22-08-2011, 06:44
Popis
Počas americkej občianskej vojny Dr. Herman Snellen vyvinul tabuľku na testovanie videnia zo vzdialenosti dvadsať stôp (6 m). Stoly navrhnuté podľa predlohy dodnes zdobia steny v ordináciách očných lekárov a školských sestier.
V devätnástom storočí odborníci na videnie určili, že by sme mali byť schopní vidieť písmená o niečo menej ako 1,25 cm vysoké zo vzdialenosti 6 m. Tí, ktorí môžu vidieť písmená tejto veľkosti, sa považujú za osoby s dokonalým zrakom – t. j. 20/ 20.
Odvtedy pretieklo veľa vody. Svet sa dramaticky zmenil. Nastala vedecko-technická revolúcia, detská obrna bola porazená, človek odišiel na Mesiac, objavili sa počítače a mobilné telefóny.
Ale napriek tomu najviac moderné technológie laserová operácia očí, viacfarebná kontaktné šošovky, napriek neustále sa zvyšujúcim požiadavkám na zrak, ktoré kladie internet, každodenná starostlivosť o oči zostáva v podstate rovnaká ako stolík Dr. Snellen, ktorý bol vytvorený takmer pred sto päťdesiatimi rokmi.
Sila našich svalov s jasným zrakom meriame meraním toho, ako dobre vidíme malé písmená na blízko.
Pätnásťročné deti s normálnym zrakom vidia malé písmená od troch alebo štyroch palcov. S vekom však tieto sily začínajú klesať. V dôsledku prirodzeného procesu starnutia strácame okolo tridsiatky polovicu sily jasného videnia a sme schopní zaostriť na vzdialenosť štyri až osem palcov (10 až 20 centimetrov). Počas nasledujúcich desiatich rokov opäť stratíme polovicu našej sily a naše zameranie skĺzne na šestnásť palcov (40 cm). Keď nabudúce stratíme polovicu nášho jasného zraku, je to zvyčajne medzi štyridsiatimi a štyridsiatymi piatimi rokmi. Počas tohto obdobia sa ohnisko zvýši na tridsaťdva palcov (80 cm) a zrazu sú naše ruky príliš krátke na to, aby sme mohli čítať. Hoci mnohí pacienti, ktorých som videl, tvrdili, že problém spočíva skôr v ich rukách než v očiach, všetci sa rozhodli radšej nosiť okuliare na čítanie, než aby podstúpili chirurgický zákrok na predĺženie rúk.
Avšak nielen starí ľudia potreba zvýšiť silu vizuálnych svalov. Občas sa stretávam s mladými ľuďmi a dokonca aj s deťmi, ktoré potrebujú túto silu výrazne zvýšiť, aby mohli čítať alebo študovať bez pocitu únavy. Ak chcete získať okamžitú predstavu o sile vlastného videnia, zakryte si jedno oko rukou a priblížte sa k tabuľke videnia na blízko, aby ste videli písmená na riadku 40. Teraz zatvorte druhé oko a zopakujte postup. Ak nosíte okuliare na čítanie, noste ich počas kontroly. Potom, čo ste dva týždne robili cvičenia na jasné videnie, zopakujte test rovnakým spôsobom a všimnite si, či nastali nejaké zmeny.
Flexibilita
Tí, ktorí majú predmety sa rozmazávajú pred očami počas prvých sekúnd, keď zdvihnú zrak od knihy alebo od počítača, majú ťažkosti s ohybnosťou svalov jasného videnia. Ak vaše záľuby alebo práca vyžadujú, aby ste často menili zaostrenie očí a obrysy predmetov sa okamžite neostria, pravdepodobne ste už stratili veľa hodín čakaním, kým sa váš zrak opäť vyjasní. Napríklad študentovi, ktorému trvá dlhšie ako ostatným, kým odvráti zrak od tabule a sústredí sa na svoj zošit, bude trvať dlhšie, kým dokončí úlohu napísanú na tabuli.
Vytrvalosť
Ako som už povedal, nestačí pri kontrole pomenovať pol tucta písmen na stole. Mali by ste byť schopní udržať si na chvíľu jasný zrak, aj keď dokážete prečítať riadok 20/10. Pre ľudí s problémami s výdržou je ťažké udržať si jasný zrak pri čítaní alebo šoférovaní. Väčšinou vidia predmety nezreteľne, zapália sa im oči, dokonca ich bolí hlava, keď sa musia na niečo dlho pozerať zblízka. Miera ľahkosti, s akou môžete vykonávať cvičenia opísané v druhej polovici tejto kapitoly, vám poskytne predstavu o flexibilite a vytrvalosti vášho videnia.
V rozprával som príbeh o Billovi a o tom, ako sa mu zhoršil zrak v dôsledku dlhého používania internetu. Toto bol príklad toho, že vízia 20/20 je dobrá východisková pozícia, ale je to len východisková pozícia. Zrak 20/20 nezaručuje, že predmety budú jasné, keď odtrhneme oči od knihy alebo monitora počítača, ani že nás pri čítaní nebudú trápiť bolesti hlavy či žalúdočné ťažkosti. To, že máme videnie 20/20, nezaručuje, že v noci dobre vidíme dopravné značenie alebo vidíme tak dobre ako ostatní ľudia.
Videnie 20/20 môže zaručiť najviac to, že dokážeme v určitej vzdialenosti od mapy z devätnásteho storočia udržať oči dostatočne dlho zaostrené, aby sme prečítali šesť alebo osem písmen.
« Prečo by sme sa teda mali uspokojiť s víziou 20/20? - pýtaš sa.
Moja odpoveď je samozrejme: A naozaj, prečo?»
