Механізм сприйняття світла і параметри зору
Основним речовиною, яке міститься в клітинах сітківки, що сприймають світло, є каротин. Половина його молекули - молекула ретиналя, що входить до складу молекули родопсину, з якого складається чорний пігмент. Якщо коротко, механізм сприйняття світла наступний. Квант світла поглинається молекулою ретиналю, електрон в атомі молекули ретиналя отримує енергію прийшов фотона і переходить на вищерозміщений енергетичний рівень. Потім, електрон знову повертається на основний енергетичний рівень, віддаючи енергію, яка перетворюється в електричний сигнал, що надходить по зоровому нерву в мозок. Однак запустити цей механізм здатні лише ті кванти світла, частоти яких лежать в діапазоні 430ТГц ... 750ТГц. - Частоти оптичного діапазону.
У сітківці є 3 типи колбочок - S-, M- і L-колбочки. Вони реагують відповідно на синю, зелену і червону частини спектра. Таким чином, сам по собі око здатне сприймати ці 3 основних кольору. Інші кольори є для ока змішаними. Дослідження в цій області показали, що всього людина здатна розрізнити до 250 основних тонів і 5-10 млн. Відтінків.
Максимальна чутливість S-колб - 440 нанометрів, М-колб - 520 нм, L-колб - 580нм. Щільність розподілу колб по сітківці не перевищує 10000 на кв.мм. У жовтому плямі - 150000 на кв.мм. Максимальна довжина хвилі, сприймається колбочками - 550 нм. Загальна кількість колб приблизно 7 мільйонів.
Максимальна чутливість паличок в межах - 500 нм. Концентрація в центральній частині сітківки - 150000 на кв.мм. В іншій частині - 50000 на кв.мм. Чутливість паличок до світла приблизно в 500 разів вище, ніж у колбочок. Максимальна довжина хвилі, сприймається паличками - 500 нм. Загальна кількість паличок - 125 мільйонів.
Паличок на багато більше, ніж колб, тому, при переході на похмуре сприйняття чутливість очі сильно збільшується. У деяких випадках при повній адаптації до темряви (приблизно 1,5 години) очей може розрізнити лише кілька десятків фотонів, що потрапили на сітківку!
Значення Для порівнянняЧастота зчитування інформації сітківкою При яскравому світлі 60 раз / секв сутінках - 24 раз / сек Муха - 300 раз / секВосьминіг - 70 раз / секСвітлосила (f-число) ~ 2,55 У звичайного фотоапарата 1,8Мінімальна рассточніе фокусування 15 см.Поле зору Загальна 160-208 °Кожного ока окремо: близько 140 °Бінокулярний 120-180 ° Заєць:Загальна: 360 °Кожного ока 220 °Бінокулярний: 30 ° спереду і 10 ° за головою
Як видно, частота зчитування інформації сітківкою людини при яскравому освітленні 60 раз в секунду. Для порівняння наведено частоту зору мухи - 300 кадрів в секунду! Саме значно більша частота зору цієї комахи пояснює важку вразливість його. За дуже короткий проміжок часу очі мухи зчитують і обробляють інформацію. Муха встигає оцінити загрозу і вжити заходів щодо забезпечення безпеки. У черепахи, наприклад частота зору 5-8 кадрів в секунду. І хто буде проходити людина для неї подібний проносяться з великою швидкістю автомобіля
Основним речовиною, яке міститься в клітинах сітківки, що сприймають світло, є каротин. Половина його молекули - молекула ретиналя, що входить до складу молекули родопсину, з якого складається чорний пігмент. Якщо коротко, механізм сприйняття світла наступний. Квант світла поглинається молекулою ретиналю, електрон в атомі молекули ретиналя отримує енергію прийшов фотона і переходить на вищерозміщений енергетичний рівень. Потім, електрон знову повертається на основний енергетичний рівень, віддаючи енергію, яка перетворюється в електричний сигнал, що надходить по зоровому нерву в мозок. Однак запустити цей механізм здатні лише ті кванти світла, частоти яких лежать в діапазоні 430ТГц ... 750ТГц. - Частоти оптичного діапазону.
У сітківці є 3 типи колбочок - S-, M- і L-колбочки. Вони реагують відповідно на синю, зелену і червону частини спектра. Таким чином, сам по собі око здатне сприймати ці 3 основних кольору. Інші кольори є для ока змішаними. Дослідження в цій області показали, що всього людина здатна розрізнити до 250 основних тонів і 5-10 млн. Відтінків.
Максимальна чутливість S-колб - 440 нанометрів, М-колб - 520 нм, L-колб - 580нм. Щільність розподілу колб по сітківці не перевищує 10000 на кв.мм. У жовтому плямі - 150000 на кв.мм. Максимальна довжина хвилі, сприймається колбочками - 550 нм. Загальна кількість колб приблизно 7 мільйонів.
Максимальна чутливість паличок в межах - 500 нм. Концентрація в центральній частині сітківки - 150000 на кв.мм. В іншій частині - 50000 на кв.мм. Чутливість паличок до світла приблизно в 500 разів вище, ніж у колбочок. Максимальна довжина хвилі, сприймається паличками - 500 нм. Загальна кількість паличок - 125 мільйонів.
Паличок на багато більше, ніж колб, тому, при переході на похмуре сприйняття чутливість очі сильно збільшується. У деяких випадках при повній адаптації до темряви (приблизно 1,5 години) очей може розрізнити лише кілька десятків фотонів, що потрапили на сітківку!
Значення Для порівнянняЧастота зчитування інформації сітківкою При яскравому світлі 60 раз / секв сутінках - 24 раз / сек Муха - 300 раз / секВосьминіг - 70 раз / секСвітлосила (f-число) ~ 2,55 У звичайного фотоапарата 1,8Мінімальна рассточніе фокусування 15 см.Поле зору Загальна 160-208 °Кожного ока окремо: близько 140 °Бінокулярний 120-180 ° Заєць:Загальна: 360 °Кожного ока 220 °Бінокулярний: 30 ° спереду і 10 ° за головою
Як видно, частота зчитування інформації сітківкою людини при яскравому освітленні 60 раз в секунду. Для порівняння наведено частоту зору мухи - 300 кадрів в секунду! Саме значно більша частота зору цієї комахи пояснює важку вразливість його. За дуже короткий проміжок часу очі мухи зчитують і обробляють інформацію. Муха встигає оцінити загрозу і вжити заходів щодо забезпечення безпеки. У черепахи, наприклад частота зору 5-8 кадрів в секунду. І хто буде проходити людина для неї подібний проносяться з великою швидкістю автомобіля
