Цветовое зрение – что это такое

Анализаторы

С первого дня появления ребёнка на свет зрение помогает ему познавать окружающий мир. С помощью глаз человек видит чудесный мир красок и солнца, зримо воспринимает колоссальный поток информации. Глаза дают человеку возможность читать и писать, знакомиться с произведениями искусства и литературы. Любая профессиональная работа требует от нас хорошего, полноценного зрения.

На человека постоянно действует непрерывный поток внешних раздражителей и разнообразная информация о процессах внутри организма. Понять эту информацию и правильно отреагировать на большое число происходящих вокруг событий позволяют человеку органы чувств. Среди раздражителей внешней среды для человека особенно большое значение имеют зрительные.

Большая часть наших сведений о внешнем мире связана со зрением. Зрительный анализатор (зрительная сенсорная система) является важнейшим из всех анализаторов, т.к. он даёт 90% информации, которая идёт к мозгу от всех рецепторов. При помощи глаз мы не только воспринимаем свет и узнаём цвет объектов окружающего мира, но и получаем представление о форме предметов, их удалённости, размерах, высоте, ширине, глубине, иначе говоря, об их пространственном расположении. И всё это благодаря тонкому и сложному строению глаз и их связям с корой головного мозга.

Почему возникает нарушение цветовосприятия?

Расстройства могут иметь как врожденный характер, так и приобретенный. Зачастую врожденные дефекты цветоощущения наблюдаются у мужчин. Женщины от этого страдают намного реже.

Приобретенной патология становится, если возникают проблемы нарушения:

  • сетчатки;
  • зрительного нерва;
  • ЦНС (центральная нервная система).

Когда человек нормально воспринимает 3 основных цвета, его называют трихроматом, если только 2 из них – дихроматом. Тот, кто различает только один цвет, является монохроматом.

Крайне редко удается диагностировать ахромазию, то есть восприятие окружающего мира в черно-белых тонах. Подобное состояние провоцируется тяжелой патологией колбочкового аппарата.

При наличии врожденных нарушений цветоощущения никаких других изменений в зрительных органах обычно не бывает. Человек может узнать о том, что у него нарушено зрение цветное случайно, когда будет проходить медицинское обследование. Медосмотр в обязательном порядке назначается водителям и людям, работа которых связана с движущимися механизмами, а также представителям тех профессий, где нужно уметь отличать один тон от другого.

Наиболее серьезное нарушение – монохромазия. Какую бы окраску предмет ни имел, больной видит все серым. При этом отмечается сильное понижение зрительных функций. Монохроматы страдают от низкой световой адаптации. В дневное время у них практически не получается различать формы предметов, из-за чего возникает фотофобия. Поэтому такие люди вынуждены пользоваться солнцезащитными очками даже при дневном свете.

Гистологическое обследование зачастую никаких аномальных изменений в сетчатке страдающих от монохромазии не выявляет. Существует мнение, что в колбочках монохромата присутствует родопсин, а не зрительный пигмент.

Что касается дихромазии, то, когда происходит выпадение красного компонента, говорят о наличии протанопии. Если не воспринимается зеленый – дейтеранопия. Не различается синий – тританопия.

Оценивается цветоразличительная способность при помощи:

  • специальных приборов – аномалоскопов;
  • полихроматических таблиц.

Зачастую при обследовании пользуются методом Е. Рабкина, суть которого – применение основных цветовых свойств (тон, насыщенность, яркость).

Таблица для диагностики представляет собой совокупность различных по яркости и насыщенности цветных кружков. Ими производится обозначение геометрических фигур, а также цифр, которые необходимо увидеть или прочитать.

Если человек является цветоаномалом, он будет не в состоянии различить определенную фигуру либо цифру, которая выводится кружками одного оттенка.

В процессе тестирования обследуемый сидит, повернувшись спиной к окну. Расстояние от глаз к таблице – от 0,5 до 1 м. На чтение таблицы дается не более 5 секунд. Если таблица сложная, тогда времени отводится больше.

Когда будут обнаружены расстройства цветоощущения, врач заполняет специальную форму. Нормальному трихромату удастся справиться со всеми 25 таблицами, а дихромату только с 7-9.

