- •Дополнение по физиологии зрения
- •1. Строение глаза
- •2. Субъективные и объективные фотометрические единицы. Кривая видности.
- •3. Кривая видности (кривая спектральной чувствительности глаза). Рис.1,2.
- •Изменение зрачка
- •Изменение рефракции хрусталика
- •6. Острота зрения, Рис.5 – 7.
- •Расчет изображения по извесным кардинальным точкам (и при известном положении предмета)
- •Отыскание кардинальных точек
- •Логические операции и логические элементы
- •Формальный нейрон
- •Нейронные сети. Перцептрон.
- •Клетки сетчатки (10.1)
Логические операции и логические элементы
Формальный нейрон
Нейронные сети. Перцептрон.
Перцептрон (У.С.Мак-Каллок и У.Г.Питс,1943; Б.Ферли, У.Кларк, 1954) – самообучающаяся нейронная сеть со случайными связями, эффективность которых и изменение порогов возбуждения изменяются в процессе обучения, т.е. предъявления и последующего распознавания определенных входных образов (принцип “проторения путей“). В 1967 г. выяснилось, что в этой модели невозможна операция исключающего ИЛИ, и модель потеряла для многих интерес. В начале 1980-х было найдено решение этой проблемы, и перцептрон вновь привлек внимание. В последние годы наряду с ним обсуждается так называемый синергетический компьютер.
Рисунки:
Клетки сетчатки (10.1)
Схема сетчатки (10.5)
Схема сенсорной системы (ФЧ, рис.8.6). Дивергенция и конвергенция аксонов, усиление.
Реакция on – клетки. Рецептивное поле.
Латеральное торможение.
Логические элементы и логические операции
Рис.7. Комбинации логических элементов.
Рис.10.8
Рис.10.9
Рис.10.10
Рис.12.3
Рис. 12.4
Рис.12.5
Рис.12.6
Рис.13.1
Рис.13.2
Рис.18.2
Рис.20.1. Трехслойная сеть
Дихотомические модели (спины, полимеры, информация, логические элементы, нейроны, сети, компьютеры)
Рис.2. Кривая спектральной чувствительности глаза.
Р ис.3. Распределение интенсивности при дифракции на круглом отверстии.
Рис.4. Изменение распределения яркости
по мере сближение точечных источников (а – в) и критерий Рэлея (г).
Рис.5. Строение сетчатки. Рис.6. Электронная микрофотография сетчатки
Рис.7. Клетки сетчатки
Р ис.8. Схема нейронных связей в сетчатке
Рис.10. Зрительный тракт человек
Рис. 11. Реакция on – нейрона на стимуляцию его рецептивного поля
Рис.12. Латеральное торможение и повышение контрастности
Таблицы по физиологической оптике
Таблица 1. Некоторые параметры глаза
Объем глазного яблока 6,5 см 3
Размеры глазного яблока
Поперечный диаметр 24,5 мм
Передне – задний диаметр 24 мм
Вертикальный диаметр 23,5 мм
Толщина оболочек глазного яблока
Склера 0,4 – 1,0 мм
Роговица 0,8 – 1,0 мм
Сосудистая 0,2 – 0,5 мм
Сетчатка 0,1 – 0,4 мм
Длина палочки 60 – 80 мкм
колбочки 35 мкм
Количество палочек 130.000.000
колбочек 7.000.000,
Максимальная плотность
упаковки колбочек мм - 2 в середине желтого пятна в круге радиусом 0,2 мм с.
Среднее расстояние между колбочками
в центре желтого пятна 2,5 мкм.
Цветное зрение наступает при
освещенностях ~ 1 лк.
Разрешающая способность глаза ~ .
Сферичекая аберрация
при диаметре зрачка d = 4 мм ~ 4 диоптрии
Хроматическая аберрация для синих
и красных лучей при d = 4 мм 0,88 – 2,4 диоптрий
Хроматическая аберрация при
аккомодации на при d = 4 мм фокус для мкм лежит на 0,434 мм впереди фокуса для мкм .
