ადამიანის თვალის საოცარი შესაძლებლობები: კოსმოსური ხედვა და უხილავი სხივები. პირველი დონე: ნათელი ხედვა. რამდენად პატარა ხედავთ ობიექტებს? რა მანძილზე შეუძლია ადამიანს ადამიანის დანახვა?

თეორიულად სინათლის ლაქა შორეული წერტილის წყაროდანროდესაც ფოკუსირება ბადურაზე უნდა იყოს უსასრულოდ მცირე. თუმცა, ვინაიდან თვალის ოპტიკური სისტემა არასრულყოფილია, ასეთი ლაქა ბადურაზე, თუნდაც ნორმალური თვალის ოპტიკური სისტემის მაქსიმალური გარჩევადობით, ჩვეულებრივ აქვს საერთო დიამეტრი დაახლოებით 11 მიკრონი. ლაქის ცენტრში სიკაშკაშე ყველაზე მაღალია და მისი კიდეებისკენ სიკაშკაშე თანდათან მცირდება.

გირჩების საშუალო დიამეტრი ფოვეაშიბადურა (ბადურის ცენტრალური ნაწილი, სადაც მხედველობის სიმახვილე ყველაზე მაღალია) არის დაახლოებით 1,5 მიკრონი, რაც სინათლის ლაქის დიამეტრის 1/7-ია. თუმცა, იმის გამო, რომ სინათლის ლაქას აქვს ნათელი ცენტრალური წერტილი და დაჩრდილული კიდეები, ადამიანს ჩვეულებრივ შეუძლია განასხვავოს ორი ცალკეული წერტილი, როდესაც მათ ცენტრებს შორის მანძილი ბადურაზე არის დაახლოებით 2 მიკრონი, რაც ოდნავ აღემატება კონუსების სიგანეს. ფოვეა.

ნორმალური მხედველობის სიმახვილეადამიანის თვალისთვის წერტილოვანი სინათლის წყაროების გარჩევა დაახლოებით 25 რკალია. შესაბამისად, როდესაც სინათლის სხივები ორი ცალკეული წერტილიდან აღწევს თვალში მათ შორის 25 წამის კუთხით, ისინი ჩვეულებრივ აღიარებულია, როგორც ორი წერტილი ერთის ნაცვლად. ეს ნიშნავს, რომ ნორმალური მხედველობის სიმახვილის მქონე ადამიანს, რომელიც ათვალიერებს ორი კაშკაშა წერტილის სინათლის წყაროს 10 მ მანძილიდან, შეუძლია განასხვავოს ეს წყაროები ცალკეულ ობიექტებად მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ისინი ერთმანეთისგან 1,5-2 მმ მანძილზე არიან.

ორმოს დიამეტრით 500 მკმ-ზე ნაკლები ვიზუალური ველის 2°-ზე ნაკლები ხვდება ბადურის მიდამოში მაქსიმალური მხედველობის სიმახვილით. ცენტრალური ფოვეას მიდამოების გარეთ, მხედველობის სიმახვილე თანდათან სუსტდება, 10-ჯერ მცირდება პერიფერიაზე მიღწევისას. ეს ხდება იმის გამო, რომ ბადურის პერიფერიულ ნაწილებში, როდესაც თქვენ შორდებით ფოვეას, მზარდი რაოდენობის ღეროები და კონუსები ურთიერთობენ თითოეულ მხედველობის ნერვულ ბოჭკოსთან.

მხედველობის სიმახვილის განსაზღვრის კლინიკური მეთოდი. თვალის ტესტის ბარათი, როგორც წესი, შედგება სხვადასხვა ზომის ასოებისგან, რომლებიც განთავსებულია ტესტირების პირისგან დაახლოებით 6 მ (20 ფუტი) მანძილზე. თუ ადამიანი ამ მანძილიდან ნათლად ხედავს ასოებს, რომლებიც ნორმალურად უნდა ნახოს, ამბობენ, რომ მისი მხედველობის სიმახვილე არის 1.0 (20/20), ე.ი. ხედვა ნორმალურია. თუ ადამიანი ამ მანძილიდან ხედავს მხოლოდ იმ ასოებს, რომლებიც ჩვეულებრივ ხილული იქნება 60 მ (200 ფუტი) მანძილზე, ამბობენ, რომ ადამიანს აქვს 0.1 (20/200) ხედვა. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მხედველობის სიმახვილის შეფასების კლინიკური მეთოდი იყენებს მათემატიკურ წილადს, რომელიც ასახავს ორი მანძილის თანაფარდობას ან მოცემული ადამიანის მხედველობის სიმახვილის ნორმალურ მხედველობის სიმახვილის თანაფარდობას.

არსებობს სამი ძირითადი გზა, რომლის დახმარებითაც ადამიანი ჩვეულებრივ განსაზღვრავს მანძილს ობიექტამდე: (1) ბადურაზე ცნობილი ობიექტების გამოსახულების ზომა; (2) მოძრაობის პარალაქსის ფენომენი; (3) სტერეოფსისის ფენომენი. მანძილის განსჯის უნარს სიღრმის აღქმა ეწოდება.

მანძილის განსაზღვრა ზომის მიხედვითცნობილი ობიექტების გამოსახულებები ბადურაზე. თუ იცით, რომ ადამიანის სიმაღლე, რომელსაც ხედავთ 180 სმ-ია, შეგიძლიათ განსაზღვროთ რამდენად შორს არის ადამიანი თქვენგან, უბრალოდ ბადურაზე მისი გამოსახულების ზომით. ეს არ ნიშნავს იმას, რომ თითოეული ჩვენგანი შეგნებულად ფიქრობს ბადურის ზომაზე, მაგრამ ტვინი სწავლობს ავტომატურად გამოთვალოს ობიექტების მანძილი სურათების ზომებიდან, როდესაც მონაცემები ცნობილია.

მანძილის დადგენა პარალაქსის გადაადგილებით. თვალიდან ობიექტამდე მანძილის დასადგენად კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი გზა არის მოძრაობის პარალაქსის ცვლილების ხარისხი. თუ ადამიანი შორს იყურება სრულიად უმოძრაოდ, არ არსებობს პარალაქსი. თუმცა, როდესაც თავი ამა თუ იმ მხარეს არის გადატანილი, ახლომდებარე ობიექტების გამოსახულებები სწრაფად მოძრაობს ბადურაზე, ხოლო შორეული ობიექტების გამოსახულება თითქმის უმოძრაო რჩება. მაგალითად, როდესაც თავი გვერდზე გადაწევს 2,54 სმ-ით, თვალებიდან ამ მანძილზე მდებარე ობიექტის გამოსახულება მოძრაობს თითქმის მთელ ბადურაზე, ხოლო ობიექტის გამოსახულების გადაადგილება თვალებიდან 60 მ. არ იგრძნობა. ამრიგად, პარალაქსის შეცვლის მექანიზმის გამოყენებისას შესაძლებელია სხვადასხვა ობიექტებთან შედარებითი მანძილების დადგენა თუნდაც ერთი თვალით.

მანძილის განსაზღვრა სტერეოპსისის გამოყენებით. ბინოკულარული ხედვა. პარალაქსის შეგრძნების კიდევ ერთი მიზეზი ბინოკულარული ხედვაა. იმის გამო, რომ თვალები ერთმანეთის მიმართ გადაადგილებულია 5 სმ-ზე ცოტა მეტით, თვალების ბადურაზე გამოსახულებები განსხვავდება ერთმანეთისგან. მაგალითად, ობიექტი, რომელიც მდებარეობს ცხვირის წინ 2,54 სმ-ზე, ქმნის გამოსახულებას მარცხენა ბადურის მარცხენა მხარეს და მარჯვენა ბადურის მარჯვენა მხარეს, ხოლო პატარა ობიექტის გამოსახულებები, რომლებიც მდებარეობს ცხვირის წინ 6 მ. სიახლოვეში.შესაბამისი წერტილები ორივე ბადურის ცენტრში. წითელი ლაქისა და ყვითელი კვადრატის გამოსახულებები გამოსახულია ორი ბადურის საპირისპირო ნაწილებში იმის გამო, რომ ობიექტები თვალების წინ სხვადასხვა მანძილზე არიან.

ამ ტიპის პარალაქსიყოველთვის ხდება ორივე თვალით ნახვისას. ეს არის ბინოკულარული პარალაქსი (ან სტერეოფსისი), რომელიც თითქმის მთლიანად არის პასუხისმგებელი ორ თვალის მქონე ადამიანისათვის მიმდებარე ობიექტებამდე მანძილის გაცილებით მაღალ უნარზე, ვიდრე მხოლოდ ერთი თვალის მქონე ადამიანისთვის. თუმცა, სტერეოფსისი პრაქტიკულად უსარგებლოა სიღრმის აღქმისთვის 15-60 მ-ს მიღმა დისტანციებზე.

დედამიწის ზედაპირი მრუდის და ქრება მხედველობიდან 5 კილომეტრის მანძილზე. მაგრამ ჩვენი მხედველობის სიმახვილე საშუალებას გვაძლევს დავინახოთ ჰორიზონტის მიღმა. ბრტყელი რომ ყოფილიყო, ან მთის მწვერვალზე დგომა და პლანეტის ჩვეულებრივზე ბევრად უფრო დიდ ტერიტორიას რომ შეხედო, ასობით კილომეტრის დაშორებით შეძლებდი კაშკაშა განათების დანახვას. ბნელ ღამეს 48 კილომეტრში მდებარე სანთლის ალიც კი შეგეძლო დაინახო.

რამდენად შორს ხედავს ადამიანის თვალი, დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენი სინათლის ნაწილაკი ანუ ფოტონი გამოიყოფა შორეული ობიექტისგან. შეუიარაღებელი თვალით ყველაზე შორეული ობიექტი არის ანდრომედას ნისლეული, რომელიც მდებარეობს დედამიწიდან 2,6 მილიონი სინათლის წლის უზარმაზარ მანძილზე. გალაქტიკის ერთი ტრილიონი ვარსკვლავი სულ ასხივებს საკმარის შუქს, რათა ყოველ წამში რამდენიმე ათასი ფოტონი დაარტყას დედამიწის ზედაპირის ყოველ კვადრატულ სანტიმეტრს. ბნელ ღამეს ეს რაოდენობა საკმარისია ბადურის გასააქტიურებლად.

1941 წელს მხედველობის მეცნიერმა სელიგ ჰეხტმა და მისმა კოლეგებმა კოლუმბიის უნივერსიტეტში შეადგინეს ის, რაც ჯერ კიდევ ითვლება აბსოლუტური ვიზუალური ზღურბლის საიმედო საზომად - ფოტონების მინიმალური რაოდენობა, რომელიც უნდა მოხვდეს ბადურაზე ვიზუალური ცნობიერების წარმოქმნის მიზნით. ექსპერიმენტმა დაადგინა ზღვარი იდეალურ პირობებში: მონაწილეთა თვალებს მიეცათ დრო, რომ სრულად შეეგუებოდნენ აბსოლუტურ სიბნელეს, შუქის ცისფერ-მწვანე ციმციმა, რომელიც მოქმედებს როგორც სტიმული, ჰქონდა ტალღის სიგრძე 510 ნანომეტრი (რომლის მიმართაც თვალები ყველაზე მგრძნობიარეა). და შუქი მიმართული იყო ბადურის პერიფერიულ კიდეზე, სავსე შუქმგრძნობიარე როდ უჯრედებით.

მეცნიერთა აზრით, იმისთვის, რომ ექსპერიმენტის მონაწილეებმა ნახევარზე მეტ შემთხვევაში შეძლონ სინათლის ასეთი ციმციმის ამოცნობა, თვალის კაკლებში 54-დან 148-მდე ფოტონს უნდა მოხვდეს. ბადურის შთანთქმის გაზომვებზე დაყრდნობით, მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ საშუალოდ 10 ფოტონი რეალურად შეიწოვება ადამიანის ბადურის ღეროებით. ამრიგად, 5-14 ფოტონის შეწოვა ან, შესაბამისად, 5-14 ღეროების გააქტიურება ტვინს მიანიშნებს, რომ რაღაცას ხედავთ.

„ეს მართლაც ქიმიური რეაქციების ძალიან მცირე რაოდენობაა“, - აღნიშნეს ჰეხტმა და მისმა კოლეგებმა ექსპერიმენტის შესახებ ნაშრომში.

აბსოლუტური ზღურბლის, სანთლის ალის სიკაშკაშის და სავარაუდო მანძილის გათვალისწინებით, რომლითაც მანათობელი ობიექტი იკლებს, მეცნიერებმა დაასკვნეს, რომ ადამიანს შეეძლო სანთლის ალის სუსტი ციმციმის დანახვა 48 კილომეტრის მანძილზე.

მაგრამ რა მანძილზე შეგვიძლია ვაღიაროთ, რომ ობიექტი უფრო მეტია, ვიდრე მხოლოდ სინათლის ციმციმი? იმისათვის, რომ ობიექტი სივრცით გაშლილი გამოჩნდეს და არა წერტილის მსგავსი, მისგან მომდინარე შუქმა უნდა გაააქტიუროს მინიმუმ ორი მიმდებარე ბადურის კონუსი - უჯრედები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან ფერთა ხედვაზე. იდეალურ პირობებში, ობიექტი უნდა იყოს მინიმუმ 1 რკალისტური წუთის ან ხარისხის ერთი მეექვსედი კუთხით, რათა აღაგზნოს მიმდებარე კონუსები. ეს კუთხური ზომა იგივე რჩება, მიუხედავად იმისა, ობიექტი ახლოს არის თუ შორს (შორეული ობიექტი უნდა იყოს ბევრად დიდი, რომ იყოს იმავე კუთხით, როგორც ახლო). სრული ტყუილი 30 რკალის კუთხით, ხოლო ვენერა ძლივს ჩანს, როგორც გაფართოებული ობიექტი დაახლოებით 1 რკალის კუთხით.

ადამიანის ზომის ობიექტები გამოირჩევა მხოლოდ 3 კილომეტრის მანძილზე. შედარებისთვის, ამ მანძილზე ნათლად გამოვარჩევდით მანქანის ორი ფარს.