Следует сказать, что встречается аномальная трихромазия, то есть ослабленное различение основных тонов светового спектра. Человек с аномальной трихромазией справляется минимум с 12 таблицами.

Когда возникает потребность в обследовании большого количества людей, специалисты пользуются самыми трудными для распознавания таблицами. Так можно проверить наличие расстройств сразу у многих людей. Нормальная трихромазия диагностируется в том случае, когда обследуемые правильно распознают используемые тесты при троекратных повторах. Если человек не может пройти даже один тест, тогда диагноз уточняется при помощи имеющихся в запасе таблиц.

В сетчатой оболочке человеческого глаза расположены так называемые колбочки — фоторецепторы, которые содержат определенный пигмент. Разные типы колбочек отвечают за распознавание только одного цвета — красного, синего или зеленого. У людей с нормальным цветоощущением колбочки заполнены пигментом, что и позволяет глазам хорошо различать все цветовые оттенки.

  • Протанопия — так называют нарушение цветовой чувствительности, при которой глаз не различает преимущественно оттенки красного. Человек с таким дефектом может воспринимать красный цвет как зеленый или коричневый.
  • Дейтеранопия — неспособность к восприятию зеленого цвета. Его оттенки могут восприниматься как оранжевые или розоватые.
  • Тританопия — самый редкий тип дальтонизма, при котором человек не видит синий цвет.

Чаще всего нарушение цветовосприятия бывает частичным, хотя в ряде случаев у пациентов диагностируют полный дальтонизм — то есть неспособность различать любые цвета. Такие люди видят окружающие объекты в серых оттенках.Статистика показывает, что дефект цветовосприятия есть у 8% мужчин и менее чем у одного процента женщин.

В большинстве случаев патология носит наследственный врожденный характер, но может быть и приобретенной. Например, патологическое восприятие цветовых оттенков характерно для возрастной макулодистрофии, бурой катаракты, болезней зрительного нерва и ряда других патологий. Также дальтонизм может развиться в результате травмы глаза.

До 2012 года люди с цветовой слепотой могли управлять личными автомобилями. Законодательство запрещало лишь перевозить на транспортном средстве пассажиров, то есть использовать машину в коммерческих целях.Несколько лет назад закон ужесточили, и сегодня люди с разными нарушениями цветовосприятия не могут рассчитывать на получение водительских прав.

Такие меры необходимы для того, чтобы повысить уровень безопасности на дорогах, ведь люди с дальтонизмом не могут различать цвета светофора, что может создать аварийную ситуацию.Определить, насколько хорошо потенциальный водитель различает цветовые оттенки, можно во время прохождения медкомиссии. Если у человека обнаружится дальтонизм, врач просто не допустит такого пациента к управлению транспортным средством.

Строение

Как устроены наши глаза? Зрительный орган имеет неправильную шаровидную форму. Диаметр глазного яблока составляет порядка 2,5 сантиметра. Сюда поступают лучи света, отражающиеся от предметов. За восприятие световых волн отвечает сетчатка, которая расположена на задней стенке органа. Аппарат сформирован целым рядом слоев клеток, чувствительных к воздействию света. Информация передается по зрительному нерву к соответствующему отделу мозга.

Сетчатка занимает самую незначительную площадь. Чтобы свет фокусировался на небольшом участке тканей, должно произойти преломление лучей. За выполнение функции отвечает хрусталик, имеющий вид своеобразной линзы, равнозначно выпуклой по обеим сторонам. Часть зрительного органа расположена ближе к фронтальной области глазного яблока.

Преломление световых лучей положено также на стекловидное тело, состоящее из желеобразной массы. Часть органа не только обеспечивает перенаправление света на сетчатку. Благодаря аппарату поддерживается стабильная форма глазного яблока. Ткани стекловидного тела не позволяют тканям органа сжиматься под воздействием внешних факторов.

Читайте также:  У ребенка зрение плюс, что это значит?

Свет поступает в глаз человека через зрачок. Размер последнего способен изменяться. Наблюдается подобное, если человек оказывается в темном помещении либо, наоборот, выходит на свет. Увеличение площади зрачка дает возможность лучше захватывать лучи. Механизм отвечает за регуляцию количества проникающего света. Под зрачком находится радужная оболочка – скопление пигментных клеток, которые позволяют различать цвет.

