الأشياء بنفس الطريقة تحت مصادر الضوء المختلفة (التكيف اللوني). تشرح نظرية المعارضين ككل بشكل أفضل حقيقة أن الناس يرون لون الأشياء بنفس الطريقة تحت مصادر الضوء المختلفة للغاية (التكيف اللوني) ، بما في ذلك الألوان المختلفة لمصادر الضوء في نفس المشهد.

هاتان النظريتان لا تتفقان تمامًا مع بعضهما البعض. لكن على الرغم من ذلك ، لا يزال يُفترض أن نظرية المحفزات الثلاثة تعمل على مستوى شبكية العين ، ومع ذلك ، تتم معالجة المعلومات ويستقبل الدماغ البيانات التي تتوافق بالفعل مع نظرية الخصم.

رؤية مجهرية ومجسمة

مساهمة التلميذ في تنظيم حساسية العين ضئيلة للغاية. النطاق الكامل للسطوع الذي تستطيع آليتنا البصرية إدراكه هائل: من 10 إلى 6 أقراص مضغوطة للأصباغ الحساسة للضوء في المستقبلات الضوئية في شبكية العين - المخاريط والقضبان.

تعتمد حساسية العين على اكتمال التكيف ، وعلى شدة مصدر الضوء ، وطول الموجة والأبعاد الزاويّة للمصدر ، وكذلك على مدة التحفيز. تقل حساسية العين مع تقدم العمر بسبب تدهور الخصائص البصرية للصلبة والتلميذ ، وكذلك عنصر مستقبلات الإدراك.

تكمن الحساسية القصوى في ضوء النهار عند 555-556 نانومتر ، وفي المساء / الليل الضعيف يتحول نحو الحافة البنفسجية للطيف المرئي ويساوي 510 نانومتر (خلال النهار يتقلب في حدود 500-560 نانومتر). يفسر هذا (اعتماد رؤية الشخص على ظروف الإضاءة عندما يدرك الأشياء متعددة الألوان ، ونسبة سطوعها الظاهري - تأثير Purkinje) من خلال نوعين من العناصر الحساسة للضوء في العين - في الضوء الساطع ، والرؤية تتم بشكل أساسي بواسطة المخاريط ، وفي حالة الإضاءة الضعيفة ، يفضل استخدام القضبان فقط.

حدة البصر

ترجع قدرة الأشخاص المختلفين على رؤية تفاصيل أكبر أو أصغر لجسم من نفس المسافة بنفس شكل مقلة العين ونفس قوة الانكسار لنظام العين الانكساري إلى الاختلاف في المسافة بين العناصر الحساسة في شبكية العين وتسمى حدة البصر.

حدة البصر - قدرة العين على الإدراك بعيدا، بمعزل، على حدنقطتان تقعان على مسافة ما من بعضهما البعض ( التفاصيل والدقة والقرار). مقياس حدة البصر هو زاوية الرؤية ، أي الزاوية التي تشكلها الأشعة المنبثقة من حواف الكائن المعني (أو من نقطتين أو ب) إلى النقطة العقدية ( ك) عيون. تتناسب حدة البصر عكسياً مع زاوية الرؤية ، أي أنه كلما كانت أصغر ، زادت حدة البصر. عادة ، يمكن للعين البشرية بعيدا، بمعزل، على حدإدراك الأشياء ، لا تقل المسافة الزاوية بينها عن 1 ′ (دقيقة واحدة).

تعد حدة البصر من أهم وظائف الرؤية. حدة البصر لدى الشخص محدودة ببنيته. إن العين البشرية ، على عكس عيون رأسيات الأرجل ، على سبيل المثال ، هي عضو مقلوب ، أي أن الخلايا الحساسة للضوء تقع تحت طبقة من الأعصاب والأوعية الدموية.

تعتمد حدة البصر على حجم المخاريط الموجودة في المنطقة البقعية ، وشبكية العين ، وكذلك على عدد من العوامل: انكسار العين ، وعرض الحدقة ، وشفافية القرنية ، والعدسة (ومرونتها) ، والجسم الزجاجي ( التي يتألف منها جهاز انكسار الضوء) ، وحالة الشبكية والعصب البصري ، والعمر.