ხედვა არის არხი, რომლის მეშვეობითაც ადამიანი იღებს მის გარშემო არსებული სამყაროს შესახებ ყველა მონაცემის დაახლოებით 70%-ს. და ეს შესაძლებელია მხოლოდ იმ მიზეზით, რომ ადამიანის ხედვა არის ერთ-ერთი ყველაზე რთული და საოცარი ვიზუალური სისტემა ჩვენს პლანეტაზე. ხედვა რომ არ იყოს, ჩვენ ყველანი, სავარაუდოდ, უბრალოდ სიბნელეში ვიცხოვრებდით.

ადამიანის თვალს აქვს სრულყოფილი სტრუქტურა და უზრუნველყოფს ხედვას არა მხოლოდ ფერში, არამედ სამ განზომილებაში და უმაღლესი სიმკვეთრით. მას აქვს უნარი მყისიერად შეცვალოს ფოკუსი სხვადასხვა დისტანციებზე, დაარეგულიროს შემომავალი სინათლის მოცულობა, განასხვავოს ფერების უზარმაზარი რაოდენობა და ჩრდილების კიდევ უფრო დიდი რაოდენობა, გაასწოროს სფერული და ქრომატული აბერაციები და ა.შ. თვალის ტვინი დაკავშირებულია ბადურის ექვს დონესთან, რომლებშიც მონაცემები გადის შეკუმშვის სტადიას მანამ, სანამ ინფორმაცია ტვინში გაიგზავნება.

მაგრამ როგორ მუშაობს ჩვენი ხედვა? როგორ გადავაქციოთ ობიექტებიდან ასახული ფერი გამოსახულებად ფერის გაძლიერებით? თუ ამაზე სერიოზულად დაფიქრდებით, შეგიძლიათ დაასკვნათ, რომ ადამიანის ვიზუალური სისტემის სტრუქტურა უმცირეს დეტალებამდე „გააზრებულია“ ბუნების მიერ, რომელმაც ის შექმნა. თუ გირჩევნიათ დაიჯეროთ, რომ შემოქმედი ან რომელიმე უმაღლესი ძალა პასუხისმგებელია ადამიანის შექმნაზე, მაშინ შეგიძლიათ ეს დამსახურება მათ მიაკუთვნოთ. მაგრამ მოდით არ გავიგოთ, მაგრამ გავაგრძელოთ საუბარი ხედვის სტრუქტურაზე.

დიდი რაოდენობით დეტალები

თვალის სტრუქტურა და მისი ფიზიოლოგია გულწრფელად შეიძლება ეწოდოს ჭეშმარიტად იდეალური. დაფიქრდით: ორივე თვალი განლაგებულია თავის ქალას ძვლოვან ბუდეებში, რომლებიც იცავს მათ ყველა სახის დაზიანებისგან, მაგრამ ისინი ისე გამოდიან მათგან, რომ უზრუნველყონ მაქსიმალურად ფართო ჰორიზონტალური ხედვა.

თვალების დაშორება ერთმანეთისგან უზრუნველყოფს სივრცის სიღრმეს. და თავად თვალის კაკლებს, როგორც ცნობილია, აქვთ სფერული ფორმა, რის გამოც მათ შეუძლიათ ბრუნვა ოთხი მიმართულებით: მარცხნივ, მარჯვნივ, ზევით და ქვევით. მაგრამ თითოეული ჩვენგანი ამ ყველაფერს თავისთავად იღებს - ცოტას წარმოუდგენია რა მოხდებოდა ჩვენი თვალები კვადრატული ან სამკუთხედი რომ ყოფილიყო ან მათი მოძრაობა ქაოტური ყოფილიყო - ეს ხედვას შეზღუდულს, ქაოტურს და არაეფექტურს გახდის.

ასე რომ, თვალის სტრუქტურა უკიდურესად რთულია, მაგრამ ეს არის ზუსტად ის, რაც შესაძლებელს ხდის დაახლოებით ოთხი ათეული მისი სხვადასხვა კომპონენტის მუშაობას. და თუნდაც ერთი ამ ელემენტიდან ერთი მაინც რომ აკლდეს, ხედვის პროცესი შეწყვეტს განხორციელებას ისე, როგორც უნდა განხორციელდეს.

იმის სანახავად, თუ რამდენად რთულია თვალი, გეპატიჟებით ყურადღება მიაქციოთ ქვემოთ მოცემულ ფიგურას.

ვისაუბროთ იმაზე, თუ როგორ ხორციელდება ვიზუალური აღქმის პროცესი პრაქტიკაში, ვიზუალური სისტემის რა ელემენტებია ჩართული ამაში და რაზეა პასუხისმგებელი თითოეული მათგანი.

სინათლის გავლა

როდესაც სინათლე უახლოვდება თვალს, სინათლის სხივები ეჯახება რქოვანას (სხვაგვარად ცნობილია როგორც რქოვანა). რქოვანას გამჭვირვალობა საშუალებას აძლევს სინათლეს გადავიდეს მასში თვალის შიდა ზედაპირზე. გამჭვირვალობა, სხვათა შორის, რქოვანას ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელია და ის გამჭვირვალე რჩება იმის გამო, რომ მასში შემავალი სპეციალური ცილა აფერხებს სისხლძარღვების განვითარებას - პროცესი, რომელიც ხდება ადამიანის სხეულის თითქმის ყველა ქსოვილში. თუ რქოვანა არ იყო გამჭვირვალე, მხედველობის სისტემის დარჩენილ კომპონენტებს არანაირი მნიშვნელობა არ ექნებოდათ.

სხვა საკითხებთან ერთად, რქოვანა ხელს უშლის ნამსხვრევების, მტვრის და ნებისმიერი ქიმიური ელემენტის შეღწევას თვალის შიდა ღრუში. და რქოვანას გამრუდება საშუალებას აძლევს მას გადააქციოს შუქი და დაეხმაროს ლინზს სინათლის სხივების ბადურაზე ფოკუსირებაში.

მას შემდეგ, რაც სინათლე გაივლის რქოვანას, ის გადის პატარა ხვრელში, რომელიც მდებარეობს ირისის შუაში. ირისი არის მრგვალი დიაფრაგმა, რომელიც მდებარეობს ლინზის წინ, რქოვანას უკან. ირისი ასევე არის ელემენტი, რომელიც აძლევს თვალის ფერს და ფერი დამოკიდებულია ირისში გაბატონებულ პიგმენტზე. ირისის ცენტრალური ხვრელი თითოეული ჩვენგანისთვის ნაცნობი მოსწავლეა. ამ ხვრელის ზომა შეიძლება შეიცვალოს თვალში შემომავალი სინათლის რაოდენობის გასაკონტროლებლად.

გუგის ზომას პირდაპირ ირისი შეიცვლის და ეს მისი უნიკალური სტრუქტურით არის განპირობებული, რადგან ის შედგება ორი სხვადასხვა ტიპის კუნთოვანი ქსოვილისგან (აქ არის კუნთებიც კი!). პირველი კუნთი არის წრიული კომპრესორი - ის მდებარეობს ირისში წრიული წესით. როდესაც შუქი კაშკაშაა, ის იკუმშება, რის შედეგადაც გუგა იკუმშება, თითქოს კუნთი იზიდავს შიგნით. მეორე კუნთი არის გაფართოების კუნთი - მდებარეობს რადიალურად, ე.ი. ირისის რადიუსის გასწვრივ, რომელიც შეიძლება შევადაროთ ბორბლის სპიკებს. ბნელ განათებისას ეს მეორე კუნთი იკუმშება და ირისი ხსნის მოსწავლეს.

ბევრი ჯერ კიდევ განიცდის გარკვეულ სირთულეებს, როდესაც ცდილობს ახსნას, თუ როგორ ხდება ადამიანის ვიზუალური სისტემის ზემოაღნიშნული ელემენტების ფორმირება, რადგან ნებისმიერი სხვა შუალედური ფორმით, ე.ი. ნებისმიერ ევოლუციურ ეტაპზე ისინი უბრალოდ ვერ იმუშავებენ, მაგრამ ადამიანი თავისი არსებობის თავიდანვე ხედავს. საიდუმლო…

ფოკუსირება

ზემოთ ჩამოთვლილი ეტაპების გვერდის ავლით, სინათლე იწყებს გავლას ირისის უკან მდებარე ლინზაში. ლინზა არის ოპტიკური ელემენტი, რომლის ფორმაა ამოზნექილი წაგრძელებული ბურთი. ლინზა არის აბსოლუტურად გლუვი და გამჭვირვალე, მასში არ არის სისხლძარღვები და ის თავად მდებარეობს ელასტიურ ტომარაში.

ლინზაში გავლისას სინათლე ირღვევა, რის შემდეგაც ის ფოკუსირებულია ბადურის ფოვეაზე - ყველაზე მგრძნობიარე ადგილას, რომელიც შეიცავს ფოტორეცეპტორების მაქსიმალურ რაოდენობას.

მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ უნიკალური სტრუქტურა და შემადგენლობა უზრუნველყოფს რქოვანას და ლინზებს მაღალი რეფრაქციული სიმძლავრის მქონე, რაც უზრუნველყოფს მოკლე ფოკუსური მანძილის გარანტიას. და რა გასაოცარია, რომ ასეთი რთული სისტემა ჯდება მხოლოდ ერთ თვალის კაკლში (უბრალოდ დაფიქრდით, როგორი შეიძლება გამოიყურებოდეს ადამიანი, თუ, მაგალითად, მეტრი საჭირო იქნებოდა ობიექტებიდან გამომავალი სინათლის სხივების ფოკუსირებისთვის!).

არანაკლებ საინტერესოა ის ფაქტი, რომ ამ ორი ელემენტის (რქოვანას და ლინზას) გაერთიანებული რეფრაქციული ძალა შესანიშნავ კორელაციაშია თვალის კაკლთან და ამას უსაფრთხოდ შეიძლება ეწოდოს კიდევ ერთი მტკიცებულება იმისა, რომ ვიზუალური სისტემა უბრალოდ შეუდარებელია შექმნილი, რადგან ფოკუსირების პროცესი ზედმეტად რთულია იმისთვის, რომ ვისაუბროთ იმაზე, რაც მოხდა მხოლოდ ეტაპობრივი მუტაციების - ევოლუციის ეტაპების მეშვეობით.

თუ ვსაუბრობთ თვალთან ახლოს მდებარე ობიექტებზე (როგორც წესი, 6 მეტრზე ნაკლები მანძილი ახლოს ითვლება), მაშინ ყველაფერი კიდევ უფრო საინტერესოა, რადგან ამ სიტუაციაში სინათლის სხივების გარდატეხა კიდევ უფრო ძლიერი აღმოჩნდება. . ეს უზრუნველყოფილია ლინზის გამრუდების ზრდით. ლინზა ცილიარული ზოლებით უკავშირდება ცილიარული კუნთს, რომელიც შეკუმშვისას საშუალებას აძლევს ლინზას მიიღოს უფრო ამოზნექილი ფორმა, რითაც გაზრდის მის რეფრაქციულ ძალას.

და აქ ისევ არ შეიძლება არ აღვნიშნოთ ლინზის რთული სტრუქტურა: იგი შედგება მრავალი ძაფისგან, რომელიც შედგება ერთმანეთთან დაკავშირებული უჯრედებისგან და წვრილი სარტყლები აკავშირებს მას ცილიარულ სხეულთან. ფოკუსირება ხდება ტვინის კონტროლის ქვეშ უკიდურესად სწრაფად და სრულიად „ავტომატურად“ - შეუძლებელია ადამიანმა შეგნებულად განახორციელოს ასეთი პროცესი.

"კამერის ფილმის" მნიშვნელობა

ფოკუსირება იწვევს გამოსახულების ფოკუსირებას ბადურაზე, რომელიც წარმოადგენს მრავალშრიანი სინათლისადმი მგრძნობიარე ქსოვილს, რომელიც ფარავს თვალის კაკლის უკანა მხარეს. ბადურა შეიცავს დაახლოებით 137 000 000 ფოტორეცეპტორს (შედარებისთვის შეგვიძლია მოვიყვანოთ თანამედროვე ციფრული კამერები, რომლებსაც აქვთ არაუმეტეს 10 000 000 ასეთი სენსორული ელემენტი). ფოტორეცეპტორების ასეთი დიდი რაოდენობა განპირობებულია იმით, რომ ისინი განლაგებულია უკიდურესად მჭიდროდ - დაახლოებით 400,000 1 მმ²-ზე.

აქ უადგილო არ იქნება მიკრობიოლოგის ალან ლ. გილენის სიტყვების მოყვანა, რომელიც თავის წიგნში „The Body by Design“ საუბრობს თვალის ბადურაზე, როგორც საინჟინრო დიზაინის შედევრზე. მას სჯერა, რომ ბადურა თვალის ყველაზე გასაოცარი ელემენტია, ფოტოგრაფიულ ფილმთან შედარებით. თვალის კაკლის უკანა მხარეს განლაგებული სინათლისადმი მგრძნობიარე ბადურა გაცილებით თხელია ვიდრე ცელოფანი (მისი სისქე არაუმეტეს 0,2 მმ) და ბევრად უფრო მგრძნობიარე ვიდრე ადამიანის მიერ შექმნილი ნებისმიერი ფოტოგრაფიული ფილმი. ამ უნიკალური ფენის უჯრედებს შეუძლიათ 10 მილიარდამდე ფოტონის დამუშავება, ხოლო ყველაზე მგრძნობიარე კამერას მხოლოდ რამდენიმე ათასის დამუშავება შეუძლია. მაგრამ ყველაზე გასაოცარი ის არის, რომ ადამიანის თვალს შეუძლია რამდენიმე ფოტონის აღმოჩენა სიბნელეშიც კი.

საერთო ჯამში, ბადურა შედგება ფოტორეცეპტორული უჯრედების 10 ფენისგან, რომელთაგან 6 ფენა სინათლისადმი მგრძნობიარე უჯრედებია. 2 ტიპის ფოტორეცეპტორს აქვს განსაკუთრებული ფორმა, რის გამოც მათ გირჩებსა და წნელებს უწოდებენ. წნელები უკიდურესად მგრძნობიარეა სინათლის მიმართ და უზრუნველყოფს თვალის შავ-თეთრ აღქმას და ღამის ხედვას. კონუსები, თავის მხრივ, არც თუ ისე მგრძნობიარეა სინათლის მიმართ, მაგრამ შეუძლიათ ფერების გარჩევა - დღისით აღინიშნება გირჩების ოპტიმალური მოქმედება.