Prečo sa pri práci na počítači uspokojiť s boľavými očami či bolesťami hlavy? Prečo sa uspokojiť s námahou navyše, ktorá nás pri čítaní nenápadne vyčerpáva a na konci dňa sa cítime ako vyžmýkaný citrón? Prečo sa uspokojiť s napätím, s ktorým sa snažíme vidieť dopravné značky ked sa pohybujeme vecer v dopravnom toku? Nemala byť táto starozákonná vízia pochovaná dávno pred koncom dvadsiateho storočia? Skrátka, prečo by sme mali akceptovať, že naša vízia nezodpovedá dobe internetu?
Nuž, ak chcete, aby kvalita vášho zraku zodpovedala požiadavkám dvadsiateho prvého storočia, potom je čas popracovať na pružnosti očných svalov.
Ale skôr ako začneme, dovoľte mi dať vám pozor. Ako pri každom cvičení, testovanie očných svalov môže spočiatku spôsobiť bolesť a nepohodlie. nepohodlie. Vaše oči môžu páliť napätím. Môžete sa trochu cítiť bolesť hlavy. Dokonca aj váš žalúdok môže odolávať cvičeniu, pretože je ovládaný tým istým nervový systém, ktorý ovláda zaostrenie vašich očí. Ale ak sa nevzdáte a budete pokračovať v cvičení sedem minút denne (tri a pol minúty na každé oko), bolesť a nepohodlie postupne pominú a prestanete ich pociťovať nielen počas cvičenia, ale aj aj počas zvyšku dňa.
Presnosť. Pevnosť. Flexibilita. Vytrvalosť. Tu sú vlastnosti, ktoré tým získajú vaše oči očná kondícia.
Dobre. Už bolo povedané dosť. Začnime. Aj keď sa rozhodnete najskôr prelistovať celú knihu a začať neskôr, stále vám odporúčam, aby ste si cvičenie Clear Vision I hneď vyskúšali – len aby ste mali predstavu o tom, ako fungujú vaše očné svaly. Alebo ak radšej nevstávate, skúste cvičenie Clear Vision III – len sa príliš nenamáhajte.
Keď budete prechádzať cvičeniami v tejto knihe, nečítajte celé cvičenie naraz. Pred prečítaním popisu ďalšieho kroku cvičenia dokončite predchádzajúci. Je lepšie robiť cvičenie, ako o ňom len čítať. Takže sa nenechajte zmiasť a uspejete.
Súbor cvičení "Jasné videnie"
Jasné videnie 1
Ponúkam tri stoly pre tréning zrakovej čistoty: tabuľku s veľkými písmenami na nácvik videnia na diaľku a dve tabuľky (A a B) s malými písmenami na nácvik videnia na blízko. Vystrihnite ich z knihy alebo urobte kópie.
Ak nepotrebujete okuliare, je to skvelé! Na tieto cvičenia ich nepotrebujete. Ak máte predpísané okuliare, ktoré máte nosiť stále, noste ich pri cvičení. Ak máte nízke dioptrické okuliare a váš lekár vám povedal, že ich môžete nosiť kedykoľvek chcete a radšej sa zaobídete bez nich, potom skúste cvičenie aj bez okuliarov.
A ak ich radšej nosíte, cvičte v nich aj vy.
Vykonajte cvičenie v nasledujúcom poradí:
1. Prilepte tabuľku videnia na diaľku na dobre osvetlenú stenu.
2. Odstúpte od stola na diaľku, aby ste jasne videli všetky písmená – asi šesť až desať stôp (1,8 m až 3 m).
3. Uchopte mapu blízkeho videnia v pravej ruke.
4. Zatvorte ľavé oko ľavou dlaňou. Netlačte ho na oko, ale ohnite tak, aby obe oči zostali otvorené.
5. Priložte si tabuľku A k oku, aby ste mohli pohodlne čítať písmená – asi 15 až 25 cm. Ak máte viac ako štyridsať rokov, pravdepodobne budete musieť začať na šestnástich palcoch (40 cm).
6. V tejto polohe (so zatvoreným ľavým okom a dlaňou, stojac v takej vzdialenosti od tabuľky videnia na diaľku, aby ste ju mohli voľne čítať a s tabuľkou A blízko očí, aby ste ju mohli pohodlne čítať) si prečítajte prvé tri písmená na tabuľke na kontrolu videnia na diaľku: E, F, T.
7. Presuňte oči na stôl na kontrolu videnia na blízko a prečítajte si nasledujúce tri písmená: Z, A, C.
9. Po prečítaní tabuliek pravým okom (a po tom, čo ste nad tým strávili tri a pol minúty), vezmite blízky stôl. ľavá ruka a zatvorte pravé oko dlaňou, opäť bez stláčania, ale tak, aby zostalo otvorené pod dlaňou.
10. Čítajte tabuľky ľavým okom po troch písmenách, rovnako ako ich čítate pravým okom: E, F, T - vzdialený stôl, Z, A, C - pri stole atď.
Počas cvičenia „Jasné videnie I“ všimnete si, že spočiatku vám pri pohľade z jedného stola na druhý zaberie pár sekúnd, kým sa na ne zameriate. Pri každom pohľade do diaľky uvoľníte očné svaly a napnete ich, keď sa na niečo pozriete zblízka. Čím rýchlejšie dokážete preostrovať oči, tým pružnejšie budú vaše očné svaly. Čím dlhšie dokážete cvičenie vykonávať bez pocitu únavy, tým väčšia je výdrž vašich očných svalov. Pri práci so stolmi ich udržiavate v pohodlnej vzdialenosti, aby ste si zvykli napínať a uvoľňovať očné svaly bez namáhania očí. Autor: najmenej na začiatku pracujte s týmto cvičením nie dlhšie ako sedem minút denne – tri a pol minúty s každým okom. Postupne sa vzdiaľujte od veľkého stola a malý si približujte k očiam. Akonáhle budete môcť vykonávať toto cvičenie bez nepohodlia, ste pripravení prejsť na cvičenie Clear Vision II.