غالبًا ما يُطلق على حدة البصر و / أو حساسية الضوء أيضًا دقة العين البسيطة (المجردة) ( قدرة الميز).

خط البصر

الرؤية المحيطية (مجال الرؤية) - حدد حدود مجال الرؤية عند إسقاطها على سطح كروي (باستخدام المحيط). مجال الرؤية هو الفضاء الذي تدركه العين بنظرة ثابتة. المجال البصري هو وظيفة الأجزاء المحيطية للشبكية. تتحدد حالته إلى حد كبير من خلال قدرة الشخص على التنقل بحرية في الفضاء.

تحدث التغييرات في المجال البصري بسبب الأمراض العضوية و / أو الوظيفية للمحلل البصري: شبكية العين ، العصب البصري ، المسار البصري ، الجهاز العصبي المركزي. تتجلى انتهاكات المجال البصري إما من خلال تضييق حدوده (معبراً عنه بالدرجات أو القيم الخطية) ، أو بفقدان أقسامه الفردية (Hemyanopsia) ، من خلال ظهور العتمة.

مجهر

عند النظر إلى كائن بكلتا العينين ، لا نراه إلا عندما تشكل محاور الرؤية للعينين زاوية التقارب (التقارب) التي يتم فيها الحصول على صور متناظرة ومميزة على شبكية العين في أماكن معينة مقابلة من البقعة الصفراء الحساسة ( النقرة المركزية). بفضل هذه الرؤية المجهرية ، لا نحكم فقط على الموضع النسبي ومسافة الأشياء ، ولكن أيضًا ندرك الراحة والحجم.

تتمثل الخصائص الرئيسية للرؤية المجهرية في وجود مجهر أولي وعمق ورؤية مجسمة ووحدة الرؤية المجسمة واحتياطيات الاندماج.

يتم التحقق من وجود رؤية مجهر أولية عن طريق تقسيم بعض الصور إلى أجزاء ، يتم تقديم بعضها إلى اليسار والبعض الآخر للعين اليمنى. المراقب لديه رؤية مجهر أولية إذا كان قادرًا على تكوين صورة أولية واحدة من الأجزاء.

يتم التحقق من وجود الرؤية العميقة من خلال تقديم صورة ظلية ومجسمة - صور مجسمة عشوائية نقطية ، والتي يجب أن تجعل المراقب يختبر تجربة محددة من العمق ، والتي تختلف عن انطباع المكانية على أساس السمات الأحادية.

حدة المجسمة هي عكس العتبة المجسمة. عتبة الإدراك المجسم هي أدنى تباين يمكن اكتشافه (الإزاحة الزاوية) بين أجزاء الصورة المجسمة. لقياسه ، يتم استخدام المبدأ ، وهو على النحو التالي. يتم عرض ثلاثة أزواج من الأشكال بشكل منفصل للعينين اليسرى واليمنى للمراقب. في أحد الأزواج ، يتطابق موضع الشكلين ، أما في الزوجين الآخرين ، فيتم إزاحة أحد الأشكال أفقيًا بمسافة معينة. يُطلب من الموضوع الإشارة إلى الأرقام بترتيب تصاعدي للمسافة النسبية. إذا تم الإشارة إلى الأرقام بالتسلسل الصحيح ، فإن مستوى الاختبار يزداد (ينخفض ​​التباين) ، وإذا لم يكن الأمر كذلك ، يزداد التباين.

الاحتياطيات الاندماجية هي الظروف التي يوجد في ظلها إمكانية اندماج المحرك في الصورة المجسمة. يتم تحديد الاحتياطيات الاندماجية من خلال التباين الأقصى بين أجزاء الصورة المجسمة ، والتي لا يزال يُنظر إليها على أنها صورة حجمية. لقياس الاحتياطيات الاندماجية ، يكون المبدأ مخالفًا للمبدأ المستخدم في دراسة حدة الرؤية المجسمة. على سبيل المثال ، يُطلب من الموضوع الجمع بين شريطين عموديين في صورة واحدة ، أحدهما مرئي للعين اليسرى والآخر للعين اليمنى. في هذه الحالة ، يبدأ المجرب في فصل الخطوط ببطء ، أولاً مع التقارب ، ثم مع تباين متباين. تبدأ الصورة في التشعب عند قيمة التباين ، الذي يميز الاحتياطي الاندماجي للمراقب.

