Как видит глаз: Зрение человека — Википедия – Как видит глаз » Перуница

Как видит глаз?

Один из самых уникальных и необходимых органов – это зрение. С его помощью мы познаём более 90% получаемой извне информации. Если же рассмотреть, как видит глаз человека, то можно заметить, что его структура более всего напоминает по строению фотоаппарат. Однако более правильно будет говорить, что фотоаппарат был изобретен по аналогии со строением глаза.

Принцип «работы» глаза

Сам глаз находится в ямке, которая получила название глазница. По своей форме глаз более всего походит на яблоко, именно поэтому получило распространение название «глазное яблоко». Сквозь щель между нижним и верхним веком глазница немного выглядывает наружу, однако большая часть глаза находится внутри. Внутри глаза находится небольшой черный кружок, который принято называть зрачком. Ученые доказали, что при нахождении в темноте долгое время зрачок расширяется, а попадая на яркий свет, наоборот, сужается. По аналогии с этим работает диафрагма фотоаппарата: при ярком свете сужается, а при тусклом расширяется.

Это происходит при содействии мышцы, находящейся внутри глаза, на радужке. Если вы не знаете, что такое радужка, то спешим вам сообщить, что это маленькое цветное колечко, которое располагается вокруг всего зрачка. Черный цвет зрачка объясняется тем, что внутри глаза всегда пустота. Сзади, также как и в пленке фотоаппарата имеется несколько светочувствительных клеток. Данный слой, словно сеть, ловит лучи света. Название у данного слоя клеток – сетчатка. Внутри нее расположено не менее 140 миллионов клеток, которые крайне чувствительны к свету. При попадании света, внутри их начинают происходить различные химические реакции, моментально превращающиеся в импульс. Двигаясь по зрительному нерву, этот импульс попадает в самый центр мозга. Затем уже мозг вырабатывает сигнал и только после этого мы начинаем понимать, что же мы видим. Таким образом, мы только что описали, как видит глаз человека.

Строение глаза

Хрусталик полностью отвечает за четкость изображения. Если сравнивать с фотоаппаратом, то можно отметить, что в нем роль хрусталика играет именно линза. Аналогично линзе, наш хрусталик выпуклый и двусторонний. Но, в отличие от стеклянного аналога, настоящий имеет мягкую оболочку. Необходим хрусталик для того, чтобы собирать лучи, а затем направлять их на сетчатку. Чтобы сфокусировать лучи от стоящей далеко вещи, хрусталику необходимо быть более плоским, а если необходимо сосредоточиться на ближайшем предмете, то он вновь становится более толстым. За это отвечает специальная мышца, которая находится вокруг хрусталика. Когда она сокращается – хрусталик становится толще, когда расширяется – тоньше. Если необходимо посмотреть на предметы, находящиеся на разных расстояниях, то нам понадобится использовать абсолютно разную кривизну хрусталика.

Если же говорить о строении глаза, то можно отметить, что две самые главные составляющие глаза – это проводящие зрительные пути и участок головного мозга, который ответственен за анализ получаемой информации. Таким образом, каждый из нас смотрит при помощи глаз, а видит с помощью мозга.

Внешний вид глаза

Если мы посмотрим на глаз со стороны, то сможем заметить, что здесь имеются веки, белая часть глаза, которая иначе называется склерой, ресницы, внутренний угол глаза, прозрачную слизистую оболочку, называемую конъюнктивой, роговицу. То место, где склера переходит в роговицу, называется лимбом. Обычно глазное яблоко никогда не бывает правильной формы, а по размерам оно не менее 23-24 мм.

Расположены глаза в специальном косном хранилище, так называемых глазницах. С внешней стороны они имеют надежную защиту, обеспечиваемую веками, а по краям они имеют глазодвигательные мышцы, а также жировую клетчатку. Внутри глаз соединяется со зрительным нервом и через специальный канал попадает в череп, где получаемая глазом информация передаётся в мозг.

Веки обычно покрыты кожей с внешней стороны, а изнутри специальной слизистой оболочкой. Они имеют немаловажную роль при определении того, где находится видимое глазом пространство. С их помощью определяется граница взгляда. Внутри век расположена мышца и хрящ, а также железы. Именно из них появляются слезы, когда мы переживаем самые трогательные моменты. Сверху произрастают ресницы, которые также выполняют функцию защиты глаза от различных выделений. Глазная щель располагается между самыми краями век. Если более внимательно присмотреться к своему глазу, то можно заметить, что внутри глаза находится отверстие, сквозь которое слезы попадают в носовую полость.