Глаз — находится в орбитальной впадине черепа — в глазнице, сзади и с боков окружён мышцами, которые его двигают. Он состоит из глазного яблока со зрительным нервом и вспомогательных аппаратов.

Глаз — самый подвижный из всех органов человеческого организма. Он совершает постоянные движения, даже в состоянии кажущегося покоя. Мелкие движения глаз (микродвижения) играют значительную роль в зрительном восприятии. Без них невозможно было бы различать предметы. Кроме того, глаза совершают заметные движения (макродвижения) — повороты, перевод взора с одного предмета на другой, слежение за движущимися предметами.

Различные движения глаза, повороты в стороны, вверх, вниз обеспечивают глазодвигательных мышцы, расположенные в глазнице. Всего их шесть. Четыре прямые мышцы крепятся к передней части склеры — и каждая из них поворачивает глаз в свою сторону. А две косые мышцы, верхняя и нижняя, прикрепляются к задней части склеры. Согласованное действие глазодвигательных мышц обеспечивает одновременный поворот глаз в ту или иную сторону.

Орган зрения нуждается в защите от повреждений для нормального развития и работы. Защитными приспособлениями глаз являются брови, веки и слёзная жидкость.

Бровь — парная дугообразная складка толстой кожи, покрытая волосами, в которую вплетаются лежащие под кожей мышцы. Брови отводят пот со лба и служат для защиты от очень яркого света. Веки закрываются рефлекторно. При этом они изолируют сетчатку от действия света, а роговицу и склеру — от каких-либо вредных воздействий.

При моргании происходит равномерное распределение слёзной жидкости по всей поверхности глаза, благодаря чему глаз предохраняется от высыхания. Верхнее веко больше, чем нижнее, и его поднимает мышца. Веки закрываются за счёт сокращения круговой мышцы глаза, имеющей циркулярную ориентацию мышечных волокон. По свободному краю век располагаются ресницы, которые защищают глаза от пыли и слишком яркого света.

Слёзный аппарат. Слёзная жидкость вырабатывается специальными железами. Она содержит 97,8% воды, 1,4% органических веществ и 0,8% солей. Слёзы увлажняют роговицу и способствуют сохранению её прозрачности. Кроме того, они смывают с поверхности глаза, а иногда и век попавшие туда инородные тела, соринки, пыль и т.п.

Глазное яблоко имеет не совсем правильную шаровидную форму. Диаметр глазного яблока составляет примерно 2,5 см. В движении глазного яблока принимает участие шесть мышц. Из них четыре прямые и две косые. Мышцы лежат внутри глазницы, начинаются от её костных стенок и прикрепляются к белочной оболочке глазного яблока позади роговицы. Стенки глазного яблока образованы тремя оболочками.

Почему возникает нарушение цветовосприятия?

Полихроматическое зрение является важным показателем здоровья зрительной системы человека. При нарушенной способности к восприятию цветов нельзя заниматься определенными видами деятельности, в частности существуют ограничения по профессиям. Например, водители, машинисты поездов, хирурги, сотрудники МЧС и другие специалисты должны иметь отличное цветовое зрение.

Таблица Рабкина является простейшим тестом, с помощью которого можно обнаружить цветовую слепоту. Проверку цветовосприятия по таким таблицам лучше всего проводить в кабинете офтальмолога. Но для тех, кто ограничен во времени и хочет провести сначала самостоятельную диагностику в домашних условиях, можно воспользоваться аналогичными тестами онлайн.

Полихроматические таблицы, по которым проверяют зрение на нормальное цветовосприятие, представляют собой рисунки с изображением кругов и точек разного размера и цвета. На однородном фоне скрыто число или другое изображение контрастного цвета. Если человек не страдает цветовой слепотой, то он легко различит все изображенные фигуры. При наличии проблем с цветоощущением рисунки будут казаться ему одноцветными или он не сможет различить на них отдельные элементы.

Традиционная проверка зрения на дальтонизм осуществляется при помощи 27 таблиц. По итогам данного тестирования можно определить не только наличие дальтонизма, но также его тип и степень. Когда требуется уточнить диагноз, врач-офтальмолог может задействовать расширенное количество таблиц (до 48).