يمكن أن يتأثر مجهر العين بالحول وبعض أمراض العيون الأخرى. مع التعب الشديد ، قد يكون هناك حول مؤقت بسبب انغلاق العين الرقيق.

حساسية التباين

حساسية التباين - قدرة الشخص على رؤية الأشياء التي تختلف قليلاً في السطوع عن الخلفية. يتم تقييم حساسية التباين باستخدام حواجز شبكية جيبية. يمكن أن تكون زيادة عتبة حساسية التباين علامة على عدد من أمراض العيون ، وبالتالي يمكن استخدام دراستها في التشخيص.

التكيف مع الرؤية

ترتبط خصائص الرؤية المذكورة أعلاه ارتباطًا وثيقًا بقدرة العين على التكيف. تكيف العين - تكييف الرؤية مع ظروف الإضاءة المختلفة. يحدث التكيف مع التغيرات في الإضاءة (التمييز بين التكيف مع الضوء والظلام) ، وخصائص ألوان الإضاءة (القدرة على إدراك الأشياء البيضاء على أنها بيضاء حتى مع حدوث تغيير كبير في طيف الضوء الساقط).

يبدأ التكيف مع الضوء بسرعة وينتهي في غضون 5 دقائق ، ويكون تكيف العين مع الظلام عملية أبطأ. يحدد الحد الأدنى من السطوع الذي ينتج الإحساس بالضوء حساسية العين للضوء. هذا الأخير ينمو بسرعة في أول 30 دقيقة. البقاء في الظلام ، تنتهي زيادته عمليا في غضون 50-60 دقيقة. يتم التحقق من تكيف العين مع الظلام باستخدام أجهزة خاصة - أجهزة قياس التكيف.

لوحظ انخفاض في تكيف العين مع الظلام في بعض أمراض العين (تنكس الشبكية الصباغ ، الجلوكوما) والأمراض العامة (فيتامين أ).

يتجلى التكيف أيضًا في قدرة الرؤية على التعويض جزئيًا عن عيوب الجهاز البصري نفسه (عيوب بصرية في العدسة ، وعيوب في شبكية العين ، ورم عضلي ، وما إلى ذلك).

علم نفس الإدراك البصري

عيوب بصرية

العيب الأكثر انتشارًا هو الرؤية الغامضة وغير الواضحة للأشياء القريبة أو البعيدة.

عيوب العدسة

طول النظر

طول النظر هو خطأ انكساري تتركز فيه أشعة الضوء التي تدخل العين ليس على الشبكية ، بل خلفها. في الأشكال الخفيفة من العيون مع توفير أماكن إقامة جيدة ، فإنها تعوض ضعف البصر عن طريق زيادة انحناء العدسة بواسطة العضلة الهدبية.

مع مد البصر الشديد (3 ديوبتر وما فوق) ، تكون الرؤية ضعيفة ليس فقط بالقرب من ، ولكن أيضًا بعيدة ، والعين غير قادرة على تعويض الخلل من تلقاء نفسها. عادة ما يكون طول النظر خلقيًا ولا يتقدم (ينخفض ​​عادةً حسب سن المدرسة).

في حالة مد البصر ، توصف النظارات للقراءة أو للارتداء المستمر. بالنسبة للنظارات ، يتم اختيار عدسات التجميع (حرك التركيز للأمام إلى الشبكية) ، مع استخدام أفضل رؤية للمريض.

يختلف إلى حد ما عن طول النظر هو قصر النظر الشيخوخي ، أو طول نظر الشيخوخة. يتطور قصر النظر الشيخوخي بسبب فقدان مرونة العدسة (وهي نتيجة طبيعية لتطورها). تبدأ هذه العملية في سن المدرسة ، لكن عادة ما يلاحظ الشخص ضعف الرؤية القريبة بعد 40 عامًا. (على الرغم من أن الأطفال في سن العاشرة يمكنهم القراءة على مسافة 7 سم ، في عمر 20 عامًا - 10 سم على الأقل ، ومن 30 إلى 14 سم ، وما إلى ذلك). 65-70 شخص يفقد بالفعل قدرته على التكيف تمامًا ، وقد اكتمل تطور قصر النظر الشيخوخي.