ფოტორეცეპტორების მუშაობის წყალობით, სინათლის სხივები გარდაიქმნება ელექტრული იმპულსების კომპლექსებად და წარმოუდგენლად დიდი სიჩქარით იგზავნება ტვინში და თავად ეს იმპულსები წამში მილიონ ნერვულ ბოჭკოზე გადაადგილდებიან.

ბადურის ფოტორეცეპტორული უჯრედების კომუნიკაცია ძალიან რთულია. გირჩები და წნელები პირდაპირ არ არის დაკავშირებული ტვინთან. სიგნალის მიღების შემდეგ, ისინი გადამისამართებენ მას ბიპოლარულ უჯრედებზე და უკვე დამუშავებულ სიგნალებს გადააქვთ განგლიონურ უჯრედებზე, მილიონზე მეტ აქსონზე (ნევრიტები, რომლებზეც ნერვული იმპულსები გადადის), რომლებიც ქმნიან ერთ მხედველობის ნერვს, რომლის მეშვეობითაც მონაცემები შედის. ტვინი.

ინტერნეირონების ორი ფენა, სანამ ვიზუალური მონაცემები ტვინში გაიგზავნება, ხელს უწყობს ამ ინფორმაციის პარალელურად დამუშავებას ბადურაზე განლაგებული აღქმის ექვსი ფენით. ეს აუცილებელია იმისათვის, რომ სურათები რაც შეიძლება სწრაფად იყოს აღიარებული.

ტვინის აღქმა

მას შემდეგ, რაც დამუშავებული ვიზუალური ინფორმაცია შედის ტვინში, ის იწყებს მის დახარისხებას, დამუშავებას და ანალიზს და ასევე აყალიბებს სრულ გამოსახულებას ინდივიდუალური მონაცემებიდან. რა თქმა უნდა, ჯერ კიდევ ბევრი რამ არის უცნობი ადამიანის ტვინის ფუნქციონირების შესახებ, მაგრამ ისიც კი, რაც დღეს სამეცნიერო სამყაროს შეუძლია უზრუნველყოს, საკმარისია გაოცებისთვის.

ორი თვალის დახმარებით იქმნება ადამიანის გარშემო არსებული სამყაროს ორი „სურათი“ - თითო ბადურაზე. ორივე „სურათი“ გადაეცემა ტვინს და სინამდვილეში ადამიანი ერთდროულად ხედავს ორ სურათს. Მაგრამ როგორ?

მაგრამ საქმე ისაა: ერთი თვალის ბადურის წერტილი ზუსტად შეესაბამება მეორის ბადურის წერტილს და ეს იმაზე მეტყველებს, რომ ორივე გამოსახულება, რომელიც შედის ტვინში, შეიძლება გადაფაროს ერთმანეთს და გაერთიანდეს ერთი სურათის მისაღებად. თითოეული თვალის ფოტორეცეპტორების მიერ მიღებული ინფორმაცია იყრის თავს ვიზუალურ ქერქში, სადაც ჩნდება ერთი სურათი.

იმის გამო, რომ ორ თვალს შეიძლება ჰქონდეს განსხვავებული პროექცია, შეიძლება შეინიშნოს გარკვეული შეუსაბამობები, მაგრამ ტვინი ადარებს და აკავშირებს სურათებს ისე, რომ ადამიანი ვერ აღიქვამს რაიმე შეუსაბამობას. უფრო მეტიც, ეს შეუსაბამობები შეიძლება გამოყენებულ იქნას სივრცის სიღრმის განცდის მისაღებად.

მოგეხსენებათ, სინათლის გარდატეხის გამო, ტვინში შემავალი ვიზუალური გამოსახულებები თავდაპირველად ძალიან მცირეა და თავდაყირა, მაგრამ „გამოსავალზე“ ვიღებთ სურათს, რომლის ხილვას შევეჩვიეთ.

გარდა ამისა, ბადურაზე გამოსახულებას ტვინი ორად ყოფს ვერტიკალურად – ხაზის გავლით, რომელიც გადის ბადურის ფოსოში. ორივე თვალით მიღებული სურათების მარცხენა ნაწილები გადამისამართებულია ზე, ხოლო მარჯვენა ნაწილები გადამისამართებულია მარცხნივ. ამრიგად, მნახველის თითოეული ნახევარსფერო იღებს მონაცემებს ნახვის მხოლოდ ერთი ნაწილიდან. და ისევ - "გამომავალზე" ვიღებთ მყარ სურათს კავშირის კვალის გარეშე.

სურათების განცალკევება და უკიდურესად რთული ოპტიკური გზები ხდის მას ისე, რომ ტვინი ხედავს ცალ-ცალკე მისი თითოეული ნახევარსფეროდან თითოეული თვალის გამოყენებით. ეს საშუალებას გაძლევთ დააჩქაროთ შემომავალი ინფორმაციის ნაკადის დამუშავება და ასევე უზრუნველყოფს ხედვას ერთი თვალით, თუ მოულოდნელად ადამიანი რაიმე მიზეზით შეწყვეტს მეორეს ხედვას.

შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ტვინი ვიზუალური ინფორმაციის დამუშავების პროცესში აშორებს „ბრმა“ ლაქებს, თვალების მიკრომოძრაობების გამო დამახინჯებებს, ციმციმებს, ხედვის კუთხეს და ა.შ. აკვირდებიან.

ვიზუალური სისტემის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ელემენტია. არ შეიძლება ამ საკითხის მნიშვნელობის დაკნინება, რადგან... იმისათვის, რომ მხედველობა საერთოდ გამოვიყენოთ სწორად, უნდა შევძლოთ თვალების მოტრიალება, აწევა, დაწევა, მოკლედ, თვალების გადაადგილება.

სულ არის 6 გარე კუნთი, რომლებიც თვალის კაკლის გარე ზედაპირს უერთდებიან. ეს კუნთები მოიცავს 4 სწორი ნაწლავის კუნთს (ქვედა, ზედა, გვერდითი და შუა) და 2 ირიბი (ქვედა და ზემო).

იმ მომენტში, როდესაც რომელიმე კუნთი იკუმშება, კუნთი, რომელიც მის საპირისპიროა, მოდუნდება - ეს უზრუნველყოფს თვალის გლუვ მოძრაობას (თორემ თვალის ყველა მოძრაობა აჩქარებული იქნებოდა).

ორივე თვალის მობრუნებისას, 12-ვე კუნთის მოძრაობა (თითოეულ თვალში 6 კუნთი) ავტომატურად იცვლება. და აღსანიშნავია, რომ ეს პროცესი უწყვეტი და ძალიან კარგად კოორდინირებულია.

ცნობილი ოფთალმოლოგის პიტერ ჯენის თქმით, ორგანოებისა და ქსოვილების კომუნიკაციის კონტროლი და კოორდინაცია ცენტრალურ ნერვულ სისტემასთან 12 თვალის კუნთის ნერვების საშუალებით (ამას უწოდებენ ინერვაციას) არის ერთ-ერთი ძალიან რთული პროცესი, რომელიც ხდება ტვინში. თუ ამას დავუმატებთ მზერის გადამისამართების სიზუსტეს, მოძრაობის სიგლუვეს და თანაბარ მოძრაობას, სიჩქარეს, რომლითაც თვალს შეუძლია ბრუნოს (და ეს შეადგენს 700°-მდე წამში) და ამ ყველაფერს გავაერთიანებთ, რეალურად მიიღეთ მობილური თვალი, რომელიც ფენომენალურია შესრულების თვალსაზრისით.სისტემა. და ის, რომ ადამიანს ორი თვალი აქვს, ამას კიდევ უფრო ართულებს - თვალის სინქრონული მოძრაობით, იგივე კუნთოვანი ინერვაციაა საჭირო.

კუნთები, რომლებიც თვალებს ატრიალებენ, განსხვავდება ჩონჩხის კუნთებისგან, რადგან... ისინი შედგება მრავალი განსხვავებული ბოჭკოებისგან და მათ აკონტროლებენ ნეირონების კიდევ უფრო დიდი რაოდენობა, წინააღმდეგ შემთხვევაში მოძრაობების სიზუსტე შეუძლებელი გახდებოდა. ამ კუნთებს ასევე შეიძლება ვუწოდოთ უნიკალური, რადგან მათ შეუძლიათ სწრაფად შეკუმშვა და პრაქტიკულად არ იღლებიან.

იმის გათვალისწინებით, რომ თვალი ადამიანის ორგანიზმის ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი ორგანოა, მას მუდმივი მოვლა სჭირდება. სწორედ ამ მიზნით არის გათვალისწინებული, ასე ვთქვათ, „ინტეგრირებული დასუფთავების სისტემა“, რომელიც შედგება წარბების, ქუთუთოების, წამწამებისა და ცრემლსადენი ჯირკვლებისგან.

ცრემლსადენი ჯირკვლები რეგულარულად გამოიმუშავებს წებოვან სითხეს, რომელიც ნელა მოძრაობს თვალის კაკლის გარე ზედაპირზე. ეს სითხე შლის რქოვანას სხვადასხვა ნამსხვრევებს (მტვერს და ა.შ.), რის შემდეგაც იგი შედის შიდა ცრემლსადენი არხში და შემდეგ მიედინება ცხვირის არხში და გამოიდევნება ორგანიზმიდან.

ცრემლები შეიცავს ძალიან ძლიერ ანტიბაქტერიულ ნივთიერებას, რომელიც ანადგურებს ვირუსებსა და ბაქტერიებს. ქუთუთოები მოქმედებს როგორც საქარე მინის საწმენდი - ისინი ასუფთავებენ და ატენიანებენ თვალებს უნებლიე მოციმციმე 10-15 წამის ინტერვალით. ქუთუთოებთან ერთად მოქმედებს წამწამებიც, რომლებიც ხელს უშლის თვალში რაიმე ნარჩენების, ჭუჭყის, მიკრობების და ა.შ.

თუ ქუთუთოები არ შეასრულებდნენ თავის ფუნქციას, ადამიანს თვალები თანდათან ხმებოდა და ნაწიბურებით იფარებოდა. ცრემლსადენი სადინარები რომ არ არსებობდეს, თვალები მუდმივად ცრემლსადენი სითხით ივსებოდა. თუ ადამიანი არ ახამხამებდა, ნამსხვრევები ჩაუვარდებოდა თვალებში და შეიძლება დაბრმავდა კიდეც. მთელი „დასუფთავების სისტემა“ უნდა მოიცავდეს ყველა ელემენტის მუშაობას გამონაკლისის გარეშე, წინააღმდეგ შემთხვევაში ის უბრალოდ შეწყვეტს ფუნქციონირებას.

თვალები, როგორც მდგომარეობის მაჩვენებელი

ადამიანის თვალებს შეუძლიათ გადასცენ ბევრი ინფორმაცია სხვა ადამიანებთან და მის გარშემო არსებულ სამყაროსთან ურთიერთობისას. თვალებს შეუძლიათ სიყვარულის გამოსხივება, სიბრაზით დაწვა, სიხარულის, შიშის ან შფოთვის ან დაღლილობის ასახვა. თვალები აჩვენებს, სად იყურება ადამიანი, დაინტერესებულია თუ არა რაიმეთ.

მაგალითად, როდესაც ადამიანები ვინმესთან საუბრისას თვალებს ატრიალებენ, ეს შეიძლება ძალიან განსხვავებულად იქნას განმარტებული ჩვეულებრივი ზევით მზერისგან. ბავშვებში დიდი თვალები აღფრთოვანებას და სინაზეს იწვევს გარშემომყოფებში. ხოლო მოსწავლეთა მდგომარეობა ასახავს ცნობიერების მდგომარეობას, რომელშიც ადამიანი იმყოფება დროის მოცემულ მომენტში. თვალები სიცოცხლისა და სიკვდილის მაჩვენებელია, თუ გლობალური გაგებით ვისაუბრებთ. ალბათ ამიტომაც უწოდებენ მათ სულის "სარკეს".

დასკვნის ნაცვლად

ამ გაკვეთილზე ჩვენ შევხედეთ ადამიანის ვიზუალური სისტემის სტრუქტურას. ბუნებრივია, ბევრი დეტალი გამოგვრჩა (თვითონ ეს თემა ძალიან მოცულობითია და პრობლემურია მისი მოთავსება ერთი გაკვეთილის ფარგლებში), მაგრამ მაინც შევეცადეთ გადმოგვეტანა მასალა ისე, რომ გქონდეთ მკაფიო წარმოდგენა. ადამიანი ხედავს.

არ შეგეძლოთ არ შეამჩნიოთ, რომ თვალის სირთულეც და შესაძლებლობებიც ამ ორგანოს საშუალებას აძლევს მრავალჯერ აჯობოს ყველაზე თანამედროვე ტექნოლოგიებსაც კი და მეცნიერულ განვითარებას. თვალი არის ინჟინერიის სირთულის ნათელი დემონსტრირება უამრავი ნიუანსით.

მაგრამ მხედველობის სტრუქტურის ცოდნა, რა თქმა უნდა, კარგი და სასარგებლოა, მაგრამ მთავარია ვიცოდეთ, როგორ შეიძლება მხედველობის აღდგენა. ფაქტია, რომ ადამიანის ცხოვრების წესი, პირობები, რომელშიც ის ცხოვრობს და სხვა ფაქტორები (სტრესი, გენეტიკა, ცუდი ჩვევები, დაავადებები და მრავალი სხვა) - ეს ყველაფერი ხშირად ხელს უწყობს იმ ფაქტს, რომ მხედველობა შეიძლება გაუარესდეს წლების განმავლობაში, ე.ი. ე. ვიზუალური სისტემა იწყებს გაუმართაობას.

მაგრამ მხედველობის გაუარესება უმეტეს შემთხვევაში არ არის შეუქცევადი პროცესი - გარკვეული ტექნიკის ცოდნა, ეს პროცესი შეიძლება შებრუნდეს და მხედველობა შეიძლება იყოს, თუ არა იგივე, რაც ბავშვისას (თუმცა ეს ზოგჯერ შესაძლებელია), მაშინ ისეთივე კარგი, როგორც შესაძლებელია თითოეული ადამიანისთვის. ამიტომ, ჩვენი კურსის შემდეგი გაკვეთილი მხედველობის განვითარების შესახებ დაეთმობა მხედველობის აღდგენის მეთოდებს.

შეხედე ფესვს!