Jasná vízia 2
Účel cvičenia „Jasné videnie I“ bolo naučiť sa rýchlo a bez napätia presúvať ohnisko videnia na rôzne vzdialenosti. Táto zručnosť vám tiež pomôže udržať pozornosť pri čítaní, šoférovaní auta alebo keď potrebujete vidieť detaily objektu. Cvičením Clear Vision AND ďalej rozšírite rozsah jasnosti a zvýšite silu a presnosť videnia.
Práca na cvičení Clear Vision II, postupujte podľa rovnakého postupu v desiatich krokoch ako v Clear Vision I, s niekoľkými výnimkami, konkrétne: v kroku 2 sa vzdiaľte od veľkej tabuľky, kým nebudete môcť písmená takmer rozoznať. Napríklad, ak v cvičení Jasné videnie I môžete ľahko vidieť písmená, keď stojíte desať stôp od stola, postavte sa teraz dvanásť stôp od stola. Keď začnete lepšie vidieť, stále sa vzďaľujte od stola, kým nebudete môcť prečítať písmená na vzdialenosť 6 metrov.
Podobne v kroku 5: namiesto toho, aby ste držali malý stolík v rukách tak blízko, aby ste ho mohli pohodlne čítať, teraz ho posuňte o niekoľko centimetrov bližšie k vašim očiam, teda tak ďaleko, že sa budete musieť snažiť prečítať text. písmená. Pracujte, kým nebudete môcť čítať tabuľku vo vzdialenosti asi štyri palce (10 cm) od vašich očí. Ak máte viac ako štyridsať rokov, pravdepodobne nebudete vedieť prečítať tabuľku na štyri palce. Možno budete musieť trénovať na vzdialenosť šesť (15 cm), desať palcov (25 cm), alebo dokonca šestnásť palcov (40 cm). Vy sami budete musieť určiť požadovanú vzdialenosť. Len sa uistite, že držíte tabuľku tak blízko pri očiach, že sotva rozoznáte písmená. Ako budete cvičiť, rozšírite svoj rozsah jasného videnia.
Keď môžete stáť desať stôp od tabuľky videnia na diaľku a jasne vidieť všetky písmená, vaša zraková ostrosť bude 20/20. Ak od nej môžete ustúpiť o niečo viac - trinásť stôp (3,9 metra) a stále vidíte písmená, váš zrak bude približne 20/15. A nakoniec, ak jasne vidíte písmená na mape na dvadsať stôp, znamená to, že vaša zraková ostrosť sa zdvojnásobila v porovnaní s tými krátkozrakými vedcami z devätnásteho storočia, takže vaša vízia je 20/10 – na dvadsať stôp môžete vidieť to, čo mohli vidieť od desiatej.
Jasná vízia III
Cvičenie "Jasné videnie III" navrhnuté tak, aby ďalej zvyšovali presnosť, silu, flexibilitu a výdrž vašich očí na dosah ruky. Dá sa to jednoducho vykonať, keď sedíte pri stole.
Použite tabuľku „B“ na určenie jasnosti videnia na blízko. Ak máte okuliare na čítanie, cvičte s nimi. Ak je tabuľka B príliš malá na to, aby ste na nej videli písmená aj s okuliarmi, použite tabuľku A.
Postupujte podľa nižšie uvedených krokov.
1. Zakryte si jedno oko dlaňou.
2. Priložte tabuľku B k druhému oku, aby ste mohli čítať písmená.
3. Jemne žmurknite a zistite, či môžete stôl priblížiť k sebe trochu viac, ale tak, aby ste sa stále mohli sústrediť.
4. Potom posuňte stôl od seba tak ďaleko, aby ste písmená mohli stále pohodlne čítať – pokiaľ možno na dĺžku paže.
5. Jemne žmurknite a zistite, či môžete stôl od seba posunúť o niečo viac, ale tak, aby ste sa stále mohli sústrediť.
7. Po dokončení cviku s jedným okom ho zatvorte dlaňou a celý postup opakujte s druhým okom ďalšie tri minúty.
8. Nakoniec do jednej minúty s otvorenými oboma očami posuňte stôl buď ďalej alebo bližšie k očiam.
Po dokončení cvičenia Clear Vision I môžete cvičenia striedať tak, že jeden deň budete vykonávať cvičenie Clear Vision II a ďalší deň cvičenie Clear Vision III, pričom každému strávite sedem minút.
Rozvrh cvičení
Viac o vašom rozvrhu poviem v 10. kapitole, ale ak chcete začať hneď, pracujte na cvičeniach sedem minút denne v rovnakom čase. V tomto prípade budete na ceste k lepšiemu precvičeniu svojho zraku ešte predtým, ako dočítate túto knihu.
Článok z knihy:
Koľko farieb môžeme vidieť?
Zdravé ľudské oko má tri typy čapíkov, z ktorých každý dokáže rozlíšiť asi 100 rôznych farieb, takže väčšina výskumníkov súhlasí s tým, že naše oči dokážu rozlíšiť celkovo asi milión farieb. Vnímanie farieb je však dosť subjektívna schopnosť, ktorá sa líši od človeka k človeku, takže je dosť ťažké určiť presné čísla.
"Je dosť ťažké dať to do čísel," hovorí Kimberley Jamison, Výskumník Kalifornská univerzita v Irvine. "To, čo vidí jeden človek, môže byť len zlomkom farieb, ktoré vidí druhý."