قصر النظر

قصر النظر هو شذوذ في انكسار العين ، حيث يتحرك التركيز إلى الأمام ، وتسقط صورة غير مركزة بالفعل على شبكية العين. مع قصر النظر ، تقع النقطة الإضافية للرؤية الواضحة على بعد 5 أمتار (عادةً ما تقع في اللانهاية). يمكن أن يكون قصر النظر خاطئًا (عندما يحدث تشنج بسبب الإجهاد المفرط للعضلة الهدبية ، ونتيجة لذلك يظل انحناء العدسة كبيرًا جدًا بالنسبة للرؤية عن بُعد) وصحيح (عندما تزداد مقلة العين في المحور الأمامي الخلفي). في الحالات الخفيفة ، تكون الأشياء البعيدة غير واضحة ، بينما تظل الأشياء القريبة واضحة (النقطة الإضافية للرؤية الواضحة تقع بعيدًا بما يكفي عن العين). في حالات قصر النظر الشديد ، يحدث انخفاض كبير في الرؤية. بدءًا من 4 ديوبتر تقريبًا ، يحتاج الشخص إلى نظارات لكل من المسافة والمدى القريب (وإلا ، يجب وضع الكائن المعني بالقرب من العينين).

في مرحلة المراهقة ، غالبًا ما يتطور قصر النظر (تتوتر العينان باستمرار للعمل عن قرب ، مما يؤدي إلى نمو العين بطول تعويضي). يأخذ تطور قصر النظر أحيانًا شكلًا خبيثًا ، حيث تنخفض الرؤية بمقدار 2-3 ديوبتر سنويًا ، ويلاحظ تمدد في الصلبة ، وتحدث تغيرات تنكسية في شبكية العين. في الحالات الشديدة ، هناك خطر من انفصال الشبكية المفرط أثناء المجهود البدني أو الصدمة المفاجئة. عادة ما يتوقف تطور قصر النظر في سن 22-25 ، عندما يتوقف الجسم عن النمو. مع تقدم سريع ، تنخفض الرؤية بحلول ذلك الوقت إلى -25 ديوبتر وما دون ، مما يؤدي إلى إصابة العين بالشلل الشديد وتعطيل جودة الرؤية البعيدة والقريبة بشكل كبير (كل ما يراه الشخص هو خطوط ضبابية بدون أي رؤية مفصلة) ، ومثل هذه الانحرافات من الصعب جدًا تصحيحها بالكامل باستخدام البصريات: تُحدث نظارات النظارات السميكة تشوهات قوية وتقلل من الأشياء بصريًا ، وهذا هو السبب في أن الشخص لا يرى جيدًا بما يكفي حتى مع النظارات. في مثل هذه الحالات ، يمكن تحقيق أفضل تأثير من خلال تصحيح التلامس.

على الرغم من حقيقة أن المئات من الأعمال العلمية والطبية قد تم تكريسها لوقف تطور قصر النظر ، فلا يوجد حتى الآن دليل على فعالية أي طريقة لعلاج قصر النظر التدريجي ، بما في ذلك الجراحة (رأب الصُلب). هناك دليل على انخفاض طفيف ولكنه مهم من الناحية الإحصائية في معدل نمو قصر النظر عند الأطفال عند استخدام قطرات الأتروبين و (غائب في روسيا) هلام العين pirenzipine.

مع قصر النظر ، غالبًا ما يلجأون إلى تصحيح الرؤية بالليزر (التعرض للقرنية بأشعة الليزر لتقليل انحناءها). طريقة التصحيح هذه ليست آمنة تمامًا ، ولكن في معظم الحالات من الممكن تحقيق تحسن كبير في الرؤية بعد الجراحة.