გამოცადეთ თქვენი ცოდნა

თუ გსურთ შეამოწმოთ თქვენი ცოდნა ამ გაკვეთილის თემაზე, შეგიძლიათ ჩააბაროთ მოკლე ტესტი, რომელიც შედგება რამდენიმე კითხვისგან. თითოეული კითხვისთვის მხოლოდ 1 ვარიანტი შეიძლება იყოს სწორი. მას შემდეგ რაც აირჩევთ ერთ-ერთ ვარიანტს, სისტემა ავტომატურად გადადის შემდეგ კითხვაზე. თქვენს მიერ მიღებულ ქულებზე გავლენას ახდენს თქვენი პასუხების სისწორე და დასრულებაზე დახარჯული დრო. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ კითხვები ყოველ ჯერზე განსხვავებულია და ვარიანტები შერეულია.

II. შორეულ ობიექტებზე დაკვირვების პირობები და მეთოდები

დაკვირვების ადგილის ხედი

შეუძლებელია შორეული რელიეფის დათვალიერება ყველა წერტილიდან. ძალიან ხშირად ჩვენს ირგვლივ მჭიდრო ობიექტები (სახლები, ხეები, ბორცვები) ფარავს ჰორიზონტს.
ტერიტორიის იმ ნაწილს, რომლის ნახვაც შესაძლებელია გარკვეული ადგილიდან, ჩვეულებრივ, ამ წერტილის ჰორიზონტს უწოდებენ. თუ ახლო ობიექტები ბლოკავს ჰორიზონტს და, შესაბამისად, შეუძლებელია შორს ჩახედვა, მაშინ ამბობენ, რომ ჰორიზონტი ძალიან მცირეა. ზოგიერთ შემთხვევაში, მაგალითად, ტყეში, მკვრივ ბუჩქებში, ახლომდებარე შენობებს შორის, ჰორიზონტი შეიძლება შემოიფარგლოს რამდენიმე ათეული მეტრით.
მტრის დასაკვირვებლად, ყველაზე ხშირად საჭიროა მანძილის დათვალიერება და, შესაბამისად, დაკვირვების წერტილებისთვის (OP) ისინი ცდილობენ აირჩიონ წერტილები კარგი, ფართო ხედვით.
იმისათვის, რომ გარშემო მყოფმა ობიექტებმა ხელი არ შეუშალონ თქვენს მხედველობას, თქვენ უნდა დადგეთ მათზე მაღლა. ამიტომ, საკმაოდ მაღლა მდებარე პოზიციები ყველაზე ხშირად გამოირჩევიან ღია პერსპექტივით. თუ რომელიმე წერტილი სხვაზე მაღლა დგას, მაშინ ნათქვამია, რომ მათზე "ბრძანება". ამგვარად, კარგი ხედვა ყველა მიმართულებით შეიძლება მიღწეული იყოს, როდესაც სადამკვირვებლო წერტილი მდებარეობს ისეთ წერტილში, რომელიც აკონტროლებს მიმდებარე რელიეფს (ნახ. 3).

მთების მწვერვალები, ბორცვები და სხვა სიმაღლეები არის წერტილები, საიდანაც ჩვეულებრივ იხსნება მიმდებარე დაბლობების ფართო ხედი. დაბლობზე, სადაც რელიეფი ბრტყელია, საუკეთესო ჰორიზონტს ხელოვნურ ნაგებობებსა და შენობებზე ასვლა იძენს. მაღალი შენობის სახურავიდან, ქარხნის კოშკიდან ან სამრეკლოდან თითქმის ყოველთვის შეგიძლიათ ლანდშაფტის ძალიან შორეული ნაწილების დათვალიერება. თუ არ არის შესაფერისი შენობები, მაშინ ზოგჯერ შენდება სპეციალური სადამკვირვებლო კოშკები.
ჯერ კიდევ უძველეს დროში ბორცვებისა და ციცაბო კლდეების მწვერვალებზე აღმართული იყო სპეციალური საგუშაგო კოშკები და მათგან აკონტროლებდნენ შემოგარენს, რათა წინასწარ შეემჩნიათ მტრის ჯარის მოახლოება და არ გაკვირვებულიყვნენ. ნაწილობრივ ამავე მიზნით აშენებდნენ კოშკებს უძველეს ციხე-სიმაგრეებსა და ციხეებში. ძველ რუსეთში ეკლესიის სამრეკლოები სათვალთვალო კოშკებს ასრულებდნენ, შუა აზიაში კი მეჩეთების მინარეთები საგუშაგო კოშკებს ასრულებდნენ.
დღესდღეობით ძალიან გავრცელებულია სპეციალური სადამკვირვებლო კოშკები. ჩვენი ქვეყნის ტყეებსა და მინდვრებს შორის ხშირად გვხვდება ხის კოშკები, ან „შუქურები“. ეს არის ან გეოდეზიური „სიგნალები“, საიდანაც ხდება დაკვირვება ტერიტორიის დათვალიერებისას, ან ტყის ხანძარსაწინააღმდეგო პუნქტები, საიდანაც გვალვის დროს აკონტროლებენ ტყეს და ამჩნევენ ტყის ხანძარს.
ნებისმიერი მიწის ნაგებობის სიმაღლე ბუნებრივად შეზღუდულია. მიწაზე კიდევ უფრო მაღლა ასასვლელად და ამით მათი ჰორიზონტის კიდევ უფრო გაფართოების მიზნით, ისინი იყენებენ თვითმფრინავებს. უკვე პირველი მსოფლიო ომის დროს, დამაგრებული ბუშტები (ე.წ. „ძეხვეული“) ფართოდ გამოიყენებოდა დაკვირვებისთვის. ბალონის კალათაში დამკვირვებელი იჯდა, რომელსაც შეეძლო 1000 მ ან მეტ სიმაღლეზე აწევა, საათობით ჰაერში დარჩენა და უზარმაზარ ტერიტორიას აკონტროლებდა. მაგრამ ბუშტი ძალიან დაუცველი სამიზნეა მტრისთვის: მისი ადვილად ჩამოგდება შესაძლებელია როგორც მიწიდან, ასევე ჰაერიდან. ამიტომ, დაზვერვის ჩასატარებლად საუკეთესო საშუალებად უნდა ჩაითვალოს თვითმფრინავი. შეუძლია დიდ სიმაღლეებზე ასვლა, მტრის ტერიტორიაზე დიდი სიჩქარით გადაადგილება, დევნის თავიდან აცილება და მტრის საჰაერო ძალების თავდასხმის აქტიური მოგერიება, ის საშუალებას აძლევს არა მხოლოდ მის ტერიტორიაზე ზედამხედველობას, არამედ ომის დროს მტრის ხაზების უკან ღრმა დაზვერვის განხორციელებას. ამ შემთხვევაში ვიზუალურ დაკვირვებას ხშირად ემატება შესასწავლი ტერიტორიის გადაღება, ე.წ.

გახსნის დიაპაზონი

დაე, დამკვირვებელი იყოს სრულიად ღია და ბრტყელ ადგილას, მაგალითად, ზღვის სანაპიროზე ან სტეპში. ახლოს არ არის დიდი ობიექტები, ჰორიზონტს არაფერი ბლოკავს. როგორი სივრცე შეიძლება დააკვირდეს დამკვირვებელს ამ შემთხვევაში? სად და რით შემოიფარგლება მისი ჰორიზონტები?
ყველამ იცის, რომ ამ შემთხვევაში ჰორიზონტის ხაზი იქნება ჰორიზონტის საზღვარი, ანუ ის ხაზი, რომელზეც ცა თითქოს ხვდება დედამიწას.
რას წარმოადგენს ეს ჰორიზონტი? აქ ჩვენ უნდა გვახსოვდეს ჩვენი გეოგრაფიის გაკვეთილები. დედამიწა მრგვალია და ამიტომ მისი ზედაპირი ყველგან ამოზნექილია. სწორედ ეს გამრუდება, დედამიწის ზედაპირის ეს ამოზნექილი ზღუდავს ადამიანის ჰორიზონტს ღია სივრცეში.
დამკვირვებელი დადგეს H წერტილში (სურ. 4). დავხაზოთ ხაზი NG, რომელიც ეხება დედამიწის სფერულ ზედაპირს G წერტილში. რაც შეეხება დედამიწის ზედაპირს, რომელიც მდებარეობს G-ზე შორს, მაგალითად, B წერტილი, ის არ იქნება ხილული: ის დაიბლოკება დედამიწის ამოზნექილობით G-სა და B-ს შორის. მოდით გავავლოთ წრე G წერტილში, ცენტრით დამკვირვებლის ფეხი. დამკვირვებლისთვის მისი ხილული ჰორიზონტი ამ წრის გასწვრივ მდებარეობს, ანუ დედამიწისა და ცის საზღვარი. გაითვალისწინეთ, რომ დამკვირვებლიდან ეს ჰორიზონტი ჩანს არა ქლიავის ხაზის პერპენდიკულარულად, არამედ გარკვეულწილად ქვემოთ.

ნახატიდან ადვილი გასაგებია, რომ რაც უფრო მაღლა აწევს დამკვირვებელი დედამიწის ზედაპირზე, მით უფრო შორდება მისგან კონტაქტის წერტილი G და, შესაბამისად, უფრო ფართო იქნება მისი ჰორიზონტები. მაგალითად, თუ დამკვირვებელი ეშვება H კოშკის ზემოდან ქვედა პლატფორმაზე, ის შეძლებს მიწის დანახვას მხოლოდ იმ წერტილამდე, რომელიც გაცილებით ახლოსაა G წერტილთან.
ეს ნიშნავს, რომ მაშინაც კი, როდესაც არაფერი დაფარავს ჰორიზონტს, ზემოთ აწევა აფართოებს თქვენს ჰორიზონტს და საშუალებას გაძლევთ იხილოთ შემდგომი. შესაბამისად, სრულიად ღია ადგილებშიც კი სასურველია დაკვირვების წერტილისთვის მაქსიმალურად მაღალი წერტილის არჩევა. საკითხის მათემატიკური შესწავლა გვიჩვენებს 1: იმისათვის, რომ ჰორიზონტი ორჯერ გაფართოვდეს, საჭიროა 2x2 = 4-ჯერ მეტი სიმაღლეზე აწევა; ჰორიზონტის სამჯერ გაფართოება, 3x3 = 9-ჯერ დიდი და ა.შ. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, იმისთვის, რომ ჰორიზონტმა N-ჯერ უფრო შორს წავიდეს, N 2-ჯერ მაღლა უნდა აწიოთ.

ცხრილი 1 მოცემულია ხილული ჰორიზონტის მანძილი დაკვირვების წერტილიდან, როდესაც დამკვირვებელი ადის სხვადასხვა სიმაღლეზე. აქ მოცემული ფიგურები არის ზღვარი, რომლითაც შესაძლებელია დედამიწის ზედაპირის დათვალიერება. თუ ვსაუბრობთ მაღალ ობიექტზე დაკვირვებაზე, როგორიცაა, მაგალითად, გემის K ანძა, ნაჩვენები ნახ. 4, მაშინ ის ბევრად უფრო ხილული იქნება, რადგან მისი ზემოდან ხილული ჰორიზონტის ხაზის ზემოთ ამოიწურება.

მანძილი, საიდანაც ობიექტი, მაგალითად, მთა, კოშკი, შუქურა, გემი, ჩანს ჰორიზონტიდან, ეწოდება გახსნის დიაპაზონი. (ზოგჯერ მას ასევე უწოდებენ "ხილვადობის დიაპაზონს", მაგრამ ეს მოუხერხებელია და შეიძლება გამოიწვიოს დაბნეულობა, რადგან ხილვადობის დიაპაზონს ჩვეულებრივ უწოდებენ მანძილს, რომლის დროსაც ობიექტი ხილული ხდება ნისლში.) ეს არის ზღვარი, რომლის მიღმაც შეუძლებელია. ნახოს ეს ობიექტი მოცემული წერტილიდან.რა პირობებში.
გახსნის დიაპაზონს დიდი პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს, განსაკუთრებით ზღვაზე. მისი გამოთვლა მარტივია ჰორიზონტის დიაპაზონის ცხრილის გამოყენებით. ფაქტია, რომ გახსნის დიაპაზონი უდრის ჰორიზონტის დიაპაზონს დაკვირვების წერტილისთვის, პლუს გახსნის დიაპაზონი დაკვირვებული ობიექტის ზედა ნაწილისთვის.

მოვიყვანოთ ასეთი გაანგარიშების მაგალითი. დამკვირვებელი დგას ზღვის დონიდან 100 მ სიმაღლეზე ზღვის დონიდან 100 მ სიმაღლეზე და ელოდება გემის გამოჩენას ჰორიზონტიდან, რომლის ანძები 15 მ სიმაღლეზეა, რა მანძილზე უნდა მიუახლოვდეს გემი, რომ დამკვირვებელმა შეამჩნია? ცხრილის მიხედვით, დაკვირვების წერტილისთვის ჰორიზონტის დიაპაზონი იქნება 38 კმ, ხოლო გემის ანძისთვის - 15 კმ. გახსნის დიაპაზონი უდრის ამ რიცხვების ჯამს: 38+15=53. ეს ნიშნავს, რომ გემის ანძა გამოჩნდება ჰორიზონტზე, როდესაც გემი მიუახლოვდება სადამკვირვებლო პუნქტს 53 კმ-ზე.

ობიექტების აშკარა ზომები

თუ თანდათან შორდებით ობიექტს, მისი ხილვადობა თანდათან გაუარესდება, სხვადასხვა დეტალები ერთმანეთის მიყოლებით გაქრება და უფრო და უფრო რთული ხდება ობიექტის გამოკვლევა. თუ ობიექტი პატარაა, მაშინ გარკვეულ მანძილზე მისი გარჩევა საერთოდ შეუძლებელი იქნება, თუნდაც არაფერი დაბლოკოს და ჰაერი სრულიად გამჭვირვალე იყოს.
მაგალითად, 2 მ-ის მანძილიდან შეგიძლიათ ნახოთ ადამიანის სახეზე ოდნავი ნაოჭები, რომლებიც აღარ ჩანს 10 მ მანძილზე. 50-100 მ მანძილზე ყოველთვის არ არის შესაძლებელი ადამიანის ამოცნობა, 1000 მ მანძილზე ძნელია მისი სქესის, ასაკისა და ტანსაცმლის ფორმის დადგენა; 5 კმ მანძილიდან საერთოდ ვერ ხედავ. ძნელია ობიექტის შორიდან გამოკვლევა იმის გამო, რომ რაც უფრო შორს არის ობიექტი, მით უფრო მცირეა მისი ხილული, აშკარა ზომები.
დავხატოთ ორი სწორი ხაზი დამკვირვებლის თვალიდან ობიექტის კიდეებამდე (სურ. 5). მათ მიერ შექმნილ კუთხეს უწოდებენ ობიექტის კუთხოვანი დიამეტრი. იგი გამოიხატება ჩვეულ ზომებში კუთხეებისთვის - გრადუსი (°), წუთი (") ან წამი (") და მათი მეათედი.