Тест на цветоощущение важно проводить с соблюдением определенных условий.

Самочувствие пациента должно быть хорошим. Не стоит проходить диагностику, если у Вас повышена температура, наблюдается недомогание или присутствуют другие симптомы болезни.

Пациент располагается спиной к источнику естественного освещения. Оптимальный вариант — если человек сидит у окна.Расположение таблиц Рабкина — на расстоянии одного метра от глаз в вертикальном положении. Если Вы проводите тест самостоятельно на компьютере, то обычно расстояние от глаз до монитора должно составлять не менее 50-70 см.Одну картинку следует разглядывать не более 5-7 секунд.

При строгом соблюдении всех этих условий результаты офтальмологического теста смогут дать наиболее точные результаты.

Помимо таблиц Рабкина, существует тест Ишихара, действующий по аналогичному принципу и метод аномалоскопии, который также помогает диагностировать нарушения цветового зрения. Аномалоскопия проводится при помощи специального прибора — аномалоскопа. Во время проверки человек смотрит в глазок аппарата и видит потоки света, излучаемые особым образом.

Аномалоскопия является наиболее точным методом диагностики, по сравнению с таблицами Рабкина и тестом Ишихара, позволяя выявить даже минимальные отклонения в цветовосприятии. Для точной оценки цветового зрения проверка проводится поочередно на обоих глазах.

Еще один метод проверки на цветовую слепоту — так называемый FALANT-тест, который используется преимущественно в США. Суть проверки в том, что маяк, расположенный на удалении от человека, излучает световой поток определенного цвета. Задача тестируемого — назвать цвет данного луча. Недостатком данного вида диагностики является довольно высокая погрешность, которая составляет порядка 30%.

восприятие и воздействие цвета

Врожденный дальтонизм не лечится, поэтому если проверка покажет цветовую слепоту, человеку придется смириться с таким нарушением. Однако сегодня уже существуют первые модели очков и контактных линз, разработанные специально для дальтоников. Они улучшают цветовосприятие и повышают качество жизни людей с нарушенным цветоощущением. Специалисты уверены, что, по мере развития технологий, науке будет известно, как скорректировать дальтонизм наиболее эффективно.

Читайте также:  Заболевания век – болячки и воспаления под глазами: как называются

Зрение – одно из важнейших чувств для восприятия окружающего мира. С помощью него мы видим объекты и предметы вокруг нас, можем оценить их размеры и форму. Если верить исследованиям, при помощи зрения мы получаем не менее 90% информации об окружающей реальности.

За цветное зрение отвечает несколько зрительных компонентов, что позволяет более точно и правильно передавать изображение объектов в головной мозг для дальнейшей обработки информации.

Существует несколько патологий нарушения передачи цветов, которые существенно ухудшают взаимодействие с миром и снижают качество жизни в целом.

Глаз представляет собой сложную оптическую систему, которая состоит из множества элементов, связанных между собой. Восприятие различных параметров окружающих объектов (величина, удалённость, форма и другие) обеспечивает периферическая часть зрительного анализатора, представленная глазным яблоком.

Это орган шаровидной формы с тремя оболочками, который имеет два полюса – внутренний и внешний. Глазное яблоко размещено в защищенной с трех сторон костной впадине – глазнице или орбите, где окружено тонкой жировой прослойкой. Спереди находятся веки, необходимые для защиты слизистой оболочки органа и его очистки.

Именно в их толще находятся железы, необходимые для постоянного увлажнения глаз и беспрепятственной работы смыкания и размыкания непосредственно век. Движение глазного яблока обеспечивают 6 разных по функциям мышц, что позволяет выполнять содружественные действия этого парного органа.

Помимо этого глаз соединен с кровеносной системой разными по величине многочисленными кровеносными сосудами, а с нервной системой – несколькими нервными окончаниями.

Особенность зрения в том, что мы не видим непосредственно объект, а лишь лучи, отражающиеся от него. Дальнейшая обработка информации происходит в головном мозге, точнее его затылочной части. Лучи света изначально поступают на роговицу, а затем переходят на хрусталик, стекловидное тело и сетчатку.