يمكن التغلب على عيوب قصر النظر ومد البصر بالنظارات أو دورات إعادة تأهيل الجمباز بالإضافة إلى أخطاء الانكسار الأخرى.

اللابؤرية

اللابؤرية هي خلل في بصريات العين ناتج عن شكل غير منتظم للقرنية و / أو العدسة. تختلف أشكال القرنية والعدسة عند جميع الأشخاص عن الجسم المثالي للدوران (أي أن كل الناس يعانون من الاستجماتيزم بدرجة أو بأخرى). في الحالات الشديدة ، يمكن أن يكون التمدد على أحد المحاور قويًا جدًا ، بالإضافة إلى ذلك ، قد يكون للقرنية عيوب انحناء ناتجة عن أسباب أخرى (إصابات ، أمراض معدية ، إلخ). في حالة اللابؤرية ، تنكسر أشعة الضوء بقوى مختلفة في خطوط الطول المختلفة ، ونتيجة لذلك تكون الصورة منحنية ومشوشة في بعض الأماكن. في الحالات الشديدة ، يكون التشويه قويًا لدرجة أنه يقلل بشكل كبير من جودة الرؤية.

من السهل تشخيص اللابؤرية من خلال النظر إلى ورقة بها خطوط متوازية داكنة بعين واحدة - أثناء تدوير هذه الورقة ، سيلاحظ اللابؤري أن الخطوط الداكنة غير واضحة ، ثم تصبح أكثر وضوحًا. يعاني معظم الناس من الاستجماتيزم الخلقي حتى 0.5 ديوبتر ، وهو لا يسبب أي إزعاج.

يتم تعويض هذا العيب بالنظارات ذات العدسات الأسطوانية التي لها انحناءات مختلفة أفقيًا ورأسيًا وبواسطة العدسات اللاصقة (الصلبة أو الناعمة) ، وكذلك عن طريق عدسات النظارات ذات القوة البصرية المختلفة في خطوط الطول المختلفة.

عيوب الشبكية

عمى الألوان

إذا كان تصور أحد الألوان الأساسية الثلاثة في شبكية العين يسقط أو يضعف ، فإن الشخص لا يرى أي لون. توجد ستائر لونية للألوان الأحمر والأخضر والأزرق البنفسجي. من النادر حدوث عمى البخار ، أو حتى عمى الألوان الكامل. غالبًا ما يكون هناك أشخاص لا يستطيعون التمييز بين اللون الأحمر والأخضر. يرون أن هذه الألوان رمادية. كان يسمى هذا الضعف البصري بعمى الألوان - على اسم العالم الإنجليزي د. دالتون ، الذي عانى هو نفسه من اضطراب في رؤية الألوان وكان أول من وصفه.

عمى الألوان مرض عضال وراثي (مرتبط بالكروموسوم X). يحدث في بعض الأحيان بعد بعض أمراض العين والجهاز العصبي.

لا يسمح للمكفوفين الألوان بالعمل المرتبط بقيادة المركبات على الطرق العامة. يعد الإدراك الجيد للألوان أمرًا مهمًا جدًا للبحارة والطيارين والكيميائيين والفنانين ، لذلك ، بالنسبة لبعض المهن ، يتم فحص رؤية الألوان باستخدام جداول خاصة.

سكوتوما

سكوتوما (يوناني. skotos- الظلام) - عيب مرقط في مجال رؤية العين ناتج عن مرض في شبكية العين ، أمراض العصب البصري ، الجلوكوما. هذه هي المناطق (داخل مجال الرؤية) حيث تكون الرؤية ضعيفة أو غائبة بشكل ملحوظ. في بعض الأحيان تسمى البقعة العمياء بالسرطان - وهي منطقة على الشبكية تتوافق مع رأس العصب البصري (ما يسمى بالورم العتامي الفسيولوجي).

العتمة المطلقة (م. scotomata المطلقة) - منطقة تغيب فيها الرؤية. العتمة النسبية (م. العتمة النسبية) - منطقة تقل فيها الرؤية بشكل كبير.

يمكنك افتراض وجود ورم عتمة من خلال إجراء دراسة بشكل مستقل باستخدام اختبار Amsler.