რაც უფრო შორს არის ობიექტი, მით უფრო მცირეა მისი კუთხოვანი დიამეტრი. იმისათვის, რომ იპოვოთ ობიექტის კუთხური დიამეტრი, გამოხატული გრადუსით, თქვენ უნდა აიღოთ მისი რეალური, ანუ წრფივი დიამეტრი და გაყოთ იგი სიგრძის იგივე ზომებით გამოხატულ მანძილზე და გაამრავლოთ შედეგი 57.3 რიცხვზე. ამრიგად:

კუთხოვანი ზომის მისაღებად წუთებში უნდა აიღოთ 3438-ის მამრავლი 57.3-ის ნაცვლად, ხოლო თუ წამის მიღება გჭირდებათ, მაშინ 206265.
მოვიყვანოთ მაგალითი. ჯარისკაცის სიმაღლეა 162 სმ რა კუთხით გამოჩნდება მისი ფიგურა 2 კმ მანძილიდან? იმის გათვალისწინებით, რომ 2 კმ არის -200000 სმ, ჩვენ ვიანგარიშებთ:

ცხრილი 2 მოცემულია ობიექტის კუთხოვანი ზომები მისი ხაზოვანი ზომებისა და მანძილის მიხედვით.

მხედველობის სიმახვილე

შორეული ობიექტების დანახვის უნარი განსხვავდება ადამიანში. ერთი ადამიანი შესანიშნავად ხედავს ლანდშაფტის შორეული ნაწილის უმცირეს დეტალებს, მეორე ცუდად განასხვავებს თუნდაც შედარებით ახლოს მდებარე ობიექტების დეტალებს.
მხედველობის უნარს წვრილი, პატარა კუთხოვანი დეტალების გარჩევის უნარი ეწოდება მხედველობის სიმახვილე, ან რეზოლუცია. ადამიანებისთვის, რომლებსაც თავიანთი სამუშაოს ბუნებიდან გამომდინარე, უწევთ თვალყური ადევნონ ლანდშაფტის შორეულ ნაწილებს, მაგალითად, პილოტებისთვის, მეზღვაურებისთვის, მძღოლებისთვის, ლოკომოტივის მძღოლებისთვის, მწვავე ხედვა აბსოლუტურად აუცილებელია. ომში ეს არის ყველა ჯარისკაცის ყველაზე ღირებული თვისება. ცუდი მხედველობის მქონე ადამიანს არ შეუძლია კარგად დაუმიზნოს ან დააკვირდეს შორეულ მტერს, ის ცუდია დაზვერვაში.
როგორ გავზომოთ მხედველობის სიმახვილე? ამ მიზნით შემუშავებულია ძალიან ზუსტი ტექნიკა.
თეთრ მუყაოზე დავხატოთ ორი შავი კვადრატი ვიწრო თეთრი უფსკრულით და კარგად გავანათოთ ეს მუყაო. ახლოდან კარგად ჩანს კვადრატებიც და ეს უფსკრულიც. თუ დაიწყებთ ნახატის თანდათანობით დაშორებას, კუთხე, რომლითაც ჩანს კვადრატებს შორის უფსკრული, შემცირდება და ნახატის გარჩევა უფრო და უფრო რთული იქნება. საკმარისი მანძილით, შავ კვადრატებს შორის თეთრი ზოლი მთლიანად გაქრება და დამკვირვებელი, ორი ცალკეული კვადრატის ნაცვლად, დაინახავს ერთ შავ წერტილს თეთრ ფონზე. მახვილი მხედველობის მქონე ადამიანს შეუძლია ორი კვადრატის დანახვა უფრო დიდი მანძილიდან, ვიდრე ნაკლებად მხედველობის მქონე ადამიანს. ამრიგად, უფსკრულის კუთხოვანი სიგანე, საიდანაც კვადრატები ცალკე ჩანს, შეიძლება იყოს სიმკვეთრის საზომი.
აღმოჩნდა, რომ ნორმალური მხედველობის მქონე ადამიანისთვის; უმცირესი უფსკრული სიგანე, რომელზეც ორი შავი გამოსახულება ცალ-ცალკე ჩანს არის 1". ასეთი მხედველობის სიმახვილე აღებულია, როგორც ერთი. თუ შესაძლებელია სურათების დანახვა ცალ-ცალკე მათ შორის 0", 5, მაშინ სიმკვეთრე იქნება. იყოს 2; თუ საგნები განცალკევებულია მხოლოდ 2-იანი უფსკრული სიგანით, მაშინ სიმკვეთრე იქნება 1/2 და ა.შ. ამგვარად, მხედველობის სიმახვილის გასაზომად აუცილებელია ვიპოვოთ ყველაზე პატარა კუთხური უფსკრული სიგანე, რომელზეც ორი სურათი ჩანს. გამოყავით და გაყავით ერთი მასზე:

მხედველობის სიმახვილის შესამოწმებლად გამოიყენება სხვადასხვა ფორმის სურათები. მკითხველმა ალბათ იცის ცხრილები სხვადასხვა ზომის ასოებით, რომლებსაც თვალის ექიმები (ოფთალმოლოგები) მხედველობის შესამოწმებლად იყენებენ. ასეთ მაგიდაზე ნორმალური თვალი, რომლის სიმკვეთრეც ტოლია, შეუძლია წაიკითხოს ასოები, რომელთა შავი ხაზები 1 სქელია. უფრო მკვეთრ თვალს შეუძლია წაიკითხოს პატარა ასოები, ნაკლებად მკვეთრ თვალს შეუძლია მხოლოდ დიდი ასოების წაკითხვა. ზოგიერთი მათგანის დაშლა უფრო ადვილია, ზოგი კი უფრო რთული.ეს მინუსი აღმოიფხვრება, თუ იყენებთ სპეციალურ „ტესტებს“, სადაც დამკვირვებელს უჩვენებენ იგივე ფიგურებს, სხვადასხვანაირად ბრუნავს. ზოგიერთი ტესტი ნაჩვენებია ნახ. 6.

ბრინჯი. 6. ფიგურების ნიმუში მხედველობის სიმახვილის შესამოწმებლად.
მარცხნივ არის ორი შავი ზოლი, მათ შორის თეთრი სივრცე ქრება. შუაში არის რგოლი უფსკრულით; ამ უფსკრულის მიმართულება უნდა იყოს მითითებული სუბიექტის მიერ. მარჯვნივ - ასო E-ს სახით, რომლის ბრუნვასაც მიუთითებს დამკვირვებელი.

მიოპია და შორსმჭვრეტელობა

თვალის სტრუქტურა ძალიან ჰგავს ფოტოგრაფიულ აპარატს. იგი ასევე წარმოადგენს კამერას, თუმცა მრგვალი ფორმის, რომლის ბოლოში მიღებულია დაკვირვებული ობიექტების გამოსახულება (სურ. 7). თვალის კაკლის შიგნითა ნაწილი დაფარულია სპეციალური თხელი გარსით, ანუ კანით, რომელსაც ე.წ ბადურა, ან ბადურა. ეს ყველაფერი მორთულია დიდი რაოდენობით ძალიან პატარა სხეულებით, რომელთაგან თითოეული დაკავშირებულია ნერვის თხელი ძაფით ცენტრალურ მხედველობის ნერვთან და შემდეგ ტვინთან. ამ სხეულებიდან ზოგიერთი მოკლეა და ე.წ გირჩები, სხვები, მოგრძო, ე.წ ჯოხებით. გირჩები და წნელები ჩვენი სხეულის ორგანოა, რომელიც აღიქვამს სინათლეს; მათში სხივების გავლენით წარმოიქმნება განსაკუთრებული გაღიზიანება, რომელიც გადაეცემა ნერვების მეშვეობით, ისევე როგორც მავთულხლართებით, ტვინში და ცნობიერების მიერ აღიქმება როგორც სინათლის შეგრძნება.
ჩვენი ხედვით აღქმული მსუბუქი სურათი შედგება მრავალი ინდივიდუალური წერტილისგან - გირჩებისა და წნელების გაღიზიანებისგან. ამგვარად, თვალიც ფოტოსურათის მსგავსია: იქ ფოტოზე გამოსახულება ასევე შედგება მრავალი პატარა შავი წერტილისგან - ვერცხლის მარცვლებისგან.
თვალის ლინზის როლს ნაწილობრივ ასრულებს ჟელატინისებრი სითხე, რომელიც ავსებს თვალის კაკლს, ნაწილობრივ კი გამჭვირვალე სხეული, რომელიც მდებარეობს პირდაპირ გუგის უკან და ე.წ. ობიექტივი. ლინზა თავისი ფორმით წააგავს ორმხრივ ამოზნექილ მინას, მაგრამ მინისგან განსხვავდება იმით, რომ შედგება რბილი და ელასტიური ნივთიერებისგან, რომელიც ბუნდოვნად მოგვაგონებს ჟელეს.
იმისათვის, რომ მიიღოთ კარგი, მკაფიო ფოტო, ფოტოკამერა ჯერ უნდა იყოს „ფოკუსირებული“. ამისათვის უკანა ჩარჩო, რომელიც ატარებს ფოტოგრაფიულ ფირფიტას, მოძრაობს წინ და უკან, სანამ არ აღმოჩნდება ლინზიდან მანძილი, რომლის დროსაც ჩარჩოში ჩასმული ყინვაგამძლე მინაზე გამოსახულება ყველაზე მკაფიო იქნება. თვალს არ შეუძლია განშორება ან გადაადგილება და, შესაბამისად, თვალის კაკლის უკანა კედელი ვერ უახლოვდება ან უფრო შორს მოძრაობს ლინზიდან. იმავდროულად, შორეული და ახლო ობიექტების დასათვალიერებლად, ფოკუსირება განსხვავებული უნდა იყოს. თვალში ეს მიიღწევა ლინზის ფორმის შეცვლით. ის ჩასმულია სპეციალურ წრიულ კუნთში. როცა ახლო ობიექტებს ვუყურებთ, ეს კუნთი იკუმშება და ზეწოლას ახდენს ლინზაზე, რომელიც აქედან გამოდის, უფრო ამოზნექილი ხდება და შესაბამისად მისი ფოკუსი უფრო მოკლე ხდება. როდესაც მზერა შორეულ ობიექტებზე გადადის, კუნთი სუსტდება, ლინზა იჭიმება, ხდება უფრო ბრტყელი და უფრო ფოკუსირებული. ამ პროცესს, რომელიც ხდება უნებურად, ე.წ განსახლება.
ნორმალური ჯანსაღი თვალი შექმნილია ისე, რომ განსახლების წყალობით, მას შეუძლია დაინახოს ობიექტები სრული სიმკვეთრით, 15-20 სმ მანძილიდან ძალიან შორეულამდე, რაც შეიძლება ჩაითვალოს მთვარე, ვარსკვლავები და სხვა ციური სხეულები.
ზოგიერთი ადამიანის თვალებს არანორმალური სტრუქტურა აქვს. თვალის კაკლის უკანა კედელი, რომელზედაც უნდა მივიღოთ შესამოწმებელი საგნის მკვეთრი გამოსახულება, მდებარეობს ან უფრო ახლოს ლინზასთან, ვიდრე უნდა იყოს, ან ძალიან შორს.
თუ თვალის შიდა ზედაპირი ძალიან შორს არის წინ, მაშინ რაც არ უნდა დაძაბოს ლინზა, მის უკან ჩნდება ახლო ობიექტების გამოსახულება და, შესაბამისად, თვალის ფოტომგრძნობიარე ზედაპირზე გამოსახულება გაურკვეველი და ბუნდოვანი გამოჩნდება. ასეთი თვალი ხედავს ახლო ობიექტებს ბუნდოვან, ბუნდოვან - მხედველობის დეფიციტს ე.წ შორსმჭვრეტელობა. ასეთი დეფიციტით დაავადებულ ადამიანს უჭირს მცირე ზომის საგნების კითხვა, წერა და გაგება, თუმცა მშვენივრად ხედავს შორს. შორსმხედველობასთან დაკავშირებული პრობლემების აღმოსაფხვრელად, თქვენ უნდა ატაროთ სათვალე ამოზნექილი ლინზებით. თუ ამოზნექილი მინა დაემატება ლინზას და თვალის სხვა ოპტიკურ ნაწილებს, ფოკუსური მანძილი მცირდება. ეს იწვევს ობიექტის გამოსახულების მიახლოებას ობიექტივთან და ბადურაზე.
თუ ბადურა მდებარეობს ლინზიდან უფრო შორს, ვიდრე უნდა იყოს, მაშინ შორეული ობიექტების გამოსახულებები მიიღება მის წინ და არა მასზე. ამ დეფიციტით დაავადებული თვალი შორეულ ობიექტებს ძალიან გაუგებრად და ბუნდოვნად ხედავს. ამ მინუსის წინააღმდეგ, ე.წ მიოპია, სათვალე ჩაზნექილი ლინზებით ეხმარება. ასეთი სათვალეებით, ფოკუსური მანძილი უფრო გრძელი ხდება და შორეული ობიექტების გამოსახულება, რომელიც შორდება ლინზს, ეცემა ბადურაზე.

