ГЛАЗ - орган зрения. Глаз человека состоит из оптической системы и светочувствительного слоя, заключенных внутри глазного яблока, имеющего форму шара диаметром около 2,5 см и состоящего из нескольких оболочек.

Рис. Строение глаза: 1 - стекловидное тело, n =1,336; 2 - хрусталик, n =1,386; 3 - ядро хрусталика, n =1,406; 4 -зрачок; 5 - роговица; в - сосудистая оболочка; 7 - склера; 8 - ретина; 9 - желтое пятно; 10 - зрительный нерв; 11 - передняя камера, n =1,336.

Внешняя твердая оболочка - склера - определяет собой форму и размеры глаза. В передней, наиболее выпуклой части склера переходит в прозрачную роговицу, через которую свет поступает в глаз. Под склерой расположена сосудистая оболочка и под сосудистой - сетчатая оболочка, или ретина, которая играет роль светочувствительного слоя. Сосудистая оболочка переходит в передней части в радужную оболочку, или ирис, образующий круглое отверстие - зрачок, диаметр которого составляет в среднем около 3-4 мм и может изменяться от 1,75 до 7,5 мм. Радужная оболочка кроме кровеносных сосудов содержит пигмент, придающий глазу характерную окраску.

За зрачком расположен хрусталик, похожий по форме на двояковыпуклую линзу, кривизна которой при аккомодации может изменяться благодаря сжатию или растяжению охватывающей хрусталик кольцевой мышцы. Пространство между роговицей и хрусталиком заполнено водянистой влагой, а вся полость от хрусталика до ретины - бесцветной студенистой массой, стекловидным телом. Глазное яблоко расположено в шаровой выемке того же диаметра и обладает исключительной подвижностью, совершенно необходимой для функционирования глаза.

Как видно из рисунка, глаз напоминает фотографический аппарат, объектив которого может фокусироваться за счет изменения фокусного расстояния хрусталика. Фокусное расстояние неаккомодироваиного глаза в предметном пространстве составляет 17,05 мм9 а в пространстве изображения 22,785 мм. Неодинаковость фокусных расстояний обусловлена тем, что задний фокус лежит в стекловидном теле с показателем преломления 1,336.

Ретина состоит из волокон зрительных нервов, оканчивающихся в виде колбочек и палочек, являющихся световоспринимающими элементами. Колбочки обладают меньшей чувствительностью, но позволяют различать цвета. В каждом глазе имеется около 7 миллионов колбочек. Палочки обладают большей чувствительностью, но реагируют только на яркости. Палочек в глазе около 130 миллионов. Колбочки расположены преимущественно в центральной части ретины, в так называемом желтом пятне, находящемся недалеко от места, где проходит оптическая ось глаза, а палочки - главным образом на периферии. В центре желтого пятна находится центральная ямка - небольшое углубление, занятое одними только колбочками. Число колбочек от центра к краям быстро уменьшается, и периферия оказывается занятой только палочками. Каждая колбочка имеет самостоятельный нерв, идущий к мозгу. Палочки имеют самостоятельный нерв только в центральной части, а к краям на каждый нерв приходится по нескольку палочек. Все нервы собраны в один ствол; место выхода ствола из глазного яблока не имеет ни колбочек, ни палочек и называется слепым пятном.

Рис. Палочка и колбочка сетчатки

Наличие различных по чувствительности колбочек и палочек придает глазу двойственный характер. Днем и в условиях хорошей освещенности функционируют колбочки и палочки, и мы наблюдаем не только яркости, но и цвета. При недостатке освещенности функционируют главным образом палочки и наблюдаемые предметы лишены яркой цветной окраски, так как перестают работать колбочки. Приспособляемость глаза к уровню наблюдаемой яркости называется адаптацией глаза. Механизм восприятия света объясняется реакцией особого красящего вещества - зрительного пурпура, который содержится в палочках и выцветает под действием света. Чем сильнее идет выцветание пурпура, тем интенсивнее происходит его образование, т. е. устанавливается подвижное равновесие, или адаптация. Интенсивность выцветания воспринимается как мора наблюдаемой яркости.

Наименьшая освещенность ретины, могущая вызвать световое ощущение, называется световым порогом. Величина, обратная световому порогу, составляет чувствительность глаза. На рисунке приведены кривые спектральной чувствительности глаза при дневном и сумеречном зрении. Как видно из рисунка, максимум чувствительности для дневного света лежит около 0,555 р., тогда как для сумеречного зрения он находится около 0,5 ц, т. е. в сумерки синие цвета кажутся более светлыми, а красные более темными.

Рис. Спектральная чувствительность глаза при дневном и сумеречном зрении

Со строением сетчатки связана также острота зрения, или разрешающая сила глаза, т. е. способность его раздельно воспринимать близко расположенные друг к другу мелкие детали. Для нормального глаза разрешающая сила составляет 50 секунд, или приблизительно 1 угловую минуту, что при расстоянии наилучшего видения 30 см соответствует 0,1 мм. Следовательно, нормальный, невооруженный, глаз может различать только такие детали, размер которых не меньше 0,1 мм. Эта разрешающая сила относится к центру поля, где расположена центральная ямка, и сильно падает к краям поля, как это видно из рисунка, где сплошной линией показана разрешающая сила глаза при дневном освещении и пунктиром - при сумеречном зрении. Разрешающая сила глаза в значительной мере зависит от яркости и контраста наблюдаемого объекта. Рассматривая окружающие нас предметы, мы различаем их вследствие контраста между яркостью или цветом предмета и окружающего его фона.

Рис. Разрешающая сила глаза

Поле зрения глаза составляет около 140° в горизонтальном сечении и 120° в вертикальном, однако поле, соответствующее желтому пятну, составляет всего 8° по горизонтальному и 6° по вертикальному сечению, а центральная ямка занимает немногим больше 1° по диаметру, т. е. только в пределах угла в неподвижный глаза обеспечивает полноценное изображение. Поэтому в процессе рассматривания глаз нее время находится в движении, переходя от

участка к участку для суммирования полученных впечатлений в один образ. Если при этом изменяется расстояние до рассматриваемого участка, это изменение учитывается благодаря усилию аккомодации, и изменившийся масштаб отдельных участков изображения не вносит никакого искажения в противоположность тому, что имеет место при фотографировании, когда объектив рисует все поле одновременно, независимо от того, что различные части снимаемого объекта находятся в различном удалении от объектива.

Таким образом, анатомическим строением глаза и его функцией обусловлены те требования, которые мы предъявляем к фотографическим приборам и материалам в отношении разрешающей силы, углового поля и т. д., и в этом плане знание глаза и акта зрения совершенно необходимо для правильного понимания указанных вопросов.

• Назад
• Вперед