Jamison vie, o čom hovorí, pretože pracuje s „tetrachromátmi“ – ľuďmi s „nadľudským“ zrakom. Títo vzácni jedinci, väčšinou ženy, majú genetickú mutáciu, ktorá im dáva ďalšie štvrté šišky. Zhruba povedané, vďaka štvrtej sade kužeľov môžu tetrachromáty vidieť 100 miliónov farieb. (Ľudia s Farbosleposť, dichromáty, majú iba dva typy kužeľov a vidia približne 10 000 farieb).
Aký je minimálny počet fotónov, ktoré musíme vidieť?
Aby fungovalo farebné videnie, kužele vo všeobecnosti potrebujú oveľa viac svetla ako ich tyčinkové náprotivky. Preto pri slabom osvetlení farba „vybledne“, keď sa do popredia dostanú monochromatické tyčinky.
V ideálnych laboratórnych podmienkach a v oblastiach sietnice, kde tyčinky väčšinou chýbajú, môžu byť čapíky aktivované iba hŕstkou fotónov. Napriek tomu sa paliciam darí lepšie v podmienkach rozptýleného svetla. Ako ukázali experimenty zo 40. rokov, na upútanie našej pozornosti stačí jedno kvantum svetla. „Ľudia môžu reagovať na jeden fotón,“ hovorí Brian Wandell, profesor psychológie a elektrotechniky na Stanforde. "Nemá zmysel byť ešte citlivejší." 
V roku 1941 vedci z Kolumbijskej univerzity umiestnili ľudí do tmavej miestnosti a nechali ich oči, aby sa prispôsobili. Trvalo niekoľko minút, kým páčky dosiahli plnú citlivosť – preto máme problém vidieť, keď svetlá náhle zhasnú.
Vedci potom rozsvietili modro-zelené svetlo pred tvárami pokusných osôb. Na úrovni presahujúcej štatistickú šancu boli účastníci schopní detekovať svetlo, keď prvých 54 fotónov dosiahlo ich oči.
Po kompenzácii straty fotónov absorpciou inými zložkami oka vedci zistili, že len päť fotónov aktivovalo päť samostatných tyčiniek, ktoré poskytli účastníkom pocit svetla.
Aká je hranica toho najmenšieho a najďalej, čo môžeme vidieť?
Táto skutočnosť vás môže prekvapiť: neexistuje žiadna vnútorná hranica pre najmenšiu alebo najvzdialenejšiu vec, ktorú môžeme vidieť. Pokiaľ objekty akejkoľvek veľkosti a na akúkoľvek vzdialenosť prenášajú fotóny do buniek sietnice, môžeme ich vidieť.
"Všetko, čo zaujíma oko, je množstvo svetla, ktoré dopadá do oka," hovorí Landy. - Celkový počet fotónov. Môžete vytvoriť zdroj svetla smiešne malý a vzdialený, ale ak vyžaruje silné fotóny, uvidíte ho.“
Napríklad konvenčná múdrosť hovorí, že za tmavej, jasnej noci môžeme vidieť plameň sviečky zo vzdialenosti 48 kilometrov. V praxi sa samozrejme naše oči budú jednoducho kúpať vo fotónoch, takže putujúce svetelné kvantá z veľkých vzdialeností sa v tomto neporiadku jednoducho stratia. „Keď zvýšite intenzitu pozadia, zvýši sa množstvo svetla, ktoré potrebujete, aby ste niečo videli,“ hovorí Landy. 
Nočná obloha s tmavým pozadím posiatym hviezdami je nápadným príkladom rozsahu nášho videnia. Hviezdy sú obrovské; mnohé z tých, ktoré vidíme na nočnej oblohe, majú priemer milióny kilometrov. Ale aj najbližšie hviezdy sú od nás vzdialené najmenej 24 biliónov kilometrov, a preto sú pre naše oči také malé, že ich nerozoznáte. Napriek tomu ich vidíme ako silné vyžarujúce body svetla, keď fotóny prekračujú kozmické vzdialenosti a zasahujú naše oči.
Všetky jednotlivé hviezdy, ktoré vidíme na nočnej oblohe, sú v našej galaxii -. Najvzdialenejší objekt, ktorý môžeme vidieť voľným okom, je mimo našej vlastnej galaxie: galaxia Andromeda, ktorá sa nachádza 2,5 milióna svetelných rokov od nás. (Aj keď je to diskutabilné, niektorí jednotlivci tvrdia, že sú schopní vidieť galaxiu Triangulum na extrémne tmavej nočnej oblohe a je vzdialená tri milióny svetelných rokov, len ich treba brať na slovo).
Trilión hviezd v galaxii Andromeda sa vzhľadom na jej vzdialenosť rozmazáva do matne žiariaceho miesta na oblohe. A predsa je jeho veľkosť kolosálna. Pokiaľ ide o zdanlivú veľkosť, aj keď je táto galaxia vzdialená quintilión kilometrov, je šesťkrát taká široká ako Mesiac v splne. K našim očiam sa však dostane tak málo fotónov, že toto nebeské monštrum je takmer neviditeľné.
Aké ostré môže byť videnie?
Prečo nemôžeme vidieť jednotlivé hviezdy v galaxii Andromeda? Hranice nášho zrakového rozlíšenia alebo zrakovej ostrosti majú svoje vlastné obmedzenia. Zraková ostrosť je schopnosť rozlišovať detaily, ako sú bodky alebo čiary, oddelene od seba tak, aby sa nezlúčili. Hranice videnia si teda môžeme predstaviť ako počet „bodov“, ktoré dokážeme rozlíšiť. 
