Гострота зору. Визначення відстані до об`єкта очима

Відео: Вимірювальна система Siver Data

Теоретично пляма світла від віддаленого точкового джерела при фокусуванні на сітківці повинно бути нескінченно малим. Однак оскільки оптична система ока недосконала, таку пляму на сітківці навіть при максимальному дозволі оптичної системи нормального очі зазвичай має загальний діаметр приблизно 11 мкм. У центрі плями яскравість найвища, а у напрямку до його краях яскравість поступово зменшується.

Середній діаметр колб в ямці сітківки (центральна частина сітківки, де найвища гострота зору) дорівнює приблизно 1,5 мкм, що становить 1/7 діаметра плями світла. Однак оскільки пляма світла має яскраву центральну точку і затінені краю, людина в нормі може розрізнити дві окремі точки при відстані на сітківці між їх центрами близько 2 мкм, що трохи більше ширини колб центральної ямки.

Нормальна гострота зору людського ока для розрізнення точкових джерел світла становить приблизно 25 дугових сек. Отже, коли світлові промені від двох окремих точок досягають очі під кутом 25 сек між ними, вони зазвичай розпізнаються як дві точки замість однієї. Це означає, що людина з нормальною гостротою зору, дивлячись на два яскравих точкових джерела світла з відстані 10 м, може розрізнити ці джерела як окремі об`єкти лише в тому випадку, якщо вони знаходяться на відстані 1,5-2 мм одна від одної.

При діаметрі ямки менше 500 мкм менше 2 ° поля зору потрапляють в область сітківки з максимальною гостротою зору. Поза області центральної ямки гострота зору поступово слабшає, знижуючись більш ніж в 10 разів при досягненні периферії. Це відбувається тому, що в периферичних частинах сітківки в міру віддалення від центральної ямки все більше число паличок і колбочок зв`язується з кожним волокном зорового нерва.

Клінічний метод визначення гостроти зору. Карта для тестування очей зазвичай складається з букв різних розмірів, поміщених на відстані близько 6 м (20 футів) від тестованого людини. Якщо людина з цієї відстані добре бачить літери, які повинен бачити в нормі, кажуть, що його гострота зору дорівнює 1,0 (20/20), тобто зір нормальний. Якщо людина з цієї відстані бачить тільки ті букви, які в нормі повинні бути видні з 60 м (200 футів), говорять, що у людини зір 0,1 (20/200). Іншими словами, клінічний метод оцінки гостроти зору використовує математичну частку, яка відображатиме відношення двох відстаней, або відношення гостроти зору даної людини до нормального гостроті зору.

Відео: Вимірювання відстаней в астрономії - Олексій Расторгуєв

Існують три основні методи, за допомогою яких людина зазвичай визначає відстань до об`єкта: (1) розміри зображень відомих об`єктів на сетчатке- (2) феномен паралакса перемещенія- (3) явище стереопсіса. Здатність визначати відстань називають сприйняттям глибини.

Визначення відстані по розміром зображень відомих об`єктів на сітківці ока. Якщо відомо, що зріст людини, якого ви бачите, дорівнює 180 см, визначити, як далеко від вас людина, можна просто за розміром його зображення на сітківці. Це не означає, що кожен з нас свідомо думає про розмір на сітківці, але мозок навчається автоматично обчислювати відстані до об`єктів за розмірами зображень, коли дані відомі.

Відео: Визначення поля зору

Визначення відстані по паралаксу переміщення. Іншим важливим способом визначення відстані від ока до об`єкта є ступінь зміни паралакса переміщення. Якщо людина дивиться вдалину абсолютно нерухомо, ніякого паралакса немає. Однак при зміщенні голови в одну або іншу сторону зображення об`єктів на близькій відстані швидко рухаються по сітківці, тоді як образи віддалених об`єктів залишаються майже нерухомими. Наприклад, при зсуві голови в бік на 2,54 см зображення об`єкта, розташованого на цій відстані від очей, рухається практично через всю сітківку, тоді як зміщення зображення об`єкта, віддаленого від очей на 60 м, не відчувається. Таким чином, при використанні механізму мінливого паралакса можна визначати відносні відстані до різних об`єктів навіть одним оком.

Визначення відстані за допомогою стереопсіса. Бінокулярний зір. Іншою причиною відчуття паралакса є бінокулярний зір. Оскільки очі зрушені відносно один одного трохи більше 5 см, зображення на сітківці очей відрізняються один від одного. Наприклад, об`єкт, що знаходиться перед носом на відстані 2,54 см, формує зображення на лівій стороні сітківки лівого ока і на правій стороні сітківки правого ока, тоді як зображення невеликого об`єкта, розташованого перед носом і віддаленого від нього на 6 м, формуються в тісно кореспондуючих точках в центрах обох сетчаток. Зображення червоного плями і жовтого квадрата проектуються в протилежних ділянках двох сетчаток в зв`язку з тим, що об`єкти знаходяться на різній відстані перед очима.

такий тип параллакса буває завжди при зорі двома очима. Саме бінокулярний параллаке (або стереопсіса) практично повністю відповідає за набагато більш високу здатність до оцінки відстані до об`єктів на близькій відстані для людини з двома очима в порівнянні з людиною, що має тільки одне око. Однак стереопсіса фактично марний для сприйняття глибини на відстанях за межами 15-60 м.