За восприятие лучей света отвечает естественная линза человека – хрусталик, а за его восприятие ответственна светочувствительная оболочка — сетчатка. Она имеет сложное строение, в котором выделяют 10 различных слоев клеток. Среди них особенно важными являются колбочки и палочки, которые неравномерно распределены по всему слою.

Именно колбочки являются необходимым элементом, который отвечает за цветовое зрение человека.

Наибольшая концентрация колбочек отмечается в центральной ямке – воспринимающей изображения области в желтом пятне. В ее пределах плотность колбочек достигает 147 тыс. на 1 мм2.

Человеческий глаз является самой сложной и совершенной зрительной системой среди всех млекопитающих. Он способен воспринимать более 150 тыс. различных цветов и их оттенков.

Восприятие цвета возможно благодаря колбочкам – специализированным фоторецепторам, расположенным в желтом пятне. Вспомогательную роль выполняют палочки – клетки, отвечающие за сумеречное и ночное зрение.

 Воспринимать весь цветовой спектр возможно с помощью всего трех видов колбочек, каждый их которых восприимчив к определенному участку цветовой гаммы (зеленый, синий и красный) за счет содержания в них йодопсина. У человека с полноценным зрением имеется 6-7 млн.

колбочек, а если их количество меньше или имеются патологии в их составе, возникают различные нарушения цветовосприятия.

Строение глаза

Зрение мужчины и женщин существенно отличается. Доказано, что женщины способы распознавать больше различных оттенков цветов, в то время как представители сильного пола обладают лучшей способностью распознавать движущиеся предметы и дольше удерживать концентрацию на конкретном объекте.

Цветовое зрение, как способность к различению цветов, функционирует за счет трех разновидностей колбочек, которые находятся в сетчатке и выполняют роль независимых приемников.

У каждого типа таких рецепторов имеется своя спектральная чувствительность. Одни воспринимают красный цвет, вторые – зеленый, третьи – синий.

У некоторых людей присутствует дихромазия, то есть они страдают врожденным расстройством цветоощущения.

Одна из человеческих способностей – различение цветов. Зрительный анализатор воспринимает разные по длине электромагнитные волны. Их световая часть является цветовой гаммой, которая отличается наличием постепенного перехода от красного к фиолетовому. То есть речь идет о цветовом спектре.

Основные составляющие спектра:

  • красный;
  • оранжевый;
  • желтый;
  • зеленый;
  • голубой;
  • синий;
  • фиолетовый.

Первые два обладают длинными волнами, два вторых – средними, оставшиеся – короткими. Есть оттенки промежуточные, которые глаз вполне может различать. Подобное свойство является очень важным для повседневной деятельности. Цветовыми сигналами пользуются, к примеру, в промышленной отрасли и транспортной.

О трехкомпонентности цветоощущения говорили также М. Ломоносов и Г. Гельмгольц. Колбочки, находящиеся в сетчатке глаза, обладают пигментом, который оказывается под влиянием определенного монохроматического излучения. Световая волна любой длины будет по-разному воздействовать на три рецептора. Если раздражение присутствует одинаковое, все будет восприниматься в белом цвете.

Цвета могут быть хроматическими и ахроматическими.

Первая категория имеет:

  1. Цветовой тон (имеет значение то, насколько длинной является волна светового излучения).
  2. Насыщенность.
  3. Яркость.

Оболочки глаза

Снаружи оно покрыто белочной оболочкой (склерой). Она самая толстая, прочная и обеспечивает глазному яблоку определённую форму. Склера составляет приблизительно 5/6 часть наружной оболочки, она непрозрачна, белого цвета и частью видна в пределах глазной щели. Белковая оболочка — очень прочная соединительнотканная оболочка, которая покрывает весь глаз и защищает его от механических и химических повреждений.

Передняя часть этой оболочки прозрачная. Она называется — роговицей. Роговица имеет безупречную чистоту и прозрачность благодаря тому, что постоянно протирается мигающим веком и промывается слезой. Роговица — единственное место в белковой оболочке, через которое внутрь глазного яблока проникают лучи света.

Изнутри к склере прилегает вторая оболочка глаза — сосудистая. Она обильно снабжена кровеносными сосудами (выполняет питательную функцию) и пигментом, содержащим красящее вещество. Передняя часть сосудистой оболочки называется радужной. Находящийся в ней пигмент обусловливает цвет глаз. Окраска радужки зависит от количества пигмента меланина.