Hranice zrakovej ostrosti sú dané niekoľkými faktormi, ako je vzdialenosť medzi čapíkmi a tyčinkami uloženými v sietnici. Dôležitá je aj samotná optika očnej gule, ktorá, ako sme si už povedali, bráni prenikaniu všetkých možných fotónov k svetlocitlivým bunkám.
Teoreticky štúdie ukázali, že najlepšie, čo môžeme vidieť, je asi 120 pixelov na oblúkový stupeň, čo je jednotka uhlového merania. Môžete si to predstaviť ako čiernobielu šachovnicu 60x60, ktorá sa zmestí na necht natiahnutej ruky. "Je to najjasnejší vzor, aký môžete vidieť," hovorí Landy.
Očný test, podobne ako tabuľka s malými písmenami, sa riadi rovnakými princípmi. Tieto isté hranice ostrosti vysvetľujú, prečo nemôžeme rozlíšiť a zamerať sa na jednu slabú biologickú bunku širokú niekoľko mikrometrov.
Ale neodpisuj sa. Milión farieb, jednotlivé fotóny, galaktické svety vzdialené kvintilióny kilometrov – to nie je až také zlé pre bublinku želé v našich očných jamkách, spojenú s 1,4-kilogramovou špongiou v našich lebkách.
Povrch Zeme sa zakriví a zmizne zo zorného poľa vo vzdialenosti 5 kilometrov. Ale ostrosť nášho videnia nám umožňuje vidieť ďaleko za horizont. Ak by bola Zem plochá, alebo keby ste stáli na vrchole hory a pozerali sa na oveľa väčšiu oblasť planéty ako zvyčajne, mohli by ste vidieť jasné svetlá stovky kilometrov ďaleko. V tmavej noci ste dokonca mohli vidieť plameň sviečky, ktorý sa nachádzal 48 kilometrov od vás.
Ako ďaleko ľudské oko dovidí, závisí od toho, koľko častíc svetla alebo fotónov vyžaruje vzdialený objekt. Najvzdialenejším objektom viditeľným voľným okom je hmlovina Andromeda, ktorá sa nachádza v obrovskej vzdialenosti 2,6 milióna svetelných rokov od Zeme. Jeden bilión hviezd v tejto galaxii vyžaruje celkovo dostatok svetla na to, aby sa každú sekundu zrazilo s každým štvorcovým centimetrom niekoľko tisíc fotónov. zemského povrchu. V tmavej noci toto množstvo stačí na aktiváciu sietnice.
V roku 1941 špecialista na videnie Selig Hecht a jeho kolegovia z Kolumbijskej univerzity urobili to, čo sa stále považuje za spoľahlivé meranie absolútneho prahu videnia – minimálny počet fotónov, ktoré musia vstúpiť do sietnice, aby vyvolali vnímanie zrakového vnímania. Experiment stanovil prah za ideálnych podmienok: oči účastníkov mali čas, aby sa úplne prispôsobili absolútnej tme, modro-zelený záblesk svetla pôsobiaci ako stimul mal vlnovú dĺžku 510 nanometrov (na ktorú sú oči najcitlivejšie), a svetlo smerovalo na obvodový okraj sietnice.vyplnené svetlom rozpoznávajúcimi tyčinkovými bunkami. 
Na to, aby účastníci experimentu dokázali podľa vedcov rozpoznať takýto záblesk svetla vo viac ako polovici prípadov, v r. očné buľvy malo zasiahnuť 54 až 148 fotónov. Na základe meraní absorpcie sietnicou vedci vypočítali, že priemerne 10 fotónov je skutočne absorbovaných tyčinkami ľudskej sietnice. Absorpcia 5-14 fotónov, respektíve aktivácia 5-14 tyčiniek teda mozgu naznačuje, že niečo vidíte.
"Toto je skutočne veľmi malý počet chemických reakcií," poznamenali Hecht a kolegovia v článku o tomto experimente.
Berúc do úvahy absolútny prah, jas plameňa sviečky a odhadovanú vzdialenosť, pri ktorej sa svietiaci objekt stlmí, vedci dospeli k záveru, že človek dokáže rozlíšiť slabé blikanie plameňa sviečky na vzdialenosť 48 kilometrov.
V akej vzdialenosti však môžeme rozpoznať, že objekt je viac než len záblesk svetla? Aby sa objekt javil priestorovo rozšírený, a nie bod, svetlo z neho musí aktivovať aspoň dva susediace sietnicové čapíky – bunky zodpovedné za farebné videnie. V ideálnom prípade by mal objekt ležať pod uhlom aspoň 1 oblúkovej minúty alebo jednej šestiny stupňa, aby vzrušil susedné kužele. Táto uhlová miera zostáva rovnaká bez ohľadu na to, či je objekt blízko alebo ďaleko (vzdialený objekt musí byť oveľa väčší, aby bol v rovnakom uhle ako blízky). Spln leží pod uhlom 30 oblúkových minút, zatiaľ čo Venuša je sotva viditeľná ako predĺžený objekt pod uhlom asi 1 oblúkovej minúty.
Objekty veľkosti človeka sú rozlíšiteľné ako rozšírené na vzdialenosť len asi 3 kilometrov. Na porovnanie, v tejto vzdialenosti sme jasne rozlíšili dva
17. augusta 2015 09:25 hod
Pozývame vás, aby ste sa dozvedeli o úžasné vlastnosti naše videnie – od schopnosti vidieť vzdialené galaxie až po schopnosť zachytiť zdanlivo neviditeľné svetelné vlny.
Rozhliadnite sa po miestnosti, v ktorej sa nachádzate – čo vidíte? Steny, okná, farebné predmety - to všetko sa zdá byť také známe a samozrejmé. Je ľahké zabudnúť, že svet okolo seba vidíme len vďaka fotónom – časticiam svetla odrazeným od predmetov a dopadajúcim na sietnicu oka.