Таким образом, глаз – это очень сложная естественная структура, которая позволяет видеть и реагировать на увиденное. Понять, почему видит глаз, можно только разобравшись с его анатомией и увидев, что его строение аналогично фотоаппарату.

Мы думаем, что видим мир чётко и в реальном времени, но зрение устроено иначе

Мы думаем, что видим мир чётко и в реальном времени, но зрение устроено иначе
Зафиксируйте взгляд на строчке текста и не двигайте глазами. При этом попытайтесь переключить внимание на строчку ниже. Потом еще на одну. И еще. Через полминуты вы почувствуете, что в глазах как будто помутнело: четко видно только несколько слов, на которых сфокусированы ваши глаза, а все остальное размыто. На самом деле именно так мы видим мир. Всегда. И при этом думаем, что видим все кристально четко.

У нас на сетчатке есть маленькая-маленькая точка, в которой чувствительных клеток — палочек и колбочек — достаточно, чтобы все было нормально видно. Эта точка называется «центральной ямкой». Центральная ямка обеспечивает угол обзора примерно в три градуса — на практике это соответствует величине ногтя большого пальца на вытянутой руке.

На всей остальной поверхности сетчатки чувствительных клеток гораздо меньше — достаточно, чтобы различить смутные очертания предметов, но не более. Есть в сетчатке дырка, которая не видит вообще ничего, — «слепое пятно», точка, где к глазу подсоединяется нерв. Ее вы, само собой, не замечаете. Если этого мало, то напомню, что вы еще и моргаете, то есть отключаете зрение раз в несколько секунд. На что тоже не обращаете внимания. Хотя теперь обращаете. И вам это мешает.

Как мы вообще что-то видим? Ответ вроде как очевидный: мы очень быстро двигаем глазами, в среднем от трёх до четырёх раз в секунду. Эти резкие синхронные движения глаз называются «саккадами». Их мы тоже, кстати, обычно не замечаем, и это хорошо: как вы уже догадались, во время саккады зрение не работает. Зато с помощью саккад мы постоянно меняем картинку в центральной ямке — и в итоге покрываем все поле зрения.


Но если задуматься, то объяснение это никуда не годится. Возьмите в кулак коктейльную соломинку, приставьте к глазу и попробуйте так посмотреть фильм — я уж не говорю о том, чтобы выйти погулять. Как, нормально видно? Вот это и есть ваши три градуса обзора. Шевелите соломинкой сколько угодно — нормального зрения не получится.

В общем, вопрос нетривиальный. Как получается, что мы всё видим, если мы ничего не видим? Вариантов несколько. Первый: мы таки ничего не видим — у нас просто есть ощущение, что мы все видим. Чтобы проверить, не обманчиво ли это впечатление, мы сдвигаем глаза так, что центральная ямка оказывается направлена ровно на ту точку, которую мы проверяем. И думаем: ну вот, все же видно! И слева (вжик глазами влево), и справа (вжик вправо). Это как с холодильником: если исходить из наших собственных ощущений, то там всегда горит свет.

Второй вариант: мы видим не поступающее с сетчатки изображение, а совсем другое — то, которое выстраивает за нас мозг. То есть мозг елозит соломинкой туда-сюда, прилежно составляет из этого единую картинку — и вот ее мы уже воспринимаем как окружающую реальность. Иными словами, мы видим не глазами, а корой головного мозга.

Оба варианта сходятся в одном: единственный способ что-то увидеть — сдвинуть глаза. Но есть одна проблема. Эксперименты показывают, что мы различаем объекты с феноменальной скоростью — быстрее, чем успевают среагировать глазодвигательные мышцы. Причем сами мы этого не понимаем. Нам кажется, что мы уже сдвинули глаза и увидели объект четко, — хотя на самом деле мы только собираемся это сделать. Выходит, мозг не просто анализирует картинку, принятую с помощью зрения, — он ее еще и предсказывает.


Немецкие психологи Арвид Хервиг и Вернер Шнайдер провели эксперимент: добровольцам фиксировали голову и специальными камерами записывали движения их глаз. Подопытные смотрели в пустой центр экрана. Сбоку — в боковом поле зрения — на экран выводился полосатый кружок, на который добровольцы тут же переводили взгляд.

