Optický systém lidského oka. Optický systém oka se skládá z ...

12. 4. 2019

Převážná část informací, které člověk přijímá prostřednictvím orgánů zrakových očí. Optický systém lidského oka, i když má své vlastnosti vzhledem k vidění některých zvířat, je ve skutečnosti naprosto dokonalý. Z vyšších tvorů přírody mohou člověk a primáti vnímat barvy. Je známo, že optický systém dospělého lidského oka může rozlišovat až sto nebo více barevných odstínů. Mimochodem, fotografická technika již dlouhou dobu nemohla s lidským varhanním projektem z hlediska jasnosti a kvality obrazu.

Některé základy optiky

Zkušenosti, značné ze školní fyziky: dvě zatemněné prostory, z nichž jedna má průchozí otvory o malém průměru ve stěnách. Za zeď je umístěn silný zdroj světla, jako je slunce. Namísto první díry, která je navržena tak, aby sloužila jako bodový zdroj světelných paprsků, někdy používají kompaktní elektrické osvětlovací zařízení.

optická soustava fyziky očí

Pokud se mezi bodovým zdrojem světla a druhým otvorem umístí jakýkoli obraz neprůsvitného materiálu, objeví se na stěně (obrazovce) za druhou dírou obraz objektu, otočený o 180 °.

oční optický systém

Stejný trik, jen mnohem kvalitativněji, dělá kolektivní (s difuzní čočkou) se světelnými paprsky. Skutečnost spočívá v tom, že každý nejmenší bod jakéhokoli předmětu, který se sám osvětlí, se stává zdrojem osvětlení, malým sluncem, který vyzařuje ve všech směrech (odrážející) určitou část světla, která na něj dopadá. Tak objekty, které se nám zdají červené, absorbují všechny světlá vlny viditelného rozsahu, s výjimkou červených. Bílé věci a materiály absorbují téměř nic z viditelného rozmezí, což odráží do okolního prostoru velké část světa a černé, naopak, používají téměř všechno, co na ně padlo na ohřívání.

Jak oči a jiné optické systémy svítí

Zvažte fyzické principy kamerového zařízení. Faktem je, že optický systém oka pracuje stejným způsobem. Fyzika je stejně platná v zařízeních, která jsou na první pohled tak odlišná. Objektiv (sběrná čočka) zvedá světlo přicházející z každého bodu objektu a zaostří na obrazovce - fotosenzitivní desku.

optická soustava fyziky očí

Deska je rozdělena na malé části - pixely. V moderním digitálním fotoaparátu jsou pixely prvky citlivé na světlo, z nichž každý si pamatuje jeho jas a barvu. Když se všechny body přidávají dohromady jako mozaika, získá se obraz.

zobrazení optického systému oka

Čím menší jsou tyto prvky, tím víc se vejde na jednotku plochy, tím je výsledkem lepší kvality obrazu.

Lidský výzor (optika)

Zvláště zvláštní, ale stejně jako vytváření lidských rukou - kamera, funguje optický systém oka. Konstrukce obrazu probíhá podle přesně stejných principů.

optický systém lidského oka

Obraz je shromažďován a zaměřen na náš přirozený "objektiv", který hraje roli objektivu. V závislosti na vzdálenosti, ve které je nutné oko zaostřit, může změnit jeho zakřivení, čímž se při pohledu na blízké předměty (zavádění jehly) nebo méně konvexní, pokud se díváme do vzdálenosti, stává konvexnější.

Před dosažením objektivu procházejí světelné paprsky otvorem v "membráně" - duhovce oka. A průměr otvoru závisí na intenzitě osvětlení - může se zvýšit v případě nedostatečného osvětlení v noci nebo klesání za jasného slunečného dne, což chrání sítnici před nadměrným zářením.

A samozřejmě, optický systém oka nemůže udělat bez obrazovky - fotosenzitivní talíř, její role hraje sítnice, na které je obraz promítán.

Biologie lidského zraku

Lidské oko však není technickým nástrojem, ale především biologickým orgánem.

Optický systém oka se skládá z

Kromě prvků, které se přímo podílejí na konstrukci obrazu, vzniká optický systém oka:

- rohovka, za kterou se nachází přední komora naplněná kapalinou, sestávající z 99% obyčejné vody;

- skelné tělo - má dobrou propustnost světla, ale má nízký index lomu, a proto se nezúčastňuje na tvorbě obrazu;

- Zinnové vazky - přenášejí sílu ze zvláštních svalů, které změkčují a zklidňují změnu zakřivení čočky, takže optický systém oka je "laděn" na blízké nebo vzdálené předměty;

- oční nerv je druh "kabelového kanálu", kterým se obraz přenáší do mozku; v plášti optického nervu také procházejí krevní cévy, které dodávají oku krví.

Nicméně některé součásti oka si zaslouží samostatnou diskusi.

Objektiv lidského oka - čočka

Optický systém oka se skládá z různých tkání, ale nejvíce jedinečný, snad ten, který tvoří "čočku" našeho vizuálního systému, je čočka. Tento orgán neobsahuje ani nervová vlákna, ani nádoby, má fenomenální průhlednost, má lehce nažloutlé barvy. Stratový corneum, ze kterého je čočka složena, má velmi vysoký index lomu. Pokud jej porovnáte s lupou, pak její síla bude asi 18 dioptrií. Tělo čočky však není zcela jednotné, skládá se z vláken překlených v různých směrech.

optický systém oka je tvořen

To vysvětluje skutečnost, že osoba, která se dívá na vzdálenou hvězdu (absolutní bod pro lidské oko), vidí paprsky, které od ní odcházejí.

Retina

Takže obraz je zachycen objektivem a zaměřen na sítnici. Jak je uspořádáno?

oční optický systém

Jeho struktura připomíná matici digitálních fotoaparátů. Namísto jednotek citlivých na světlo (pixelů) fundus Obložena speciálními fotosenzibilními články - pruty a kužely. Předpokládá se, že tyčinky se používají v podmínkách s nízkou světelností a nerozlišují barvy. Anatomisté spojují barevné vidění s kužely. Optický systém oka má tedy dva paralelní kanály pro denní a noční vidění.

Zázraky zraku v přírodě

Hadi mají zvláštní vizi, většina z nich reaguje na infračervené záření. Tato adaptace jim umožňuje úspěšně lovit teplokrevná zvířata v absolutní tmě.

Pohled motýlů je však "přivedl" na druhou stranu: vzhledem k tomu, že vtáky s vločkovitými okraji vnímá část ultrafialového rozsahu, snadno najdou pyl - jejich hlavní jídlo.

Dokonale vidět v temnotě a geckos. Ale ne v infračervené barvě, jako hadi, ale ve stejném spektrálním rozmezí jako osoba. Rozdíl je v tom, že sítnice gecků je 350 krát citlivější na světlo! Jednoduché zařízení pro noční vidění vytvořené přírodou!

Toto pozorovací zařízení má k dispozici chameleon. Nejen, že pozoruje, aniž by otočil hlavu, celých 360 ° okolního světa, ale stále dokáže měřit vzdálenost k objektům jedním okem jako hledač rozsahu.

Ale majitel největších světových očí je obří chobotnice. Faktem je, že jeho stanoviště je hloubka oceánu od kilometru a hlouběji. V takovéto propasti není prakticky žádné sluneční světlo, ale svým vlastním očima je velikost průměrného melounu a chobotnice vidí svůj přísahaný spermický velryb ve vzdálenosti až 1000 metrů.