V sietnici každého z našich očí je približne 126 miliónov buniek citlivých na svetlo. Mozog dešifruje informácie prijaté z týchto buniek o smere a energii fotónov dopadajúcich na ne a mení ich na rôzne tvary, farby a intenzitu osvetlenia okolitých predmetov.
Ľudské videnie má svoje hranice. Takže nie sme schopní vidieť vyžarované rádiové vlny elektronické zariadenia, ani vidieť tie najmenšie baktérie voľným okom.
Vďaka pokrokom vo fyzike a biológii je možné definovať hranice prirodzeného videnia. „Akýkoľvek predmet, ktorý vidíme, má určitý ‚prah‘, pod ktorým ho prestávame rozlišovať,“ hovorí Michael Landy, profesor psychológie a neurovedy na New York University.
Pozrime sa najskôr na túto hranicu z hľadiska našej schopnosti rozlišovať farby – možno úplne prvá schopnosť, ktorá nám v súvislosti s videním napadne.
Naša schopnosť rozlišovať napr. Fialová z purpurovej súvisí s vlnovou dĺžkou fotónov, ktoré dopadajú na sietnicu. V sietnici sú dva typy svetlocitlivých buniek – tyčinky a čapíky. Čípky sú zodpovedné za vnímanie farieb (tzv. denné videnie) a tyčinky nám umožňujú vidieť odtiene. sivej farby pri slabom osvetlení - napríklad v noci (nočné videnie).
V ľudskom oku existujú tri typy čapíkov a zodpovedajúci počet typov opsínov, z ktorých každý má špeciálnu citlivosť na fotóny s určitým rozsahom vlnových dĺžok svetla.
Kužele typu S sú citlivé na fialovo-modrú časť viditeľného spektra s krátkou vlnovou dĺžkou; Kužele typu M sú zodpovedné za zeleno-žltú (stredná vlnová dĺžka) a kužele typu L sú zodpovedné za žlto-červenú (dlhá vlnová dĺžka).
Všetky tieto vlny, ako aj ich kombinácie, nám umožňujú vidieť celú škálu farieb dúhy. „Všetky zdroje viditeľné pre človeka Svetlo, s výnimkou niektorých umelých (napríklad refrakčný hranol alebo laser), vyžaruje zmes rôznych vlnových dĺžok,“ hovorí Landy.
Zo všetkých fotónov, ktoré existujú v prírode, sú naše čapíky schopné zachytiť len tie, ktoré sa vyznačujú vlnovou dĺžkou vo veľmi úzkom rozsahu (zvyčajne od 380 do 720 nanometrov) – tomu sa hovorí spektrum viditeľného žiarenia. Pod týmto rozsahom sú infračervené a rádiové spektrá - vlnová dĺžka nízkoenergetických fotónov druhého menovaného sa pohybuje od milimetrov po niekoľko kilometrov.
Na druhej strane viditeľného rozsahu vlnových dĺžok je ultrafialové spektrum, za ním nasleduje röntgenové žiarenie a potom spektrum gama žiarenia s fotónmi, ktorých vlnová dĺžka nepresahuje bilióntiny metra.
Hoci videnie väčšiny z nás je obmedzené na viditeľné spektrum, ľudia s afakiou - absenciou šošovky v oku (v dôsledku operácie sivého zákalu alebo menej často v dôsledku vrodenej chyby) - sú schopní vidieť ultrafialové žiarenie. vlny.
V zdravom oku šošovka blokuje ultrafialové vlnové dĺžky, no v jeho neprítomnosti je človek schopný vnímať vlnové dĺžky do cca 300 nanometrov ako modrobielu farbu.
Štúdia z roku 2014 poznamenáva, že v istom zmysle všetci môžeme vidieť aj infračervené fotóny. Ak dva takéto fotóny zasiahnu tú istú bunku sietnice takmer súčasne, ich energia sa môže sčítať a zmeniť neviditeľné vlnové dĺžky povedzme 1000 nanometrov na viditeľnú vlnovú dĺžku 500 nanometrov (väčšina z nás vníma vlnové dĺžky tejto vlnovej dĺžky ako studenú zelenú farbu).
Koľko farieb vidíme?
v oku zdravý človek tri druhy kužeľov, z ktorých každý je schopný rozlíšiť asi 100 rôznych farieb. Z tohto dôvodu väčšina výskumníkov odhaduje počet farieb, ktoré dokážeme rozlíšiť, na približne milión. Vnímanie farieb je však veľmi subjektívne a individuálne.
Jameson vie, o čom hovorí. Študuje víziu tetrachromátov - ľudí so skutočne nadľudskými schopnosťami rozlišovať farby. Tetrachromacia je zriedkavá, väčšinou u žien. V dôsledku genetickej mutácie majú ďalší, štvrtý typ čapíkov, ktorý im umožňuje podľa hrubých odhadov vidieť až 100 miliónov farieb. (Farboslepí ľudia alebo dichromáti majú iba dva typy kužeľov – nevidia viac ako 10 000 farieb.)
Koľko fotónov potrebujeme, aby sme videli zdroj svetla?
Vo všeobecnosti kužele vyžadujú na optimálne fungovanie oveľa viac svetla ako tyče. Z tohto dôvodu pri slabom osvetlení naša schopnosť rozlišovať farby klesá a do činnosti sa zapájajú tyčinky, ktoré poskytujú čiernobiele videnie.