ოპტიკური ინსტრუმენტები შორ მანძილზე დაკვირვებისთვის

თუ ობიექტი ცუდად ჩანს იმის გამო, რომ მისი კუთხოვანი ზომები ძალიან მცირეა, მაშინ მისი უკეთ დანახვა შესაძლებელია მასთან მიახლოებით. ძალიან ხშირად ამის გაკეთება შეუძლებელია, მაშინ მხოლოდ ერთი რამ რჩება: ობიექტის გამოკვლევა ოპტიკური მოწყობილობის საშუალებით, რომელიც აჩვენებს მას გაფართოებულ ფორმაში. მოწყობილობა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ წარმატებით დააკვირდეთ შორეულ ობიექტებს, გამოიგონეს დიდი ხნის წინ, სამასზე მეტი წლის წინ. ეს არის თვალსაჩინო სკოპი, ან ტელესკოპი.
ნებისმიერი ლაქების ზონა ძირითადად შედგება ორი ნაწილისგან: დიდი ორმხრივამოზნექილი მინა (ლინზა) წინა ბოლოში, რომელიც ობიექტისკენ არის მიმართული (ნახ. 8), რომელიც ე.წ. ობიექტივი, და მეორე, უფრო პატარა, ორმხრივამოზნექილი მინა, რომელზედაც თვალი დატანილია და რომელსაც ე.წ ოკულარი. თუ მილი მიმართულია ძალიან შორეულ ობიექტზე, მაგალითად, შორეულ ნათურაზე, მაშინ სხივები ლინზს უახლოვდება პარალელური სხივით. ლინზაში გავლისას ისინი ირღვევა, რის შემდეგაც ისინი კონვერტირდებიან კონუსში და მათი გადაკვეთის ადგილას ე.წ. ფოკუსირება, ფარნის გამოსახულება მიიღება სინათლის წერტილის სახით. ამ სურათს ათვალიერებენ ოკულარით, რომელიც მოქმედებს როგორც გამადიდებელი შუშა, რის შედეგადაც იგი საგრძნობლად დიდდება და გაცილებით დიდი ჩანს.
თანამედროვე ტელესკოპებში ლინზა და ოკულარი შედგება სხვადასხვა ამოზნექილის რამდენიმე ჭიქისგან, რაც გაცილებით ნათელ და მკვეთრ გამოსახულებას აღწევს. გარდა ამისა, მილში მოწყობილი, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 8, ყველა ელემენტი გამოჩნდება თავდაყირა. ჩვენთვის არაჩვეულებრივი და მოუხერხებელი იქნებოდა ადამიანების დანახვა ცაზე ჩამოკიდებულ დედამიწაზე თავდაყირა დაშვებული და ამიტომ სპეციალური დამატებითი სათვალეები ან პრიზმები ჩასმულია მიწიერ ობიექტებზე დასაკვირვებლად განკუთვნილ მილებში, რომლებიც გამოსახულებას აბრუნებენ ნორმალურ მდგომარეობაში. .

ტელესკოპის პირდაპირი დანიშნულებაა შორეული ობიექტის გაფართოებული სახით ჩვენება. ტელესკოპი ზრდის კუთხის ზომებს და ამით აახლოებს ობიექტს დამკვირვებელთან. თუ მილი გადიდდება 10-ჯერ, ეს ნიშნავს, რომ ობიექტი 10 კმ-ის მანძილზე ხილული იქნება იმავე კუთხით, რომლითაც იგი შეუიარაღებელი თვალით ჩანს 1 კმ-ის მანძილიდან. ასტრონომები, რომლებსაც უწევთ დაკვირვება ძალიან შორეულ ობიექტებზე - მთვარეზე, პლანეტებზე, ვარსკვლავებზე, იყენებენ უზარმაზარ ტელესკოპებს, რომელთა დიამეტრი 1 მ ან მეტია, ხოლო სიგრძე 10-20 მ. ასეთ ტელესკოპს შეუძლია 1000-ზე მეტი გადიდება. ჯერ. უმეტეს შემთხვევაში, ასეთი ძლიერი გადიდება სრულიად უსარგებლოა მიწიერი ობიექტების სანახავად.
ჯარში განიხილება მთავარი სათვალთვალო მოწყობილობა საველე სათვალეები. ბინოკლები არის ორი პატარა ტელესკოპი, რომლებიც ერთმანეთთან არის დამაგრებული (სურ. 9). ის საშუალებას გაძლევთ ერთდროულად ორი თვალით შეხედოთ, რაც, რა თქმა უნდა, ბევრად უფრო მოსახერხებელია, ვიდრე ერთი თვალით დაკვირვება ერთი ლაქების დიაპაზონით. ბინოკლის თითოეულ ნახევარს, ისევე როგორც ნებისმიერ ტელესკოპს, აქვს წინა მინა - ობიექტივი - და უკანა შუშა, რომელიც ქმნის ოკულარებს. მათ შორის არის პრიზმების შემცველი ყუთი, რომლის მეშვეობითაც ხდება გამოსახულების როტაცია. ასეთი მოწყობილობის ბინოკლები ე.წ პრიზმული.
პრიზმული ბინოკლების ყველაზე გავრცელებული ტიპი არის ექვსჯერადი, ანუ გადიდებულია 6-ჯერ. ასევე გამოიყენება ბინოკლები 4, 8 და 10-ჯერ გადიდებით.

ბინოკლის გარდა, სამხედრო საქმეებში, ზოგიერთ შემთხვევაში, გამოიყენება 10-დან 50-ჯერ გადიდებული ლაქების სკანირება და დამატებით, პერისკოპები.
პერისკოპი არის შედარებით გრძელი მილი, რომელიც განკუთვნილია თავშესაფრის უკნიდან დაკვირვებისთვის (სურ. 10). ჯარისკაცი, რომელიც აკვირდება პერისკოპით, თავად რჩება თხრილში და გარედან აჩენს მოწყობილობის მხოლოდ ზედა ნაწილს, რომელიც ატარებს ლინზს. ეს არა მხოლოდ იცავს დამკვირვებელს მტრის ცეცხლისგან, არამედ აადვილებს შენიღბვას, რადგან მილის პატარა წვერი ბევრად უფრო ადვილია შენიღბვა, ვიდრე ადამიანის მთელი ფიგურა. გრძელი პერისკოპები გამოიყენება წყალქვეშა ნავებზე. როდესაც საჭიროა მტრისგან ფარულად დაკვირვება, ნავი რჩება წყლის ქვეშ, ავლენს მხოლოდ პერისკოპის ძლივს შესამჩნევ ბოლოს ზღვის ზედაპირზე.
მკითხველმა შეიძლება იკითხოს, რატომ გამოიყენება სამხედრო საქმეებში მხოლოდ შედარებით სუსტი გადიდების მოწყობილობები, რომლებიც არ აღემატება 15-20-ჯერ? არ არის რთული ტელესკოპის დამზადება 100-200-ჯერ ან უფრო მეტის გადიდებით.
არსებობს მთელი რიგი მიზეზები, რომლებიც ართულებს ლაშქრობისას მაღალი გადიდების ლაქების გამოყენებას. პირველ რიგში, რაც უფრო მაღალია გადიდება, მით უფრო მცირეა მოწყობილობის ხედვის ველი, ე.ი. პანორამის ის ნაწილი, რომელიც მასში ჩანს. მეორეც, მაღალი გადიდებით, მილის ნებისმიერი რყევა ან კანკალი ართულებს დაკვირვებას; ამიტომ, მაღალი გადიდების მქონე ტელესკოპი არ შეიძლება დაიჭიროს ხელში, მაგრამ უნდა განთავსდეს სპეციალურ სადგამზე, რომელიც შექმნილია ისე, რომ მილის ადვილად და შეუფერხებლად ბრუნვა მოხდეს სხვადასხვა მიმართულებით. მაგრამ ყველაზე მნიშვნელოვანი დაბრკოლება ატმოსფეროა. დედამიწის ზედაპირთან ახლოს ჰაერი არასოდეს არის მშვიდი: ის მერყეობს, წუხს, კანკალებს. ამ მოძრავი ჰაერით ჩვენ ვუყურებთ ლანდშაფტის შორეულ ნაწილებს. შედეგად, შორეული ობიექტების გამოსახულებები უარესდება: ობიექტების ფორმა დამახინჯებულია, ობიექტი, რომელიც რეალურად უმოძრაოა, მუდმივად მოძრაობს და იცვლის კონტურს, ისე, რომ არ არსებობს მისი დეტალების გარჩევის საშუალება. რაც უფრო მაღალია გადიდება, რაც უფრო ძლიერია ეს ჩარევა, მით უფრო შესამჩნევია ჰაერის ვიბრაციებით გამოწვეული დამახინჯება. ეს იწვევს იმ ფაქტს, რომ ზედმეტად ძლიერი გამადიდებელი მოწყობილობების გამოყენება დედამიწის ზედაპირზე დაკვირვებისას უსარგებლოა.

ვიზუალური აღქმის პროცესში ეტაპების დიდი რაოდენობის გამო, მისი ინდივიდუალური მახასიათებლები განიხილება სხვადასხვა მეცნიერების - ოპტიკის (ბიოფიზიკის ჩათვლით), ფსიქოლოგიის, ფიზიოლოგიის, ქიმიის (ბიოქიმიის) თვალსაზრისით. აღქმის თითოეულ ეტაპზე ხდება დამახინჯებები, შეცდომები და წარუმატებლობები, მაგრამ ადამიანის ტვინი ამუშავებს მიღებულ ინფორმაციას და აკეთებს აუცილებელ კორექტირებას. ეს პროცესები არაცნობიერი ხასიათისაა და ხორციელდება დამახინჯების მრავალდონიანი ავტონომიური კორექტირებით. ამ გზით აღმოიფხვრება სფერული და ქრომატული აბერაციები, ბრმა წერტილების ეფექტები, ხდება ფერის კორექცია, იქმნება სტერეოსკოპიული გამოსახულება და ა.შ. იმ შემთხვევებში, როდესაც ქვეცნობიერი ინფორმაციის დამუშავება არასაკმარისი ან გადაჭარბებულია, წარმოიქმნება ოპტიკური ილუზიები.

ადამიანის ხედვის ფიზიოლოგია

ფერის ხედვა

ადამიანის თვალი შეიცავს ორი ტიპის სინათლისადმი მგრძნობიარე უჯრედებს (ფოტორეცეპტორებს): უაღრესად მგრძნობიარე ღეროებს, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან ღამის ხედვაზე და ნაკლებად მგრძნობიარე კონუსები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან ფერთა ხედვაზე.

სხვადასხვა ტალღის სიგრძის შუქი განსხვავებულად ასტიმულირებს სხვადასხვა ტიპის კონუსებს. მაგალითად, ყვითელ-მწვანე შუქი ასტიმულირებს L და M კონუსებს თანაბრად, მაგრამ ნაკლებად ასტიმულირებს S კონუსებს. წითელი შუქი ასტიმულირებს L-ტიპის კონუსებს ბევრად უფრო მეტად, ვიდრე M-ტიპის კონუსებს და საერთოდ არ ასტიმულირებს S ტიპის კონუსებს; მწვანე-ლურჯი შუქი ასტიმულირებს M ტიპის რეცეპტორებს უფრო მეტად, ვიდრე L ტიპის, ხოლო S ტიპის რეცეპტორებს ცოტა მეტი; ამ ტალღის სიგრძის სინათლე ასევე ასტიმულირებს ღეროებს ყველაზე ძლიერად. იისფერი შუქი ასტიმულირებს თითქმის ექსკლუზიურად S ტიპის კონუსებს. ტვინი აღიქვამს კომბინირებულ ინფორმაციას სხვადასხვა რეცეპტორებიდან, რაც უზრუნველყოფს სინათლის სხვადასხვა აღქმას სხვადასხვა ტალღის სიგრძით.

გენები, რომლებიც აკოდირებენ სინათლისადმი მგრძნობიარე ოპსინის ცილებს, პასუხისმგებელნი არიან ადამიანებისა და მაიმუნების ფერის ხედვაზე. სამკომპონენტიანი თეორიის მომხრეების აზრით, ფერების აღქმისთვის საკმარისია სამი განსხვავებული ცილის არსებობა, რომლებიც რეაგირებენ სხვადასხვა ტალღის სიგრძეზე. ძუძუმწოვართა უმეტესობას ამ გენიდან მხოლოდ ორი აქვს, რის გამოც მათ ორფერიანი ხედვა აქვთ. თუ ადამიანს აქვს ორი ცილა, რომელიც კოდირებულია სხვადასხვა გენით, რომლებიც ძალიან მსგავსია, ან ერთ-ერთი ცილა არ არის სინთეზირებული, ვითარდება დალტონიზმი. N.N. Miklouho-Maclay-მა აღმოაჩინა, რომ ახალი გვინეის პაპუასებს, რომლებიც ცხოვრობენ მწვანე ჯუნგლების სისქეში, არ აქვთ უნარი განასხვავონ მწვანე ფერი.

წითელი სინათლისადმი მგრძნობიარე ოპსინი ადამიანებში კოდირებულია OPN1LW გენით.

სხვა ადამიანის ოპსინი დაშიფრულია გენებით OPN1MW, OPN1MW2 და OPN1SW, რომელთაგან პირველი ორი კოდირებს ცილებს, რომლებიც მგრძნობიარეა სინათლის მიმართ საშუალო ტალღის სიგრძეზე, ხოლო მესამე პასუხისმგებელია ოპსინზე, რომელიც მგრძნობიარეა სპექტრის მოკლე ტალღის ნაწილის მიმართ. .

ფერადი ხედვისთვის სამი ტიპის ოპსინის აუცილებლობა ცოტა ხნის წინ დადასტურდა ციყვის მაიმუნზე (საიმირის) ექსპერიმენტებში, რომელთა მამრები განიკურნენ თანდაყოლილი ფერთა სიბრმავისგან, ადამიანის ოპსინის გენის OPN1LW ბადურაზე შეყვანით. ამ ნაშრომმა (თაგვებზე მსგავს ექსპერიმენტებთან ერთად) აჩვენა, რომ მომწიფებულ ტვინს შეუძლია მოერგოს თვალის ახალ სენსორულ შესაძლებლობებს.

OPN1LW გენი, რომელიც კოდირებს პიგმენტს, რომელიც პასუხისმგებელია წითელი ფერის აღქმაზე, არის უაღრესად პოლიმორფული (ვირელისა და ტიშკოვის ბოლოდროინდელმა ნაშრომმა 256 ადამიანის ნიმუშში აღმოაჩინა 85 ალელი) და ქალების დაახლოებით 10%-ს, რომლებსაც აქვთ ამის ორი განსხვავებული ალელი. გენს რეალურად აქვს დამატებითი ტიპის ფერის რეცეპტორები და გარკვეული ხარისხის ოთხკომპონენტიანი ფერის ხედვა. OPN1MW გენის ვარიაციები, რომელიც კოდირებს "ყვითელ-მწვანე" პიგმენტს, იშვიათია და არ ახდენს გავლენას რეცეპტორების სპექტრულ მგრძნობელობაზე.