Тут психологи проделывали хитрый трюк. Во время саккады зрение не работает — человек на несколько миллисекунд становится слепым. Камеры улавливали, что подопытный начал сдвигать глаза в сторону круга, и в этот момент компьютер подменял полосатый кружок другим, который отличался от первого количеством полосок. Участники эксперимента подмены не замечали.

Получалось следующее: в боковом зрении добровольцам показывали круг с тремя полосками, а в сфокусированном или центральном полосок оказывалось, например, четыре.

Таким образом добровольцев обучали ассоциировать смутный (боковой) образ одной фигуры с четким (центральным) образом другой фигуры. Операцию повторяли 240 раз в течение получаса.

После обучения начинался экзамен. Голову и взгляд снова фиксировали, в боковом поле зрения снова выводили полосатый кружок. Но теперь, как только доброволец начинал двигать глазами, кружок исчезал. Через секунду на экране появлялся новый кружок со случайным количеством полосок.

Участников эксперимента просили клавишами отрегулировать количество полосок так, чтобы получилась та фигура, которую они только что видели боковым зрением.

Добровольцы из контрольной группы, которым на стадии обучения показывали одни и те же фигуры в боковом и центральном зрении, определяли «степень полосатости» довольно точно. Но те, которых обучили неправильной ассоциации, видели фигуру иначе. Если при обучении количество полосок увеличивали, то на стадии экзамена подопытные распознавали трехполосные круги как четырехполосные. Если уменьшали — то круги им казались двухполосными.


Что это означает? Наш мозг, как выясняется, постоянно учится ассоциировать внешний вид объекта в боковом зрении с тем, как этот объект выглядит, когда мы переводим на него взгляд. И в дальнейшем использует эти ассоциации для предсказаний. Этим и объясняется феномен нашего зрительного восприятия: мы узнаем предметы еще до того, как, строго говоря, их разглядим, поскольку наш мозг анализирует размытую картинку и вспоминает на основании предыдущего опыта, как эта картинка выглядит после фокусировки. Делает он это настолько быстро, что у нас создается впечатление четкого зрения. Это ощущение — иллюзия.

Удивительно еще и то, насколько эффективно мозг учится делать такие предсказания: всего получаса рассогласованных картинок в боковом и центральном зрении хватило, чтобы добровольцы стали неправильно видеть. Учитывая, что в реальной жизни мы двигаем глазами сотни тысяч раз в день, представьте, какие терабайты видео с сетчатки мозг перелопачивает каждый раз, когда вы идете по улице или смотрите кино.

Дело даже не в зрении как таковом — просто это самая яркая иллюстрация того, как мы воспринимаем мир.

Нам кажется, что мы сидим в прозрачном скафандре и всасываем в себя окружающую реальность. На самом деле мы с ней вообще не взаимодействуем напрямую. То, что нам кажется отпечатком окружающего мира, на самом деле выстроенная мозгом виртуальная реальность, которая выдается сознанию за чистую монету.

На то, чтобы обработать информацию и выстроить из обработанного материала более-менее целостную картину, мозгу требуется около 80 миллисекунд. Эти 80 миллисекунд — задержка между реальностью и нашим восприятием этой реальности.

Мы всегда живём в прошлом — точнее в сказке о прошлом, рассказанной нам нервными клетками. Мы все уверены в правдивости этой сказки — это тоже свойство нашего мозга, и от него никуда не деться.

У меня искусственный глаз — Wonderzine

В детстве я постоянно смотрела реалити-шоу «Топ-модель по-американски», но даже не думала о том, чтобы стать моделью. Казалось, это только «в телевизоре», в другом мире. Родственники стали подтрунивать надо мной, мол, у нас тоже растёт модель, высокая, красивая, стройная. Но в какой-то момент я и сама стала думать о том, чтобы попробовать. Долго решалась, прежде чем сказать маме — а она очень обрадовалась, и в тот же день мы стали искать модельное агентство. Конечно, на первой встрече спросили, что у меня с глазами. Когда я объяснила, мне ответили: «Забудь. У тебя не получится. Это мобильный мир, тут жёсткие рамки». Хотя я ожидала такой ответ, всё равно расстроилась — но продолжила искать агентство. Снова приехала на встречу, повторилось то же самое. Но потом мне попался хороший человек, который сказал: «Давай попробуем. Почему бы и нет?»