V ideálnych laboratórnych podmienkach, v oblastiach sietnice, kde tyčinky väčšinou chýbajú, môžu čapíky vystreliť, keď ich zasiahne len niekoľko fotónov. Tyčinky však odvedú ešte lepšiu prácu pri zachytení aj toho najslabšieho svetla.
Ako ukazujú experimenty, ktoré sa prvýkrát uskutočnili v 40. rokoch 20. storočia, stačí jedno kvantum svetla, aby ho naše oko videlo. „Človek je schopný vidieť iba jeden fotón," hovorí Brian Wandell, profesor psychológie a elektrotechniky na Stanfordskej univerzite. „Väčšia citlivosť sietnice jednoducho nedáva zmysel."
V roku 1941 výskumníci z Kolumbijskej univerzity uskutočnili experiment - subjekty boli privedené do tmavej miestnosti a dali ich očiam určitý čas, aby sa prispôsobili. Tyčinkám trvá niekoľko minút, kým dosiahnu plnú citlivosť; preto, keď zhasneme svetlo v miestnosti, na chvíľu stratíme schopnosť čokoľvek vidieť.
Potom bolo na tváre subjektov nasmerované blikajúce modro-zelené svetlo. S pravdepodobnosťou vyššou ako bežná šanca účastníci experimentu zaznamenali záblesk svetla, keď na sietnicu zasiahlo iba 54 fotónov.
Nie všetky fotóny dosahujúce sietnicu sú zaregistrované fotosenzitívnymi bunkami. Vzhľadom na túto okolnosť vedci dospeli k záveru, že len päť fotónov aktivujúcich päť rôznych tyčiniek v sietnici stačí na to, aby človek videl záblesk.
Najmenšie a najvzdialenejšie viditeľné objekty
Možno vás prekvapí nasledujúca skutočnosť: naša schopnosť vidieť objekt vôbec nezávisí od jeho fyzickej veľkosti či vzdialenosti, ale od toho, či aspoň niekoľko ním vyžarovaných fotónov zasiahne našu sietnicu.
„Jediná vec, ktorú oko potrebuje, aby niečo videlo, je určité množstvo svetla vyžarovaného alebo odrazeného objektom,“ hovorí Landy. „Všetko závisí od počtu fotónov, ktoré zasiahnu sietnicu. po druhé, stále ho môžeme vidieť, ak vyžaruje dosť fotóny“.
V učebniciach psychológie sa často uvádza, že za bezoblačnej tmavej noci je plameň sviečky vidieť až na vzdialenosť 48 km. V skutočnosti je naša sietnica neustále bombardovaná fotónmi, takže z nej vyžaruje jediné kvantum svetla veľká vzdialenosť, len sa stratiť v ich pozadí.
Aby sme si predstavili, ako ďaleko môžeme vidieť, pozrime sa na nočnú oblohu posiatu hviezdami. Veľkosti hviezd sú obrovské; mnohé z tých, ktoré vidíme voľným okom, majú v priemere milióny kilometrov.
Avšak aj tie najbližšie k nám hviezdy sa nachádzajú vo vzdialenosti viac ako 38 biliónov kilometrov od Zeme, takže ich zdanlivé veľkosti sú také malé, že ich naše oko nedokáže rozlíšiť.
Na druhej strane hviezdy stále pozorujeme ako jasné bodové zdroje svetla, pretože nimi vyžarované fotóny prekonávajú gigantické vzdialenosti, ktoré nás delia, a dopadajú na naše sietnice.
Všetky jednotlivé viditeľné hviezdy na nočnej oblohe sú v našej galaxii - Mliečnej dráhe. Najvzdialenejší objekt od nás, ktorý človek môže vidieť voľným okom, sa nachádza mimo Mliečnej dráhy a sám je hviezdokopou – je to hmlovina Andromeda, ktorá sa nachádza vo vzdialenosti 2,5 milióna svetelných rokov alebo 37 kvintiliónov km od Slnko. (Niektorí ľudia tvrdia, že za obzvlášť tmavých nocí im ostré videnie umožňuje vidieť galaxiu Triangulum, ktorá sa nachádza vo vzdialenosti asi 3 milióny svetelných rokov, ale toto tvrdenie nech si nechajú na svedomí.)
Hmlovina Andromeda obsahuje jeden bilión hviezd. Kvôli veľkej vzdialenosti sa nám všetky tieto svietidlá spájajú do sotva rozlíšiteľného zrnka svetla. Zároveň je veľkosť hmloviny Andromeda kolosálna. Dokonca aj v takej gigantickej vzdialenosti je jeho uhlová veľkosť šesťkrát väčšia ako priemer Mesiaca v splne. Z tejto galaxie sa k nám však dostáva tak málo fotónov, že je na nočnej oblohe sotva viditeľná.
Limit zrakovej ostrosti
Prečo v hmlovine Andromeda nevidíme jednotlivé hviezdy? Faktom je, že rozlíšenie alebo ostrosť videnia má svoje obmedzenia. (Zraková ostrosť sa vzťahuje na schopnosť rozlíšiť prvky, ako je bod alebo čiara, ako samostatné objekty, ktoré sa nespájajú so susednými objektmi alebo s pozadím.)
V skutočnosti možno zrakovú ostrosť opísať rovnako ako rozlíšenie monitora počítača – in minimálna veľkosť pixelov, ktoré sme ešte schopní rozlíšiť ako jednotlivé body.
Hranice zrakovej ostrosti závisia od viacerých faktorov – napríklad od vzdialenosti medzi jednotlivými čapíkmi a tyčinkami v sietnici. Nemenej dôležitú úlohu zohrávajú aj samotné optické vlastnosti očnej gule, vďaka ktorým nie každý fotón zasiahne fotosenzitívnu bunku.