OPN1LW გენი და საშუალო ტალღის სიგრძის სინათლის აღქმაზე პასუხისმგებელი გენები განლაგებულია X ქრომოსომაზე ტანდემში და მათ შორის ხშირად ხდება არაჰომოლოგიური რეკომბინაცია ან გენის გარდაქმნა. ამ შემთხვევაში შეიძლება მოხდეს გენების შერწყმა ან მათი ასლების რაოდენობა ქრომოსომაში გაიზარდოს. OPN1LW გენის დეფექტები ნაწილობრივი დალტონიზმის, პროტანოპიის მიზეზია.

ფერთა ხედვის სამკომპონენტიანი თეორია პირველად გამოთქვა 1756 წელს მ.ვ.ლომონოსოვმა, როდესაც დაწერა „თვალის ფსკერის სამი საკითხის შესახებ“. ასი წლის შემდეგ იგი შეიმუშავა გერმანელმა მეცნიერმა გ.ჰელმჰოლცმა, რომელიც არ ახსენებს ლომონოსოვის ცნობილ ნაშრომს „სინათლის წარმოშობის შესახებ“, თუმცა იგი გამოიცა და შეაჯამა გერმანულად.

ამავე დროს, არსებობდა ევალდ გერინგის საპირისპირო ფერის თეორია. ის შეიმუშავეს დევიდ ჰუბელმა და ტორსტენ ნ. ვისელმა. აღმოჩენისთვის მათ მიიღეს 1981 წლის ნობელის პრემია.

მათ ვარაუდობდნენ, რომ ინფორმაცია, რომელიც ტვინში შედის, არ ეხება წითელ (R), მწვანე (G) და ცისფერ (B) ფერებს (იუნგ-ჰელმჰოლცის ფერის თეორია). ტვინი იღებს ინფორმაციას სიკაშკაშის სხვაობის შესახებ - თეთრის (Y max) და შავის (Y min) სიკაშკაშის სხვაობის შესახებ, მწვანე და წითელ ფერებს შორის (G - R), ლურჯ და ყვითელ ფერებს შორის განსხვავების შესახებ. (B - ყვითელი), ხოლო ყვითელი ფერი (ყვითელი = R + G) არის წითელი და მწვანე ფერების ჯამი, სადაც R, G და B არის ფერის კომპონენტების სიკაშკაშე - წითელი, R, მწვანე, G და ლურჯი, ბ.

გვაქვს განტოლებათა სისტემა - K b-w = Y max - Y min; K gr = G - R; K brg = B - R - G, სადაც K b&w, K gr, K brg არის თეთრი ბალანსის კოეფიციენტების ფუნქციები ნებისმიერი განათებისთვის. პრაქტიკაში, ეს გამოიხატება იმით, რომ ადამიანები საგნების ფერს ერთნაირად აღიქვამენ სხვადასხვა განათების წყაროს ქვეშ (ფერის ადაპტაცია). ოპოზიციის თეორია, ზოგადად, უკეთ ხსნის იმ ფაქტს, რომ ადამიანები საგნების ფერს ერთნაირად აღიქვამენ უკიდურესად განსხვავებული განათების წყაროებში (ფერის ადაპტაცია), მათ შორის სხვადასხვა ფერის სინათლის წყაროებს იმავე სცენაზე.

ეს ორი თეორია მთლად არ შეესაბამება ერთმანეთს. მაგრამ ამის მიუხედავად, მაინც ვარაუდობენ, რომ სამი სტიმულის თეორია მოქმედებს ბადურის დონეზე, მაგრამ ხდება ინფორმაციის დამუშავება და მონაცემები, რომლებიც უკვე შეესაბამება მოწინააღმდეგის თეორიას, მიიღება ტვინში.

ბინოკულარული და სტერეოსკოპიული ხედვა

თვალის მგრძნობელობის რეგულირებაში მოსწავლის წვლილი უკიდურესად უმნიშვნელოა. სიკაშკაშის მთელი დიაპაზონი, რომლის აღქმაც ჩვენს ვიზუალურ მექანიზმს შეუძლია, უზარმაზარია: 10-6 cd m² თვალისთვის, რომელიც მთლიანად ადაპტირებულია სიბნელეზე, 10 6 cd m²-მდე სინათლეზე სრულად ადაპტირებული თვალისთვის. მექანიზმი ასეთი ფართო დიაპაზონისთვის. მგრძნობელობა მდგომარეობს ფოტომგრძნობიარე პიგმენტების დაშლასა და აღდგენაში ბადურის ფოტორეცეპტორებში - კონუსებსა და წნელებში.

თვალის მგრძნობელობა დამოკიდებულია ადაპტაციის სისრულეზე, სინათლის წყაროს ინტენსივობაზე, წყაროს ტალღის სიგრძეზე და კუთხურ ზომებზე, ასევე სტიმულის ხანგრძლივობაზე. თვალის მგრძნობელობა ასაკთან ერთად მცირდება სკლერისა და გუგის ოპტიკური თვისებების, აგრეთვე აღქმის რეცეპტორული კომპონენტის გაუარესების გამო.

მაქსიმალური მგრძნობელობა დღის სინათლეზე მდგომარეობს 555-556 ნმ-ზე, ხოლო საღამოს/ღამის სუსტ შუქზე ის გადადის ხილული სპექტრის იისფერი კიდისკენ და უდრის 510 ნმ-ს (დღის განმავლობაში ის მერყეობს 500-560 ნმ-ს შორის). ეს აიხსნება (ადამიანის ხედვის დამოკიდებულება განათების პირობებზე, როდესაც ის აღიქვამს მრავალფეროვან ობიექტებს, მათი აშკარა სიკაშკაშის თანაფარდობა - პურკინჯეს ეფექტი) თვალის ორი ტიპის სინათლისადმი მგრძნობიარე ელემენტით - ნათელ შუქზე, ხედვა არის ხორციელდება ძირითადად კონუსებით და სუსტ შუქზე, სასურველია მხოლოდ ღეროების გამოყენება.

მხედველობის სიმახვილე

სხვადასხვა ადამიანების უნარი დაინახონ ობიექტის დიდი ან პატარა დეტალები ერთი და იგივე მანძილიდან თვალის კაკლის იგივე ფორმისა და დიოპტრიული თვალის სისტემის იგივე რეფრაქციული ძალით, განისაზღვრება ბადურის მგრძნობიარე ელემენტებს შორის მანძილის სხვაობით. და ეწოდება მხედველობის სიმახვილე.

მხედველობის სიმახვილე არის თვალის აღქმის უნარი გარდაორი წერტილი, რომელიც მდებარეობს ერთმანეთისგან გარკვეულ მანძილზე ( დეტალი, წვრილი მარცვალი, გარჩევადობა). მხედველობის სიმახვილის საზომი არის მხედველობის კუთხე, ანუ კუთხე, რომელიც წარმოიქმნება სხივების მიერ, რომელიც გამოდის მოცემული ობიექტის კიდეებიდან (ან ორი წერტილიდან). ადა ბ) კვანძის წერტილამდე ( კ) თვალები. მხედველობის სიმახვილე მხედველობის კუთხის უკუპროპორციულია, ანუ რაც უფრო მცირეა ის, მით უფრო მაღალია მხედველობის სიმახვილე. ჩვეულებრივ, ადამიანის თვალს შეუძლია გარდააღიქვამენ საგნებს, რომელთა კუთხური მანძილი მინიმუმ 1′ (1 წუთია).

მხედველობის სიმახვილე მხედველობის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ფუნქციაა. ადამიანის მხედველობის სიმახვილე შეზღუდულია მისი სტრუქტურით. ადამიანის თვალი, მაგალითად, ცეფალოპოდების თვალებისგან განსხვავებით, არის ინვერსიული ორგანო, ანუ სინათლისადმი მგრძნობიარე უჯრედები განლაგებულია ნერვებისა და სისხლძარღვების ფენის ქვეშ.

მხედველობის სიმახვილე დამოკიდებულია მაკულას, ბადურას მიდამოში განლაგებული კონუსების ზომაზე, ასევე უამრავ ფაქტორზე: თვალის რეფრაქცია, გუგის სიგანე, რქოვანას გამჭვირვალობა, ლინზა (და მისი ელასტიურობა), მინისებრი სხეული (რომელიც ქმნის სინათლის გამანადგურებელ აპარატს), ბადურას და მხედველობის ნერვის მდგომარეობა, ასაკი.

მხედველობის სიმახვილე და/ან სინათლის მგრძნობელობა ხშირად ასევე მოიხსენიება, როგორც შეუიარაღებელი თვალის გარჩევადობა ( გადაწყვეტის ძალა).

ხედვის ხაზი

პერიფერიული ხედვა (ხედვის ველი) - განსაზღვრეთ ხედვის ველის საზღვრები სფერულ ზედაპირზე მათი პროექციისას (პერიმეტრის გამოყენებით). ხედვის ველი არის სივრცე, რომელსაც თვალი ფიქსირებული მზერით აღიქვამს. ვიზუალური ველი არის პერიფერიული ბადურის ფუნქცია; მისი მდგომარეობა დიდწილად განსაზღვრავს ადამიანის უნარს თავისუფალი ნავიგაცია სივრცეში.

ვიზუალური ველის ცვლილებებს იწვევს ვიზუალური ანალიზატორის ორგანული და/ან ფუნქციური დაავადებები: ბადურა, მხედველობის ნერვი, მხედველობის გზა, ცენტრალური ნერვული სისტემა. ვიზუალური ველის დარღვევა ვლინდება ან მისი საზღვრების შევიწროებით (გამოხატული გრადუსით ან წრფივი მნიშვნელობებით), ან მისი ცალკეული მონაკვეთების დაკარგვით (ჰემიანოფსია), ან სკოტომის გამოჩენით.

ბინოკულარული

ობიექტს ორივე თვალით რომ ვუყურებთ, მას ვხედავთ მხოლოდ მაშინ, როდესაც თვალების მხედველობის ღერძი ქმნიან კონვერგენციის ისეთ კუთხეს (კონვერგენცია), რომლის დროსაც ბადურაზე სიმეტრიული, მკაფიო გამოსახულებები მიიღება მგრძნობიარე მაკულას გარკვეულ შესაბამის ადგილებში. fovea centralis). ამ ბინოკულარული ხედვის წყალობით, ჩვენ არა მხოლოდ ვიმსჯელებთ ობიექტების შედარებით მდებარეობასა და მანძილს, არამედ აღვიქვამთ რელიეფს და მოცულობას.

ბინოკულარული ხედვის ძირითადი მახასიათებლებია ელემენტარული ბინოკულარული, სიღრმისეული და სტერეოსკოპიული ხედვის არსებობა, სტერეო მხედველობის სიმახვილე და შერწყმის რეზერვები.

ელემენტარული ბინოკულარული მხედველობის არსებობა მოწმდება გარკვეული გამოსახულების ფრაგმენტებად დაყოფით, რომელთაგან ზოგიერთი წარმოდგენილია მარცხენა თვალზე, ნაწილი კი მარჯვენა თვალზე. დამკვირვებელს აქვს ელემენტარული ბინოკულარული ხედვა, თუ მას შეუძლია ფრაგმენტებისგან ერთი ორიგინალური გამოსახულების შედგენა.

სიღრმისეული ხედვის არსებობა მოწმდება სილუეტის ხედვის წარმოდგენით, ხოლო სტერეოსკოპიული ხედვა - შემთხვევითი წერტილოვანი სტერეოგრამები, რომლებმაც დამკვირვებელში უნდა აღძრას სიღრმის სპეციფიკური გამოცდილება, განსხვავებული სივრცის შთაბეჭდილებისგან, მონოკულარული მახასიათებლების საფუძველზე.

სტერეო მხედველობის სიმახვილე არის სტერეოსკოპიული აღქმის ზღურბლის საპასუხო. სტერეოსკოპიული ბარიერი არის მინიმალური შესამჩნევი განსხვავება (კუთხოვანი გადაადგილება) სტერეოგრამის ნაწილებს შორის. მის გასაზომად გამოიყენება შემდეგი პრინციპი. სამი წყვილი ფიგურა ცალ-ცალკეა წარმოდგენილი დამკვირვებლის მარცხენა და მარჯვენა თვალებზე. ერთ-ერთ წყვილში ფიგურების პოზიცია ემთხვევა, დანარჩენ ორში ერთი ფიგურა ჰორიზონტალურად არის გადაადგილებული გარკვეული მანძილით. სუბიექტს სთხოვენ მიუთითოს ფარდობითი მანძილის მზარდი თანმიმდევრობით დალაგებული ფიგურები. თუ ფიგურები მითითებულია სწორი თანმიმდევრობით, მაშინ ტესტის დონე იზრდება (განსხვავება მცირდება); თუ არა, განსხვავება იზრდება.

შერწყმის რეზერვები არის პირობები, რომლებშიც შესაძლებელია სტერეოგრამის საავტომობილო შერწყმა. შერწყმის რეზერვები განისაზღვრება სტერეოგრამის ნაწილებს შორის მაქსიმალური უთანასწორობით, რომლის დროსაც იგი კვლავ აღიქმება, როგორც სამგანზომილებიანი გამოსახულება. შერწყმის რეზერვების გასაზომად გამოიყენება სტერეო ვიზუალური სიმახვილის შესწავლის საპირისპირო პრინციპი. მაგალითად, სუბიექტს სთხოვენ დააკავშიროს ორი ვერტიკალური ზოლი ერთ სურათში, რომელთაგან ერთი ჩანს მარცხენა თვალით, მეორე კი მარჯვენა თვალით. ამავდროულად, ექსპერიმენტატორი იწყებს ზოლების ნელ-ნელა გამოყოფას, ჯერ კონვერგენტული, შემდეგ კი განსხვავებული განსხვავება. გამოსახულება იწყებს ბიფურკაციას უთანასწორობის მნიშვნელობით, რაც ახასიათებს დამკვირვებლის შერწყმის რეზერვს.

ბინოკულარულობა შეიძლება დაზიანდეს სტრაბიზმისა და თვალის ზოგიერთი სხვა დაავადებით. თუ ძალიან დაღლილი ხართ, შეიძლება განიცადოთ დროებითი სტრაბიზმი, რომელიც გამოწვეულია არადომინანტური თვალის გამორთვით.

კონტრასტული მგრძნობელობა

კონტრასტული მგრძნობელობა არის ადამიანის უნარი დაინახოს ობიექტები, რომლებიც ოდნავ განსხვავდება ფონისგან სიკაშკაშით. კონტრასტული მგრძნობელობა ფასდება სინუსოიდური ბადეების გამოყენებით. კონტრასტული მგრძნობელობის ზღურბლის ზრდა შეიძლება იყოს თვალის მთელი რიგი დაავადებების ნიშანი და, შესაბამისად, მისი შესწავლა შეიძლება გამოვიყენოთ დიაგნოსტიკაში.

