Оптика глаза. Бинокулярное зрение

Основные преломляющие элементы глаза- роговица и хрусталик. Оптическая (преломляющая) сила роговицы почти постоянна и составляет примерно 43 диоптрии.

Хрусталик глаза представляет собой двояковыпуклую линзу, которая проецирует изображение предмета на сетчатку глаза. Кривизна хрусталика может изменяться. Этим обеспечивается изменение оптической силы хрусталика от 19 до 33 диоптрий и достигается аккомодацией глаза.

Между роговицей и хрусталиком находится радужная оболочка с отверстием переменного диаметра - зрачком, который выполняет роль диафрагмы. При больших (дневных) освещениях диаметр зрачка равен 2-3 мм, а при низкой освещенности увеличивается до 6-8мм.

В сетчатке, на которую фокусируется изображение, расположены светочувствительные клетки-палочки и колбочки.

Палочки более светочувствительны, чем колбочки. При темновой адаптации они позволяют отличить белую поверхность от чёрной при освещенности от 10^-6лк. Но палочки не различают цветов.

Колбочки чувствительны к цветам, но менее чувствительны к освещенности.

Поэтому при низкой освещенности люди плохо различают цвета (т.е. цветнослепы). Практически цветное зрение начинается при освещенности 1лк. При освещенности выше 10²-10³лк зрение является почти чисто колбочковым.

Палочки и колбочки распределены в сетчатке неравномерно.

Вокруг центральной ямки находится овальный участок с угловым размером примерно 6-7⁰, называемый желтым пятном. По мере удаления от желтого пятна число палочек возрастает, а число колбочек относительно убывает. Вместе с этим по мере удаления от желтого пятна снижается разрешающая способность зрения.

В соответствии с распределением в сетчатке палочек и колбочек поле зрения одного глаза условно можно разделить на три зоны:

- зона наиболее четкого видения- центральная с полем зрения около 2 ⁰ ;

- зона ясного видения, в пределах которой (при неподвижном глазе) возможно опознавание предметов различения мелких деталей, с полем зрения около 30⁰ по горизонтали и около 22⁰по вертикали;

- зона периферического зрения, в пределах которой предметы не опознаются. Эта зона имеет важное значение для ориентации. Величина поля периферического зрения составляет 150⁰ по горизонтали и 125⁰ по вертикали.

Бинокулярное зрение- способность человека воспринимать рассматриваемые предметы одновременно обоими глазами.

Обязательным условием бинокулярного зрения является перекрытие зрительного поля обоих глаз.

Каждый глаз воспринимает и передаёт в мозг обозреваемую картину независимо от другого, и в зрительном восприятии человека эти две картинки накладываются друг на друга. Изображение на двух сетчатках немного отличаются друг от друга. Поэтому предмет виден в трёх измерениях, то есть объёмно. Такое объёмное восприятие рассматриваемых объектов называют стереоскопическим эффектом.

Бинокулярное зрение обеспечивает более точную оценку расстояний и взаимного расположения предметов, чем монокулярное (одним глазом). В оптимальных условиях точность бинокулярных оценок определяется минимально заметным различием параллаксов и составляет около 10 ^“. На расстоянии наилучшего зрения (250мм) это соответствует примерно 0,003-0,005%, а на расстоянии 100м-5-7 % расстояния до предмета.

Оценки на основе монокулярного зрения редко бывают точнее 10 %.

При бинокулярном зрении у наблюдателя более правильное восприятие пространства, объёма и формы объектов и более высокая чувствительность к различию яркостей объектов, чем при осмотре одним глазом. По этим причинам при контроле объектов способов наблюдения (в том числе при магнитопорошковом, цветном и люминесцентном контроле) бинокулярное зрение является предпочтительным.