Teoreticky štúdie ukazujú, že naša zraková ostrosť je obmedzená našou schopnosťou vidieť približne 120 pixelov na uhlový stupeň (jednotka uhlového merania).
Praktickou ilustráciou limitov ľudskej zrakovej ostrosti môže byť predmet veľkosti nechtu umiestnený na dĺžku paže, na ktorom je nanesených 60 horizontálnych a 60 vertikálnych čiar striedajúcich sa bielej a čiernej farby, ktoré tvoria podobu šachovnice. „Je to asi najmenšia kresba, ktorú ľudské oko ešte dokáže rozoznať,“ hovorí Landy.
Na tomto princípe sú založené tabuľky, ktoré používajú oftalmológovia na kontrolu zrakovej ostrosti. Najznámejšia tabuľka Sivtsev v Rusku pozostáva z radov čiernych veľkých písmen na bielom pozadí, ktorých veľkosť písma sa každým riadkom zmenšuje.
Zraková ostrosť človeka je určená veľkosťou písma, pri ktorom prestáva jasne vidieť obrysy písmen a začína ich zamieňať.
Práve hranica zrakovej ostrosti vysvetľuje fakt, že voľným okom nie sme schopní vidieť biologickú bunku, ktorej veľkosť je len niekoľko mikrometrov.
Ale netráp sa tým. Schopnosť rozlíšiť milión farieb, zachytiť jednotlivé fotóny a vidieť galaxie vzdialené niekoľko kvintiliónov kilometrov je veľmi dobrý výsledok, vzhľadom na to, že naše videnie poskytuje pár rôsolovitých guľôčok v očných jamkách, ktoré sú spojené s jedným. a pol kilogramu poréznej hmoty v lebke.
Povrch Zeme sa zakriví a zmizne zo zorného poľa vo vzdialenosti 5 kilometrov. Ale ostrosť nášho videnia nám umožňuje vidieť ďaleko za horizont. Ak by bola Zem plochá, alebo keby ste stáli na vrchole hory a pozerali sa na oveľa väčšiu oblasť planéty ako zvyčajne, mohli by ste vidieť jasné svetlá stovky kilometrov ďaleko. V tmavej noci ste dokonca mohli vidieť plameň sviečky, ktorý sa nachádzal 48 kilometrov od vás.
Ako ďaleko ľudské oko dovidí, závisí od toho, koľko častíc svetla alebo fotónov vyžaruje vzdialený objekt. Najvzdialenejším objektom viditeľným voľným okom je hmlovina Andromeda, ktorá sa nachádza v obrovskej vzdialenosti 2,6 milióna svetelných rokov od Zeme. Jeden bilión hviezd v tejto galaxii vydáva celkovo dostatok svetla na to, aby sa každú sekundu zrazilo niekoľko tisíc fotónov s každým štvorcovým centimetrom zemského povrchu. V tmavej noci toto množstvo stačí na aktiváciu sietnice.
V roku 1941 špecialista na videnie Selig Hecht a jeho kolegovia z Kolumbijskej univerzity urobili to, čo sa stále považuje za spoľahlivé meranie absolútneho prahu videnia – minimálny počet fotónov, ktoré musia vstúpiť do sietnice, aby vyvolali vnímanie zrakového vnímania. Experiment stanovil prah za ideálnych podmienok: oči účastníkov mali čas, aby sa úplne prispôsobili absolútnej tme, modro-zelený záblesk svetla pôsobiaci ako stimul mal vlnovú dĺžku 510 nanometrov (na ktorú sú oči najcitlivejšie), a svetlo smerovalo na obvodový okraj sietnice.vyplnené svetlom rozpoznávajúcimi tyčinkovými bunkami.
Na to, aby účastníci experimentu dokázali vo viac ako polovici prípadov rozpoznať takýto záblesk, podľa vedcov muselo do očných buliev dopadnúť od 54 do 148 fotónov. Na základe meraní absorpcie sietnicou vedci vypočítali, že priemerne 10 fotónov je skutočne absorbovaných tyčinkami ľudskej sietnice. Absorpcia 5-14 fotónov, respektíve aktivácia 5-14 tyčiniek teda mozgu naznačuje, že niečo vidíte.
"Toto je skutočne veľmi malý počet chemických reakcií," poznamenali Hecht a kolegovia v článku o experimente.
Berúc do úvahy absolútny prah, jas plameňa sviečky a odhadovanú vzdialenosť, pri ktorej sa svietiaci objekt stlmí, vedci dospeli k záveru, že človek dokáže rozlíšiť slabé blikanie plameňa sviečky na vzdialenosť 48 kilometrov.
Objekty veľkosti človeka sú rozlíšiteľné ako rozšírené na vzdialenosť len asi 3 kilometrov. Na porovnanie, v tejto vzdialenosti by sme boli schopní jasne rozlíšiť dva svetlomety auta, ale v akej vzdialenosti môžeme rozpoznať, že objekt je viac než len záblesk svetla? Aby sa objekt javil priestorovo rozšírený a nie ako bod, svetlo z neho musí aktivovať aspoň dva susediace sietnicové čapíky – bunky zodpovedné za farebné videnie. V ideálnom prípade by mal objekt ležať pod uhlom aspoň 1 oblúkovej minúty alebo jednej šestiny stupňa, aby vzrušil susedné kužele. Táto uhlová miera zostáva rovnaká bez ohľadu na to, či je objekt blízko alebo ďaleko (vzdialený objekt musí byť oveľa väčší, aby bol v rovnakom uhle ako blízky). Mesiac v splne leží pod uhlom 30 oblúkových minút, zatiaľ čo Venuša je sotva viditeľná ako predĺžený objekt pod uhlom asi 1 oblúkovej minúty.
Načítava...