У меня не было опыта, и я пошла учиться в модельную школу. Бытует мнение, что такие школы — это бессмысленная обдираловка, но в моём случае вышло по-другому. Я действительно многому научилась, получила навыки фотопозирования и дефиле. После этого я всё лето работала бесплатно: искала фотографов, мы проводили фотосессии на улице — я была подростком, денег не было. В это же время я прошла в агентство по кастингу. Прошло два года, и теперь моделинг уже не просто хобби — это дело всей моей жизни. Я кайфую, когда меня красят, одевают, фотографируют. Никогда не слушайте тех, кто твердит, что у вас ничего не получится. Помню, как через год я пришла на примерку перед показом в агентство, где мне отказали, — и ещё раз убедилась, что всё могу.

Конечно, мне тоже бывает трудно: я сильно волнуюсь перед каждым кастингом и съёмкой, расстраиваюсь, когда меня не берут. К сожалению, последнее происходит часто. Цель каждой модели — поехать работать за границу, я тоже очень хочу, но меня пока не берут. Причину никогда не озвучивают, но кажется, что дело в моей особенности. Я не сдаюсь.

обложка: MINT Model Management

Видеть без глаз

Как известно, у людей, имеющих какие-то физические недостатки, для их компенсирования интенсивно развиваются иные органы и чувства. Например, слепые зачастую обладают обостренным слухом. Человек, что называется, «по слуху» находит дорогу в магазин, аптеку и т.д. А не так давно выяснилось, что слух — не единственный способ получения информации об окружающем мире без помощи глаз…

Про невероятные способности саратовского студента Сергея Семиволоса 15 лет назад много говорили на российском ТВ. Этот человек способен различать цвет картины кожей стопы и читать носом.  Все началось, когда Сереже было лет пять. Отец хотел научить его простеньким карточным фокусам, но обучение давалось мальчику с трудом. Тогда раздосадованный родитель воскликнул:

— Не можешь различить карты на глаз, так хоть на нюх попробуй…

К его несказанному удивлению, обнюхав всю колоду, Сережа через несколько минут мог по запаху узнать любую из 36 карт.

Дальше — больше. Стоило кому-нибудь из родителей принести домой конфеты или бутылку «фанты», как Сережа тут же обнаруживал подарок, даже если его старательно прятали.

А потом выяснилось, что Сережа может носом даже читать более-менее крупно выписанные слова, Имея на глазах непроницаемые для света черные очки, он обнюхал бумажный лист и с сомнением в голосе спросил:

— «ДОРОГа», что ли?

То была его единственная ошибка: в спешке он перевернул листок с надписью и прочел слово «город» задом наперед. Все остальные слова он назвал правильно. Причем не ошибся даже в том случае, когда слова эти были начертаны даже не ручкой, а просто пальцем,

И это еще не все. Отец Сережи полагает, что, потренировавшись, его сын, быть может, сумеет улавливать даже запах мыслей. Идея не так фантастична, как может показаться на первый взгляд. Оказывается, научиться видеть с закрытыми глазами может не только человек с феноменальным нюхом.

Еще в 1957 году молодой тогда индус Вед Мехта издал книгу, в которой рассказывал о своей удивительной способности видеть без участия глаз! В трехлетием возрасте он переболел менингитом, после чего ослеп. Однако слепота не мешала ему играть с другими детьми и даже ездить на велосипеде.

Девятнадцатилетним юношей Вед поступил в один из колледжей США и часто ссорился с администрацией, которая требовала, чтобы слепой студент повсюду ходил с белой тростью. Однако Вед Мехта утверждал, что не нуждается в трости, так как прекрасно «видит». Позже он самостоятельно объехал всю Америку и даже ходил в турпоходы, не прибегая к посторонней помощи.

Во Франции после Первой мировой войны доктор Жюль Роман, по-ставив множество опытов с людьми, лишившимися зрения в результате травмы или болезни и даже слепыми от рождения, пришел к выводу, что они действительно могут «видеть». Однако, как установил доктор, эта способность зависит от физического и эмоционального состояния незрячих людей.

Обследуя слепых людей, доктор Роман обнаружил, что многие из них различают свет и тень. Однако они утрачивали это свойство, как только между ними и источником света помещали металлический экран.

Роман предположил, что в человеческой коже имеются нервные окончания, или «мениски Ранвье». По мнению доктора, эти нервные окончания могут в некоторых случаях заменять человеку органы зрения.