Когда его много — глаза тёмно- или светло-карие, а когда мало — серые, зеленоватые или голубые. Людей с отсутствием меланина называют альбиносами. В центре радужки есть небольшое отверстие — зрачок, который, суживаясь или расширяясь, пропускает, то больше, то меньше света. Радужка отделяется от собственно сосудистой оболочки ресничным телом.

В толще его находится ресничная мышца, на тонких упругих нитях которой подвешен — хрусталик — прозрачное тело, похожее на лупу, крошечная двояковыпуклая линза диаметром 10 мм. Он преломляет лучи света и собирает их в фокусе на сетчатке. При сокращении или расслаблении ресничной мышцы хрусталик меняет свою форму — кривизну поверхностей. Это свойство хрусталика позволяет чётко видеть предметы как на близком, так и на далёком расстоянии.

Третья, внутренняя оболочка глаза — сетчатая. Сетчатка имеет сложное строение. Она состоит из светочувствительных клеток — фоторецепторов и воспринимает свет, поступающий в глаз. Она расположена только на задней стенке глаза. В сетчатке различают десять слоёв клеток. Особенно важное значение имеют клетки, получившие название колбочек и палочек.

Читайте также:  Капли для глаз Рибофлавин: капли для глаз рибофлавин

Палочки и колбочки имеют в зрительном акте различное назначение. Первые работают на минимальном количестве света и составляют сумеречный аппарат зрения; колбочки же действуют при больших количествах света и служат для дневной деятельности аппарата зрения. Различная функция палочек и колбочек обеспечивает высокую чувствительность глаза к очень высоким и низким освещенностям. Способность глаза приспосабливаться к разной яркости освещения называется адаптацией.

Глаз человека способен различать бесконечное разнообразие цветовых оттенков. Восприятие многообразия цветов обеспечивают колбочки сетчатки. Колбочки чувствительны к цветам только при ярком свете. При слабом освещении восприятие цветов резко ухудшается, и все предметы в сумерках кажутся серыми. Колбочки и палочки действуют вместе.

От них отходят нервные волокна, образующие затем зрительный нерв, выходящий из глазного яблока и направляющийся в головной мозг. Зрительный нерв состоит примерно из 1 млн. волокон. В центральной части зрительного нерва проходят сосуды. В месте выхода зрительного нерва палочки и колбочки отсутствуют, вследствие чего свет этим участком сетчатки не воспринимается.

Зрительный нерв (проводящие пути)

Сетчатка глаза является первичным нервным центром обработки зрительной информации. Место выхода из сетчатки зрительного нерва называется диском зрительного нерва (слепое пятно). В центре диска в сетчатку входит центральная артерия сетчатки. Зрительные нервы проходят в полость черепа через каналы зрительных нервов.

На нижней поверхности головного мозга образуется перекрест зрительных нервов — хиазма, но перекрещиваются только волокна, идущие от медиальных частей сетчаток. Эти перекрещивающиеся зрительные пути называются зрительными трактами. Большинство волокон зрительного тракта устремляются в латеральное коленчатое тело, головного мозга.

Латеральное коленчатое тело имеет слоистое строение и названо так потому, что его слои изгибаются наподобие колена. Нейроны этой структуры направляют свои аксоны через внутреннюю капсулу, затем в составе зрительной радиации к клеткам затылочной доли коры больших полушарий возле шпорной борозды. По этому пути идет информация только о зрительных стимулах.

Функции зрения

Системы Придатки и части глаза Функции
Вспомогательные Брови Отводят пот со лба
Веки Защищают глаза от световых лучей, пыли, пересыхания
Слёзный аппарат Слёзы смачивают, очищают, дезинфицируют
Оболочки глазного яблока Белочная
  • Защита от механического и химического воздействия.
  • Вместилище всех частей глазного яблока.
Сосудистая Питание глаза
Сетчатка Восприятие света, светорецепторы
Оптическая Роговица Преломляет лучи света
Водянистая влага Пропускает лучи света
Радужная оболочка (радужка) Содержит пигмент, придающий цвет глазу, регулирует отверстие зрачка
Зрачок Регулирует количество света, расширяясь и суживаясь
Хрусталик Преломляет и фокусирует лучи света, обладает аккомодацией
Стекловидное тело Заполняет глазное яблоко. пропускает лучи света
Световоспринимающая (зрительный рецептор) Фоторецепторы (нейроны)
  • Палочки воспринимают форму (зрение при слабом освещении);
  • колбочки — цвет (цветовое зрение).
Зрительный нерв Воспринимает возбуждение рецепторных клеток и передаёт в зрительную зону коры головного мозга, где происходит анализ возбуждения и формирование зрительных образов