Воспринимаемые потоки
световой энергии Вт
Диапазон изменения
чувствительности в ~ раз в течение часа.
Диаметр диафрагмы 2,5 – 8 мм
Аккомодация в пределах 4 диоптрий (осторое зрение от 25 см до )
Внутриглазное давление 20 – 30 мм рт. ст.
Таблица 2. Характерные освещенности
Освещенность, лк |
Примечание |
0,001 |
Затрудненная ориентация в темноте |
1 |
Затрудненное чтение |
10 |
Минимально допустимая норма освещенности рабочего стола |
50 |
Удовлетворительные условия для чтения |
75 |
Минимально допустимая норма освещенности парт и черных досок |
200 |
Необходима при очень тонкой работе |
Таблица 3. Редуцированный глаз
(одна преломляющая поверхность - роговица, разделяющая воздух и стекловидное тело)
-
Показатель преломления стекловидного тела
1,40
Радиус кривизны роговицы, мм
6,8
Радиус кривизны поверхности сетчатки, мм
10,2
Преломляющая сила, диоптрии
58,82
Длина глаза, мм
23,4
Таблица 4. Схематический глаз
|
Без аккомодации |
При максимальной аккомодации |
|
Показатели преломления |
|||
Роговица |
1,376 |
1,376 |
|
Водянистая влага и стекловидное тело |
1,336 |
1,336 |
|
Хрусталик |
от 1,386 на периферии до 1,41 в центре |
||
Расстояние от вершины роговицы, мм |
|||
Передняя поверхность роговицы |
0 |
0 |
|
Задняя поверхность роговицы |
0,5 |
0,5 |
|
Передняя поверхность хрусталика |
3,6 |
3,2 |
|
Задняя поверхность хрусталика |
7,2 |
7,2 |
|
Радиусы кривизны, мм |
|||
Передняя поверхность роговицы |
.7,7 |
7,7 |
|
Задняя поверхность роговицы |
6,8 |
6,8 |
|
Передняя поверхность хрусталика |
10,0 |
5,33 |
|
Задняя поверхность хрусталика |
- 6,0 |
- 5,33 |
|
Преломляющая сила, диоптрии |
|||
Передняя поверхность роговицы |
48,83 |
48,83 |
|
Задняя поверхность роговицы |
- 5,88 |
- 5,88 |
|
Передняя поверхность хрусталика |
5,0 |
9,375 |
|
Ядро хрусталика |
5,985 |
14,94 |
|
Задняя поверхность хрусталика |
8,33 |
9,375 |
|
Полная система глаза |
58,64 |
70,57 |
|
Фокусные расстояния, мм |
|||
Переднее для роговицы |
- 23,227 |
- 23,227 |
|
Заднее для роговицы |
31,031 |
31,031 |
|
Переднее для хрусталика |
- 50,6 |
- 39,1 |
|
Заднее для хрусталика |
50,6 |
39,1 |
|
Переднее для полной системы глаза |
- 17,055 |
- 14,169 |
|
Заднее для полной системы глаза |
22,785 |
18,930 |
Таблица 5. Схематический нормальный глаз по Гульстранду
-
Расстояния от вершины роговицы и радиусы, мм
Мышца хрусталика расслаблена
Мышца хрусталика максимально напряжена
До задней поверхности роговицы
0,5
До передней поверхности хрусталика
3,6
3,2
До задней поверхности хрусталика
7,2
Радиус передней поверхности роговицы
7,7
Радиус задней поверхности роговицы
6,8
Радиус передней поверхности хрусталика
10
5,33
Радиус задней поверхности хрусталика
- 6
- 5,33
До передней главной плоскости
1,348
1,772
До задней главной плоскости
1,602
2,086
До переднего фокуса
- 15,707
- 12,397
До заднего фокуса
24,387
21,016
Переднее фокусное расстояние
17,055
14,169
Заднее фокусное расстояние
- 22,785
- 18,930
До центральной ямки
24
До входного зрачка
3,047
2,668
До выходного зрачка
3,667
3,212
Увеличение в зрачках
0,909
0,941
Оптическая сила глаза в диоптриях
58,64
70,57