Знаменитый невропатолог и психиатр Чезаре Ломброзо описал в своей книге «А что после смерти?» слепую 14-летнюю девочку, которая «видела»… носом и мочкой левого уха! Ослепнув, она продолжала прекрасно ориентироваться в окружающей обстановке. Врачи накладывали на глаза пациентки плотную повязку, вводили ее в незнакомую комнату, и девочка уверенно говорила, как располагаются предметы в помещении. Кроме того, она могла читать и безошибочно определяла цвета.

Органы обоняния пациентки тоже претерпели изменение: когда доктор подносил к носу пациентки бутылочку с нашатырным спиртом, она не реагировала. Однако стоило переместить эту бутылочку к подбородку, девочка вздрагивала.

В 1960 году в американских газетах появились сообщения о 14-летней Маргарет Фус из штата Вирджиния, которая прекрасно видела, даже если ей завязывали глаза. Отец девочки рассказал журналистам, что когда его дочь была еще маленькой, он часто видел, как она вместе с подругами играет в жмурки. При этом Маргарет даже с завязанными глазами прекрасно ориентировалась и никогда не натыкалась на препятствия. Поначалу он даже подумал, что девочка подглядывает из-под повязки. Он сам стал завязывать ей глаза, однако и после этого Маргарет вела себя так, словно у нее не было на глазах никакой повязки.

Тогда мистер Фус стал развивать удивительную способность дочери специальными тренировками. Через три недели Маргарет с повязкой па глазах довольно уверенно называла предметы, на которые указывал ей отец. Вскоре она смогла различать цвета и даже читать газету.

Впрочем, поначалу чтение никак не давалось девочке — глаза, спрятанные за матерчатой повязкой, не фокусировались на буквах. Тогда отец сказал ей: «Строчки заслоняет дым, который надо просто сдуть, и тогда ты все увидишь». Маргарет подула на газетную страницу и после того легко прочитала текст!

Наконец, способностями Маргарет Фус заинтересовались ученые. (‘ закрытыми повязкой глазами Маргарет читала взятые наугад отрывки из Библии, статьи из газет и журналов и называла предметы, которые показывали ей участники эксперимента. Присутствовавший на опыт, журналист Дрю Пирсон даже предположил, что, видимо, в мозгу существует неизвестный медикам участок, отвечающий за зрение.

Это подтвердила в свое время и ясновидящая из Нижнего Тагила Роза Кулешова, которая, как свидетельствовал член-корреспондент АН СССР А.Г. Спиркин, могла читать печатный текст локтями или даже сидя на газете!

Во второй половине 90-х годов XX века в МГУ, под руководство доктора физико-математических наук, профессора Ю.П. Пытьева была проведена серия экспериментов, в которой исследователь попытался выявить суть феномена «кожного зрения». В качестве испытуемой выступила дочь одного из сотрудников кафедры, которой руководит профессор.

Оказалось, что девушка с завязанными глазами способна определить ориентацию магнита и его полюсов. Более того, она «видела» и объекты, находящиеся в магнитное поле. Правда, потом выяснилось, что для их восприятия последнего недостаточно. Нужно еще обычное освещение или какое-либо другое электромагнитное облучение. И тогда исследователи использовали для «подсветки» генератор СВЧ с частотой 25-30 ГГц.

При этом девушка сказала, что «видит», что каждый полюс магнита окружен светящимся «облачком». И если к нему поднести стержень из стекла, пластмассы, меди и т.д., оно как бы втягивается в этот предмет, и тот начинает светиться.

В конце концов Пытьев и его коллеги предположили, что у девушки есть некое врожденное голографическое восприятие. Ближайшая аналогия этого чувства — акустическая локация (акустическое зрение) летучих мышей и дельфинов. Они испускают ультразвук, который рассеивается на окружающих объектах и воспринимается акустическими рецепторами.

Многие десятилетия специалисты бьются над проблемой создания систем электронного зрения, когда изображение, получаемое миниатюрной телекамерой, будет передаваться непосредственно в мозг. И тогда, глядишь, человек прозреет. А тут вроде бы есть принципиальная возможность обойтись и без чужеродной электроники, своими собственными чувствами и средствами, лишь обострив их специальными тренировками. Разве таким чудом не стоит поинтересоваться всерьез?

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о