18.Острота зрения. Цветоощущение

Острота зрения. Остротой зрения, или разрешающей способностью глаза, называется способность глаза различать две точки раздельно друг от друга. Она указывается как угол, под которым объекты еще могут восприниматься раздельно.В области ямки сетчатки колбочки расположены в виде гексагональной мозаики; расстояние между осями двух соседних колбочек примерно равно 2,8 нм.

Учитывая оптические характеристики глаза (переднее фокусное расстояние в среднем равно 16,7 мм) предел углового разрешения глаза можно оценить значением 0,17 мрад или 35".

Раздельное изображение получается тогда, когда между двумя возбужденными светом колбочками находится одна промежуточная, не раздраженная светом. Способность глаза различать две точки с минимальным углом между ними в 1’ считается нормой. Острота зрения (visus) такого глаза принимается за 1,0.Минимальное расстояние между точками, воспринимаемыми глазом раздельно, определяется следующим соотношением (рисунок 9)

R = L sin α,

где L – расстояние оптимального зрения, мм;

α – минимальный разрешающий угол поля зрения, град.

Рисунок 9 – Схема поясняющая разрешающую способность зрения

Для исследования остроты дальнего зрения пользуются таблицами Д.А. Сивцева с кольцами и буквами. Острота зрения в большой степени зависит от освещенности. Это связано с изменением размеров зрачка. При высокой освещенности диаметр зрачка уменьшается до минимальных размеров (3…4 мм), что соответствует общей освещенности 100…1000 лк острота максимальна. При низкой освещенности диаметр зрачка увеличивается до 8 мм и острота зрения уменьшается вследствие абберации оптической системы глаза.

При высокой освещенности (2000…2500 лк) диаметр зрачка уменьшается до 2 мм и разрешающая способность уменьшается из-за дифракции.

Образование и восприятие цвета. Все цвета можно делить на ахроматические и хроматические. К первой категории относят черный и белый цвета и промежуточную между ними целую гамму серых тонов. Истинно нейтрально-серый тон может быть получен при ослаблении яркости белого цвета без изменения спектрального состава. Резкой границы между ахроматическими и хроматическими цветами не существует. Наблюдается много цветов с едва различимым цветовым оттенком. Вместе с тем у других цветов интенсивность может быть очень сильно выражена. Эта особенность - одно из характерных свойств цвета и называется насыщенностью.Хроматические цвета воспринимаются и отличаются друг от друга своей цветностью. Это качество носит название цветового тона. При средней яркости нормальный глаз человека способен различать в спектре приблизительно 150 цветовых тонов; кроме того, при сочетании красных и синих тонов образуется пурпурный цвет, - таких тонов глаз различает около 30. Следовательно, он может воспринимать 180 цветовых тонов. Изменение цветности наиболее хорошо ощущается в следующих областях спектра: в зелено-голубой (λ 495 нм), оранжево-желтой (λ 585 нм), и оранжево-красной (λ 640 нм).Известно, что цвета, даже одинаковые по цветовому тону, могут казаться в зависимости от условий наблюдения светлее или темнее. Это качество получило название светлоты. Опыт показывает, что для каждого хроматического цвета может быть подобран серый, который будет восприниматься одинаково светлым, иначе говоря, оба будут обладать одинаковой светлотой.Цвет любого тела вызван избирательным поглощением и отражением; коэффициент отражения у таких тел будет зависеть от λ. Поэтому для сравнения следует руководствоваться светлотой соответствующих серых тонов.Возможность получения всех цветов из трех основных, естественно, вызывает предположение, что и в глазу человека цветовое ощущение создается в результате суммирования трех элементарных процессов под действием красных, зеленых и сине-фиолетовых лучей. Иными словами, при ощущении любого цвета происходит возбуждение трех соответствующих приемников, только в разной степени. В связи с этим возникла трехкомпонентная (трехцветная) теория цветового зрения.