ხედვის ადაპტაცია

მხედველობის ზემოაღნიშნული თვისებები მჭიდრო კავშირშია თვალის ადაპტაციის უნართან. თვალის ადაპტაცია არის მხედველობის ადაპტაცია სხვადასხვა განათების პირობებში. ადაპტაცია ხდება განათების ცვლილებებზე (განსხვავებულია ადაპტაცია სინათლეზე და სიბნელეზე), განათების ფერის მახასიათებლები (თეთრი ობიექტების თეთრად აღქმის უნარი ინციდენტის სინათლის სპექტრის მნიშვნელოვანი ცვლილების შემთხვევაშიც კი).

სინათლეზე ადაპტაცია ხდება სწრაფად და მთავრდება 5 წუთში, თვალის ადაპტაცია სიბნელეში უფრო ნელი პროცესია. მინიმალური სიკაშკაშე, რომელიც იწვევს სინათლის შეგრძნებას, განსაზღვრავს თვალის სინათლის მგრძნობელობას. ეს უკანასკნელი სწრაფად იზრდება პირველ 30 წუთში. სიბნელეში ყოფნისას მისი ზრდა პრაქტიკულად მთავრდება 50-60 წუთის შემდეგ. თვალის ადაპტაცია სიბნელესთან შესწავლილია სპეციალური მოწყობილობების - ადაპტომეტრების გამოყენებით.

თვალის სიბნელესთან ადაპტაციის დაქვეითება შეინიშნება ზოგიერთი თვალის (ბადურის პიგმენტური დეგენერაცია, გლაუკომა) და ზოგადი (A-ვიტამინოზი) დაავადებებში.

ადაპტაცია ასევე ვლინდება მხედველობის უნარში, ნაწილობრივ ანაზღაუროს თავად ვიზუალური აპარატის დეფექტები (ლინზის ოპტიკური დეფექტები, ბადურის დეფექტები, სკოტომები და ა.შ.).

ვიზუალური აღქმის ფსიქოლოგია

მხედველობის დეფექტები

ყველაზე გავრცელებული ნაკლი არის ახლო ან შორეული ობიექტების ბუნდოვანი, გაურკვეველი ხილვადობა.

ლინზების დეფექტები

შორსმჭვრეტელობა

შორსმხედველობა არის რეფრაქციული შეცდომა, რომლის დროსაც თვალში მოხვედრილი სინათლის სხივები ფოკუსირებულია არა ბადურაზე, არამედ მის უკან. თვალის მსუბუქ ფორმებში, აკომოდაციის კარგი რეზერვით, ის ანაზღაურებს ვიზუალურ დეფიციტს ცილიარული კუნთის ლინზის გამრუდების გაზრდით.

უფრო მძიმე შორსმჭვრეტელობით (3 დიოპტრი და ზემოთ), მხედველობა სუსტია არა მხოლოდ ახლოს, არამედ მანძილზეც და თვალს არ ძალუძს დეფექტის კომპენსირება დამოუკიდებლად. შორსმჭვრეტელობა, როგორც წესი, თანდაყოლილია და არ პროგრესირებს (ჩვეულებრივ მცირდება სკოლის ასაკის მიხედვით).

შორსმჭვრეტელობისთვის ინიშნება საკითხავი სათვალე ან მუდმივი ტარება. სათვალეებისთვის შერჩეულია კონვერგირებადი ლინზები (ისინი ფოკუსს აწვდიან ბადურას), რომელთა გამოყენებით პაციენტის ხედვა საუკეთესო ხდება.

შორსმხედველობისგან ოდნავ განსხვავდება პრესბიოპია, ანუ ხანდაზმული შორსმხედველობა. პრესბიოპია ვითარდება ლინზის ელასტიურობის დაკარგვის გამო (რაც მისი განვითარების ნორმალური შედეგია). ეს პროცესი სკოლის ასაკიდან იწყება, მაგრამ ადამიანი, როგორც წესი, 40 წლის შემდეგ ამჩნევს ახლომხედველობის შესუსტებას. (მიუხედავად იმისა, რომ 10 წლის ასაკში ემეტროპიულ ბავშვებს შეუძლიათ წაიკითხონ 7 სმ მანძილზე, 20 წლის ასაკში - უკვე მინიმუმ 10 სმ, ხოლო 30 - 14 სმ და ა. 65-70 ადამიანმა მთლიანად დაკარგა ადაპტაციის უნარი, დასრულებულია პრესბიოპიის განვითარება.

მიოპია

ახლომხედველობა არის თვალის რეფრაქციული ცდომილება, რომლის დროსაც ფოკუსი წინ მიიწევს და უკვე ამოვარდნილი გამოსახულება ეცემა ბადურაზე. ახლომხედველობით, მკაფიო ხედვის შემდგომი წერტილი 5 მეტრშია (ჩვეულებრივ, ის უსასრულობაში დევს). მიოპია შეიძლება იყოს ყალბი (როდესაც ცილიარული კუნთის გადატვირთვის გამო ხდება მისი სპაზმი, რის შედეგადაც ლინზების გამრუდება ძალიან დიდი რჩება დისტანციური ხედვისას) და ჭეშმარიტი (როდესაც თვალის კაკალი იზრდება წინა-უკანა ღერძში) . მსუბუქ შემთხვევებში, შორეული ობიექტები ბუნდოვანია, ხოლო ახლომახლო ობიექტები სუფთა რჩება (მკაფიო ხედვის ყველაზე შორეული წერტილი თვალებიდან საკმაოდ შორს მდებარეობს). მაღალი მიოპიის შემთხვევაში, მხედველობის მნიშვნელოვანი დაქვეითება ხდება. დაახლოებით −4 დიოპტრიდან დაწყებული, ადამიანს სჭირდება სათვალე როგორც დისტანციისთვის, ასევე ახლოს (წინააღმდეგ შემთხვევაში, ობიექტი ძალიან ახლოს უნდა იყოს თვალებთან).

მოზარდობის პერიოდში მიოპია ხშირად პროგრესირებს (თვალები გამუდმებით იძაბება, რომ ახლოს მუშაობდეს, რის გამოც თვალი კომპენსაციურად იზრდება სიგრძეში). მიოპიის პროგრესირება ზოგჯერ იღებს ავთვისებიან ფორმას, რომლის დროსაც მხედველობა მცირდება წელიწადში 2-3 დიოპტრით, შეინიშნება სკლერის დაჭიმვა და დეგენერაციული ცვლილებები ბადურაზე. მძიმე შემთხვევებში არსებობს გადაჭიმული ბადურის მოწყვეტის საშიშროება ფიზიკური დატვირთვის ან უეცარი დარტყმის გამო. მიოპიის პროგრესირება ჩვეულებრივ ჩერდება 22-დან 25 წლამდე ასაკში, როდესაც სხეული წყვეტს ზრდას. სწრაფი პროგრესირებით, მხედველობა იმ დროისთვის მცირდება -25 დიოპტრიამდე და ქვემოთ, ძლიერად აფერხებს თვალებს და მკვეთრად აუარესებს მხედველობის ხარისხს შორსა და ახლოს (ყველაფერი, რასაც ადამიანი ხედავს არის მოღრუბლული მონახაზები დეტალური ხედვის გარეშე), და ასეთი გადახრები არის ძალიან რთულია ოპტიკით სრულად გამოსწორება: სქელი სათვალე ქმნის ძლიერ დამახინჯებას და ობიექტებს ვიზუალურად პატარას ხდის, რის გამოც ადამიანი სათვალითაც კი კარგად ვერ ხედავს. ასეთ შემთხვევებში უკეთესი ეფექტის მიღწევა შესაძლებელია კონტაქტის კორექციის გამოყენებით.

მიუხედავად იმისა, რომ ასობით სამეცნიერო და სამედიცინო ნაშრომი მიეძღვნა მიოპიის პროგრესირების შეჩერების საკითხს, ჯერ კიდევ არ არსებობს რაიმე მტკიცებულება პროგრესირებადი მიოპიის მკურნალობის ნებისმიერი მეთოდის ეფექტურობის შესახებ, მათ შორის ქირურგიაში (სკლეროპლასტიკა). არსებობს მტკიცებულება ბავშვებში მიოპიის ზრდის სიჩქარის მცირე, მაგრამ სტატისტიკურად მნიშვნელოვანი შემცირების შესახებ ატროპინის თვალის წვეთების და (რუსეთში მიუწვდომელია) პირენზიპინის თვალის გელის გამოყენებით.

მიოპიის დროს ხშირად გამოიყენება ლაზერული მხედველობის კორექცია (რქოვანას ზემოქმედება ლაზერის სხივის გამოყენებით მისი გამრუდების შესამცირებლად). კორექციის ეს მეთოდი არ არის სრულიად უსაფრთხო, მაგრამ უმეტეს შემთხვევაში შესაძლებელია ოპერაციის შემდეგ მხედველობის მნიშვნელოვანი გაუმჯობესების მიღწევა.

მიოპიის და შორსმჭვრეტელობის დეფექტების დაძლევა შესაძლებელია სათვალეების ან ტანვარჯიშის სარეაბილიტაციო კურსების დახმარებით, ისევე როგორც სხვა რეფრაქციული შეცდომები.

ასტიგმატიზმი

ასტიგმატიზმი არის თვალის ოპტიკის დეფექტი, რომელიც გამოწვეულია რქოვანას და (ან) ლინზის არარეგულარული ფორმის გამო. ყველა ადამიანში რქოვანას და ლინზის ფორმა განსხვავდება ბრუნვის იდეალური სხეულისგან (ანუ ყველა ადამიანს აქვს სხვადასხვა ხარისხის ასტიგმატიზმი). მძიმე შემთხვევებში, გაჭიმვა ერთ-ერთი ღერძის გასწვრივ შეიძლება იყოს ძალიან ძლიერი, გარდა ამისა, რქოვანას შეიძლება ჰქონდეს გამრუდების დეფექტები, რომლებიც გამოწვეულია სხვა მიზეზებით (ჭრილობები, ინფექციური დაავადებები და ა.შ.). ასტიგმატიზმის დროს სინათლის სხივები სხვადასხვა სიძლიერით ირღვევა სხვადასხვა მერიდიანებში, რის შედეგადაც გამოსახულება მრუდი და ადგილებზე გაურკვეველია. მძიმე შემთხვევებში, დამახინჯება იმდენად ძლიერია, რომ მნიშვნელოვნად ამცირებს მხედველობის ხარისხს.

ასტიგმატიზმის დიაგნოსტირება ადვილად შეიძლება, თუ ერთი თვალით შეხედავთ ფურცელს მუქი პარალელური ხაზებით – ასეთი ფურცლის შემობრუნებით ასტიგმატისტი შეამჩნევს, რომ მუქი ხაზები ან ბუნდოვანია, ან უფრო ნათელი ხდება. ადამიანების უმეტესობას თანდაყოლილი ასტიგმატიზმი აღენიშნება 0,5 დიოპტრიამდე, რაც არ იწვევს დისკომფორტს.

ეს დეფექტი კომპენსირდება ცილინდრული ლინზებით სათვალეებით, რომლებსაც აქვთ განსხვავებული გამრუდება ჰორიზონტალურად და ვერტიკალურად და საკონტაქტო ლინზებით (მყარი ან რბილი ტორიკი), ასევე სათვალის ლინზებით, რომლებსაც აქვთ სხვადასხვა ოპტიკური ძალა სხვადასხვა მერიდიანებში.

ბადურის დეფექტები

ფერთა სიბრმავე

თუ ბადურის სამი ძირითადი ფერის აღქმა იკარგება ან სუსტდება, მაშინ ადამიანი ვერ აღიქვამს გარკვეულ ფერს. არსებობს "დალტონიკი" წითელი, მწვანე და ლურჯი-იისფერი. დაწყვილებული, ან თუნდაც სრული დალტონიზმი იშვიათია. უფრო ხშირად არიან ადამიანები, რომლებიც წითელს მწვანესგან ვერ განასხვავებენ. ისინი ამ ფერებს ნაცრისფერად აღიქვამენ. მხედველობის ამ ნაკლებობას დალტონიზმი ეწოდა - ინგლისელი მეცნიერის დ.დალტონის სახელით, რომელიც თავად აწუხებდა ფერთა მხედველობის დარღვევას და პირველად აღწერა.

ფერთა სიბრმავე განუკურნებელია და მემკვიდრეობითია (დაკავშირებულია X ქრომოსომასთან). ზოგჯერ ეს ხდება გარკვეული თვალის და ნერვული დაავადებების შემდეგ.

დალტონიკებს არ აქვთ უფლება იმუშაონ საზოგადოებრივ გზებზე სატრანსპორტო საშუალებების მართვასთან დაკავშირებით. კარგი ფერის ხედვა ძალიან მნიშვნელოვანია მეზღვაურებისთვის, მფრინავებისთვის, ქიმიკოსებისთვის და მხატვრებისთვის, ამიტომ ზოგიერთი პროფესიისთვის ფერადი ხედვა მოწმდება სპეციალური ცხრილების გამოყენებით.

სკოტომა

სკოტომა (ბერძნული) სკოტოსი- სიბნელე) - ლაქების მსგავსი დეფექტი თვალის მხედველობის ველში, გამოწვეული ბადურის დაავადებით, მხედველობის ნერვის დაავადებებით, გლაუკომით. ეს ის ადგილებია (მხედველობის ველში), რომლებშიც მხედველობა მნიშვნელოვნად დასუსტებულია ან არ არსებობს. ზოგჯერ ბრმა ლაქას უწოდებენ სკოტომას - ბადურაზე მხედველობის ნერვის თავის შესაბამის უბანს (ე.წ. ფიზიოლოგიური სკოტომა).

აბსოლუტური სკოტომა აბსოლუტური სკოტომა) - ტერიტორია, რომელშიც მხედველობა არ არის. შედარებითი სკოტომა შედარებითი სკოტომა) - არე, რომელშიც მხედველობა საგრძნობლად დაქვეითებულია.

თქვენ შეგიძლიათ ვივარაუდოთ სკოტომის არსებობა ამსლერის ტესტის გამოყენებით კვლევის დამოუკიდებლად ჩატარებით.