Глаз как оптический прибор

Параллельным потоком световое излучение попадает на радужная оболочку (выполняет роль диафрагмы), с отверстием, через которое свет поступает в глаз; эластичный хрусталик — это своеобразная двояковыпуклая линза, фокусирующая изображение; эластичная полость (стекловидное тело), придающая глазу сферическую форму и удерживающая на своих местах его элементы.

Хрусталик и стекловидное тело обладают свойствами передавать структуру видимого изображения с наименьшими искажениями. Регулирующие органы управляют непроизвольными движениями глаза и приспосабливают его функциональные элементы к конкретным условиям восприятия. Они изменяют пропускную способность диафрагмы, фокусное расстояние линзы, давление внутри эластичной полости и другие характеристики.

Управляют этими процессами центры в среднем мозгу с помощью множества чувствительных и исполнительных элементов, распределенных по всему глазному яблоку. Измерение световых сигналов происходит во внутреннем слое сетчатки, состоящем из множества фоторецепторов, способные преобразовывать световое излучение в нервные импульсы. Фоторецепторы в сетчатке распределены неравномерно, образуя три области восприятия.

Первая — область обзора — находится в центральной части сетчатки. Плотность фоторецепторов в ней наивысшая, поэтому она обеспечивает четкое цветное изображение предмета. Все фоторецепторы в этой области по своему устройству в принципе одинаковы, отличаются они только избирательной чувствительностью к длинам волн светового излучения.

Одни из них наиболее чувствительны к излучениям (средняя части), вторые — в верхней части, третьи — в нижней. У человека есть три вида фоторецепторов, реагирующих на синие, зеленые и красные цвета. Здесь же, в сетчатке, выходные сигналы этих фоторецепторов совместно обрабатываются в результате чего усиливается контраст изображения, выделяются контуры объектов и определяется их цвет.

Объемное изображение воспроизводится в коре головного мозга, куда направляются видеосигналы от правого и левого глаза. У человека область обзора охватывает всего в 5°, и только в ее пределах он может осуществлять обзорно-сравнительные измерения (ориентироваться в пространстве, распознавать объекты, следить за ними, определять их относительное расположение и направление движения).

Вторая область восприятия выполняет функцию захвата целей. Она располагается вокруг области обзора и не дает четкого изображения видимой картины. Ее задача — быстрое обнаружение контрастных целей и изменений, происходящих во внешней обстановке. Поэтому в этой области сетчатки плотность обычных фоторецепторов невысока (почти в 100 раз меньше, чем в области обзора), зато имеется множество (в 150 раз больше) других, адаптивных фоторецепторов, реагирующих только на изменение сигнала.

Совместная обработка сигналов тех и других фоторецепторов обеспечивает высокое быстродействие зрительного восприятия в этой области. Кроме того, человек способен быстро улавливать малейшие движения боковым зрением. Функциями захвата управляют отделы среднего мозга. Здесь интересующий объект не рассматривается и не распознается, а определяется его относительное расположение, скорость и направление движения и даётся команда глазодвигательным мышцам — быстро повернуть оптические оси глаз так, чтобы объект попал в зону обзора для детального рассмотрения.

https://www.youtube.com/watch?v=euqQTsfu-50

Третью область образуют краевые участки сетчатки, на которые не попадает изображение объекта. В ней плотность фоторецепторов самая маленькая — в 4000 раз меньше, чем в области обзора. Ее задача — измерение усредненной яркости света, которая используется зрением как точка отсчета для определения интенсивности попадающих в глаз потоков света. Именно поэтому при различном освещении зрительное восприятие меняется.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *