Oko a zrak - Hypermarket vedomostí. Zaujímavé fakty o ľudských očiach a videní Ako človek vidí: fyziologický pohľad

sú oknami do sveta a zrkadlom našej duše. Ale ako dobre poznáme svoje oči?

Vedeli ste, koľko vážia naše oči? Alebo koľko odtieňov sivej môžeme vidieť?

Vedeli ste, že hnedé oči Sú tie modré oči s hnedou vrstvou navrchu?

Tu je niekoľko zaujímavých faktov o očiach, ktoré vás prekvapia.

Farba ľudských očí

2. Zrenice očí expandovať o 45 percent, keď sa pozrieme na niekoho, koho milujeme.

3. Rohovka ľudského oka je taká podobná rohovke žraloka, že sa používa ako náhrada za operáciu oka.

4. Vy nemôžeš kýchať s otvorenými očami.

5. Naše oči dokážu rozlíšiť o 500 odtieňov sivej.

6. Každé oko obsahuje 107 miliónov buniek a všetky sú citlivé na svetlo.

7. Každý 12. samec je farboslepý.

8. Ľudské oko vidí iba tri farby: červenú, modrú a zelenú. Ostatné farby sú kombináciami týchto farieb.

9. Naše oči majú priemer asi 2,5 cm a oni vážiť asi 8 gramov.

Štruktúra ľudského oka

11. Tvoje oči vždy zostanú rovnakej veľkosti ako pri narodení a uši a nos nikdy neprestanú rásť.

12. Len 1/6 dielu očná buľva viditeľné.

13. V priemere za celý život sme vidíme asi 24 miliónov rôznych obrázkov.

14. Vaše odtlačky prstov majú 40 jedinečných vlastností, zatiaľ čo vaša dúhovka ich má 256. To je dôvod, prečo sa skenovanie sietnice používa na bezpečnostné účely.

15. Ľudia hovoria „pred mihnutím oka“, pretože je to najrýchlejší sval v tele. Žmurkanie trvá približne 100 - 150 milisekúnd a vy môže blikať 5-krát za sekundu.

16. Oči každú hodinu spracujú približne 36 000 bitov informácií.

17. Naše oči zamerať sa na približne 50 vecí za sekundu.

18. Naše oči žmurkajú v priemere 17-krát za minútu, 14 280-krát za deň a 5,2 milióna-krát za rok.

19. Ideálne trvanie očného kontaktu s osobou, ktorú ste prvýkrát stretli, sú 4 sekundy. To je potrebné na určenie, akú farbu očí má.

mozog a oči

21. Obrazy, ktoré sa nám posielajú do mozgu, sú v skutočnosti hore nohami.

22. Oči využíva asi 65 percent mozgových zdrojov. To je viac ako ktorákoľvek iná časť tela.

23. Oči sa začali vyvíjať asi pred 550 miliónmi rokov. najviac jednoduchým okom u jednobunkových živočíchov boli častice fotoreceptorových proteínov.

24. Každý mihalnica žije asi 5 mesiacov.

26. Oči chobotnice nemajú slepú škvrnu, vyvinuli sa oddelene od ostatných stavovcov.

27. O Pred 10 000 rokmi mal každý hnedé oči kým muž žijúci v oblasti Čierneho mora nevyvinul genetickú mutáciu, ktorá viedla k modrým očiam.

28. Zvíjajúce sa častice, ktoré sa objavia vo vašich očiach, sa nazývajú „ plaváky Sú to tiene, ktoré vrhajú na sietnicu drobné vlákna proteínu v oku.

29. Ak človeku nalejete do ucha studenú vodu, oči sa presunú k opačnému uchu. Ak vyplníte teplá voda ucho, oči sa presúvajú do toho istého ucha. Tento test, nazývaný "kalorický test", sa používa na určenie poškodenia mozgu.

Príznaky ochorenia oka

31. Schizofréniu možno diagnostikovať s presnosťou až 98,3 percenta pomocou konvenčného testu očných pohybov.

32. Ľudia a psy sú jediní, ktorí hľadajú vizuálne podnety v očiach druhých, a psy to robia iba interakciou s ľuďmi.

33. Približne 2 percentá žien majú zriedkavú genetickú mutáciu vďaka čomu majú ďalší sietnicový kužeľ. To im umožňuje vidieť 100 miliónov farieb.

34. Johnny Depp je slepý na ľavé oko a krátkozraký na pravé.

35. Bol zaznamenaný prípad siamských dvojčiat z Kanady, ktoré majú spoločný talamus. Z tohto dôvodu mohli počúvajte svoje myšlienky a pozerajte sa navzájom očami.

Fakty o očiach a videní

37. História kyklop sa objavili vďaka národom stredomorských ostrovov, ktorí objavili pozostatky vyhynutých trpasličích slonov. Lebky slonov boli dvakrát väčšie ako ľudské a centrálna nosová dutina bola často mylne považovaná za očnú jamku.

38. Astronauti nemôžu plakať vo vesmíre vplyvom gravitácie. Slzy sa zhromažďujú v malých guľôčkach a začínajú štípať v očiach.

39. Piráti používali zaviazané oči rýchlo prispôsobiť videnie prostrediu nad a pod palubou. Jedno si teda zvyklo na jasné svetlo a druhé na šero.

© Fernando Cortes

40. Svetelné záblesky, ktoré vidíte vo svojich očiach, keď si ich pretierate, sa nazývajú „fosfén“.

41. Existujú farby, ktoré sú pre ľudské oko príliš zložité a nazývajú sa „ nemožné farby".

42. Ak si priložíte dve polovice pingpongovej loptičky na oči a pozeráte sa na červené svetlo pri počúvaní rušiaceho rádia, budete jasný a komplexný halucinácie. Táto metóda sa nazýva ganzfeldov postup.

43. Vidíme určité farby, keďže toto je jediné spektrum svetla, ktoré prechádza cez vodu - oblasť, kde sa objavili naše oči. Na Zemi nebol žiadny evolučný dôvod vidieť širšie spektrum.

44. Astronauti Apolla hlásili, že vidia záblesky a pruhy svetla, keď zatvoria oči. Neskôr sa ukázalo, že to bolo spôsobené kozmickým žiarením, ktoré bombardovalo ich sietnice mimo zemskej magnetosféry.

45. Niekedy to hlásia ľudia trpiaci afakiou – absenciou šošovky vidieť ultrafialové spektrum svetla.

46. ​​Včely majú v očiach chĺpky. Pomáhajú určiť smer vetra a rýchlosť letu.

47. Asi 65-85 percent bielych mačiek s modré oči- hluchý.

48. Jeden z hasičov černobyľskej katastrofy mal hnedé oči modré v dôsledku silnej prijatej radiácie. Zomrel o dva týždne neskôr na otravu ožiarením.

© irina07 / Getty Images

49. Aby bolo možné dávať pozor na nočných predátorov, mnohé druhy zvierat (kačice, delfíny, leguány) spať s jedným okom otvoreným. Jedna polovica ich mozgu spí, zatiaľ čo druhá je hore.

50. Takmer 100 percent ľudí nad 60 rokov je diagnostikovaných herpes oko pri otvorení.

Ľudské oko sa často uvádza ako príklad úžasného prírodného inžinierstva – ale súdiac podľa skutočnosti, že ide o jeden zo 40 variantov zariadení, ktoré sa objavili v procese evolúcie v rôznych organizmoch, mali by sme zmierniť náš antropocentrizmus a uznať, že štruktúru ľudské oko nie je niečo dokonalé.

Príbeh o oku je najlepšie začať s fotónom. Kvantum elektromagnetického žiarenia pomaly letí striktne do oka nič netušiaceho okoloidúceho, ktorý žmúri pred nečakaným pohľadom z niečích hodiniek.

Prvou časťou optického systému oka je rohovka. Mení smer svetla. Je to možné vďaka takej vlastnosti svetla, ako je lom svetla, ktorý je zodpovedný aj za dúhu. Rýchlosť svetla je vo vákuu konštantná – 300 000 000 m/s. Ale pri pohybe z jedného média do druhého (v tomto prípade zo vzduchu do oka) svetlo mení svoju rýchlosť a smer pohybu. Pre vzduch je index lomu 1,000293, pre rohovku - 1,376. To znamená, že svetelný lúč v rohovke spomalí svoj pohyb 1,376-krát a odchýli sa bližšie k stredu oka.

Obľúbený spôsob, ako rozdeliť partizánov, je svietiť im do tváre jasnou lampou. Bolí to z dvoch dôvodov. Jasné svetlo je silné elektromagnetické žiarenie: bilióny fotónov útočia na sietnicu a jej nervové zakončenia sú nútené prenášať do mozgu šialené množstvo signálov. Z prepätia vyhoria nervy ako drôty. Svaly v dúhovke sú nútené sťahovať sa tak silno, ako len môžu, v zúfalom pokuse uzavrieť zrenicu a ochrániť sietnicu.

A letí až k žiakovi. S ním je všetko jednoduché - toto je diera v dúhovke. Vďaka kruhovým a radiálnym svalom môže dúhovka zodpovedajúcim spôsobom zužovať a rozširovať zrenicu, čím reguluje množstvo svetla vstupujúceho do oka, podobne ako clona vo fotoaparáte. Priemer ľudskej zrenice sa môže meniť od 1 do 8 mm v závislosti od osvetlenia.

Po prelete cez zrenicu narazí fotón na šošovku - druhú šošovku zodpovednú za jeho trajektóriu. Šošovka láme svetlo menej ako rohovka, ale je pohyblivá. Šošovka visí na valcových svaloch, ktoré menia jej zakrivenie, čím nám umožňujú zaostrovať na predmety v rôznych vzdialenostiach od nás.

Práve so zameraním sa spájajú poruchy zraku. Najčastejšie ide o krátkozrakosť a ďalekozrakosť. Obraz sa v oboch prípadoch nezameriava na sietnicu, ako by mal, ale pred ňou (krátkozrakosť), prípadne za ňou (ďalekozrakosť). Môže za to oko, ktoré mení tvar z okrúhleho na oválny a následne sa sietnica od šošovky vzďaľuje alebo sa k nej približuje.

Po šošovke preletí fotón cez sklovec (priehľadné želé - 2/3 objemu celého oka, 99% - voda) priamo na sietnicu. Tu sa registrujú fotóny a posielajú sa správy o príchode pozdĺž nervov do mozgu.

Sietnica je vystlaná bunkami fotoreceptorov: keď tam nie je svetlo, produkujú špeciálne látky – neurotransmitery, no akonáhle do nich vstúpi fotón, bunky fotoreceptorov ich prestanú produkovať – a to je signál pre mozog. Existujú dva typy týchto buniek: tyčinky, ktoré sú citlivejšie na svetlo, a čapíky, ktoré lepšie zisťujú pohyb. Máme asi sto miliónov tyčiniek a ďalších 6-7 miliónov čapíkov, celkovo viac ako sto miliónov svetlocitlivých prvkov – to je viac ako 100 megapixelov, o akých sa žiadnemu „Hasselovi“ ani nesnívalo.

Slepá škvrna je prelomovým bodom, kde neexistujú vôbec žiadne bunky citlivé na svetlo. Je pomerne veľký - 1-2 mm v priemere. Našťastie máme binokulárne videnie a existuje mozog, ktorý spája dva obrázky so škvrnami do jedného normálneho.

V momente prenosu signálu v ľudskom oku nastáva problém s logikou. Podmorská chobotnica, ktorá zrak v skutočnosti nepotrebuje, je v tomto zmysle oveľa dôslednejšia. U chobotníc fotón najskôr narazí na vrstvu čapíkov a tyčiniek na sietnici, tesne za nimi čaká vrstva neurónov a odošle signál do mozgu. U ľudí svetlo najskôr preráža vrstvy neurónov – a až potom dopadá na fotoreceptory. Z tohto dôvodu je v oku prvý bod - slepý bod.

Druhá škvrna je žltá, je to centrálna oblasť sietnice priamo oproti zrenici, tesne nad zrakovým nervom. Toto miesto vidí oko najlepšie: koncentrácia svetlocitlivých buniek je tu značne zvýšená, takže naše videnie v strede zorného poľa je oveľa ostrejšie ako periférne.

Obraz na sietnici je prevrátený. Mozog vie, ako správne interpretovať obrázok, a obnoví pôvodný obrázok z prevráteného. Prvých pár dní deti vidia všetko hore nohami, kým ich mozog nastaví photoshop. Ak si nasadíte okuliare, ktoré prevrátia obraz (prvýkrát sa to podarilo v roku 1896), za pár dní sa náš mozog naučí správne interpretovať takýto prevrátený obraz.

Štruktúra ľudského oka pripomína fotoaparát. Rohovka, šošovka a zrenica fungujú ako šošovka, ktorá láme svetelné lúče a sústreďuje ich na sietnicu oka. Objektív dokáže zmeniť svoje zakrivenie a funguje ako automatické zaostrovanie na fotoaparáte – okamžite sa prispôsobí dobré videnie blízko alebo ďaleko. Sietnica, podobne ako film, zachytáva obraz a posiela ho ako signály do mozgu, kde sa analyzuje.

1 -zrenica, 2 -rohovka, 3 -dúhovka, 4 -šošovka, 5 -ciliárne telo, 6 -sietnica, 7 -cievnatka, 8 -optický nerv , 9 -cievy oka, 10 -očné svaly, 11 -skléra, 12 -sklovité telo.

Zložitá štruktúra očnej gule ju robí veľmi citlivou na rôzne zranenia, metabolické poruchy a choroby.

Oftalmológovia portálu „Všetko o vízii“ jednoduchý jazyk opísaná štruktúra ľudského oka vám dáva jedinečnú príležitosť vizuálne sa zoznámiť s jeho anatómiou.

Štruktúra hlavných štruktúr oka

Konštantnú hydratáciu celého povrchu očnej buľvy zabezpečujú slzné žľazy, ktoré zabezpečujú primeranú produkciu sĺz, ktoré tvoria tenký ochranný slzný film a k odtoku sĺz dochádza špeciálnymi slznými kanálikmi.

Vonkajšia vrstva oka je spojovka. Je tenký a priehľadný a tiež lemuje vnútorný povrch očných viečok, umožňuje ľahké kĺzanie počas pohybu očnej gule a žmurkania očných viečok.
Vonkajšia "biela" očná schránka - skléra, je najhrubšia z troch očných schránok, chráni vnútorné štruktúry a udržuje tonus očnej gule.

Skléra v strede predného povrchu očnej gule sa stáva priehľadnou a vyzerá ako vypuklé hodinové sklíčko. Táto priehľadná časť skléry sa nazýva rohovka, ktorá je veľmi citlivá kvôli prítomnosti mnohých nervových zakončení. Transparentnosť rohovky umožňuje prienik svetla do oka a jej sférickosť zabezpečuje lom svetelných lúčov. Prechodná zóna medzi sklérou a rohovkou sa nazýva limbus. V tejto zóne sa nachádzajú kmeňové bunky, ktoré zabezpečujú neustálu regeneráciu buniek vonkajších vrstiev rohovky.

Ďalšia škrupina- cievny. Vystiela skléru zvnútra. Už podľa názvu je jasné, že zabezpečuje prekrvenie a výživu vnútroočných štruktúr a tiež udržiava tonus očnej gule. Cievnatka pozostáva zo samotnej cievovky, ktorá je v tesnom kontakte so sklérou a sietnicou, a zo štruktúr ako ciliárne teliesko a dúhovka, ktoré sa nachádzajú v prednej časti očnej gule. Obsahujú veľa cievy a nervy.

Ciliárne teliesko je súčasťou cievovky a komplexného neuroendokrinno-svalového orgánu, ktorý hrá dôležitú úlohu pri tvorbe vnútroočnej tekutiny a v procese akomodácie.

Farba dúhovky určuje farbu ľudského oka. V závislosti od množstva pigmentu v jeho vonkajšej vrstve má farbu od bledomodrej alebo zelenkavej až po tmavohnedú. V strede dúhovky je otvor - zrenica, cez ktorú vstupuje svetlo do oka. Je dôležité poznamenať, že krvné zásobenie a inervácia cievovky a dúhovky s ciliárnym telom sú odlišné, čo ovplyvňuje kliniku chorôb tak všeobecne jednotnej štruktúry, ako je cievnatka.

Priestor medzi rohovkou a dúhovkou je predná komora oka a uhol tvorený okrajom rohovky a dúhovky sa nazýva uhol prednej komory. Cez tento uhol odteká vnútroočná tekutina cez špeciálny komplexný drenážny systém do očných žíl. Za dúhovkou je šošovka, ktorá sa nachádza pred sklovcom. Má tvar bikonvexnej šošovky a je dobre fixovaná mnohými tenkými väzbami na procesy ciliárneho telesa.

priestor medzi zadná plocha dúhovka, ciliárne teleso a predná plocha šošovky a sklovité telo nazývaná zadná komora oka. Predná a zadná komora sú naplnené bezfarebnou vnútroočnou tekutinou alebo komorovou tekutinou, ktorá neustále cirkuluje v oku a obmýva rohovku a šošovku a zároveň ich vyživuje, keďže tieto očné štruktúry nemajú vlastné cievy.

Najvnútornejšia, najtenšia a najdôležitejšia membrána pre akt videnia je sietnica. Ide o vysoko diferencovanú viacvrstvu nervové tkanivo, ktoré linky cievnatka v jej chrbte. Vlákna zrakového nervu vychádzajú zo sietnice. Všetky informácie prijaté okom vo forme nervových impulzov prenáša cez komplexnú vizuálnu dráhu do nášho mozgu, kde sa transformuje, analyzuje a vníma ako objektívnu realitu. Je to na sietnici, kde obraz nakoniec zasiahne alebo nezasiahne a v závislosti od toho vidíme objekty jasne alebo nie veľmi dobre. Najcitlivejšou a najcitlivejšou časťou sietnice je centrálna oblasť - makula. Je to makula, ktorá poskytuje naše centrálne videnie.

Dutina očnej gule je vyplnená priehľadnou, trochu rôsolovitou látkou - sklovcom. Udržuje hustotu očnej gule a priľne k vnútornej škrupine - sietnici, čím ju fixuje.

Optický systém oka

• Rohovka láme svetelné lúče silnejšie ako všetky ostatné štruktúry a potom prechádzajú cez zrenicu, ktorá funguje ako bránica. Obrazne povedané, ako v dobrom fotoaparáte, clona reguluje tok svetelných lúčov a v závislosti od ohniskovej vzdialenosti umožňuje získať kvalitný obraz, takže v našom oku funguje zrenička.
• Šošovka sa tiež láme a prenáša svetelné lúče ďalej do štruktúry vnímajúcej svetlo – sietnice, akýsi fotografický film.
• Kvapalina očné komory a sklovec má tiež vlastnosti lámajúce svetlo, ale nie také výrazné. Avšak stav sklovca, stupeň transparentnosti komorová voda očných komôr, prítomnosť krvi alebo iných plavákov v nich môže tiež ovplyvniť kvalitu nášho zraku.
• Normálne sa svetelné lúče, ktoré prešli všetkými priehľadnými optickými médiami, lámu tak, že pri dopade na sietnicu vytvárajú zmenšený, prevrátený, ale skutočný obraz.

Oko je teda veľmi zložité a prekvapivé. Akékoľvek zhoršenie stavu alebo krvného zásobenia konštrukčný prvok oči môžu nepriaznivo ovplyvniť kvalitu videnia.

Chlapci, vložili sme našu dušu do stránky. Ďakujem za to
za objavenie tejto krásy. Ďakujem za inšpiráciu a naskakuje mi husia koža.
Pridajte sa k nám na Facebook a V kontakte s

Sme zvyknutí nemilosrdne zaťažovať oči, sediaci pred monitormi. A málokto si myslí, že v skutočnosti ide o unikátny orgán, o ktorom ani veda ešte zďaleka nevie všetko.

webové stránky vyzýva všetkých pracovníkov kancelárie, aby častejšie premýšľali o stave zraku a aspoň niekedy robili cvičenia pre oči.

• Pri pohľade na toho, koho milujeme, sa zreničky očí rozšíria takmer o polovicu.
• Rohovka ľudského oka je taká podobná rohovke žraloka, že sa používa ako náhrada za operáciu oka.
• Každé oko obsahuje 107 miliónov buniek, z ktorých všetky sú citlivé na svetlo.
• Každý 12. muž je farboslepý.
• Ľudské oko dokáže vnímať iba tri časti spektra: červenú, modrú a žltú. Ostatné farby sú kombináciami týchto farieb.
• Naše oči majú priemer asi 2,5 cm a vážia asi 8 gramov.
• Viditeľná je len 1/6 očnej gule.
• V priemere za svoj život vidíme asi 24 miliónov rôznych obrázkov.
• Vaše odtlačky prstov majú 40 jedinečných charakteristík, zatiaľ čo vaša dúhovka ich má 256. Z tohto dôvodu sa skenovanie sietnice používa na bezpečnostné účely.
• Ľudia hovoria „pred mihnutím oka“, pretože je to najrýchlejší sval v tele. Žmurkanie trvá približne 100 – 150 milisekúnd a môžete žmurkať 5-krát za sekundu.
• Oči prenášajú do mozgu každú hodinu obrovské množstvo informácií. Šírka pásma tohto kanála je porovnateľný s kanálmi poskytovateľov internetu vo veľkom meste.
• Hnedé oči sú v skutočnosti modré pod hnedým pigmentom. Existuje dokonca aj laserový zákrok, ktorý dokáže hnedé oči natrvalo zmeniť na modré.
• Naše oči sa sústreďujú na približne 50 vecí za sekundu.
• Obrazy, ktoré sa posielajú do nášho mozgu, sú v skutočnosti hore nohami.
• Oči zaťažujú mozog prácou viac ako ktorákoľvek iná časť tela.
• Každá mihalnica žije približne 5 mesiacov.
• Mayovia považovali krížové oči za príťažlivé a snažili sa, aby ich deti mali krížové oči.
• Asi pred 10 000 rokmi mali všetci ľudia hnedé oči, kým človek žijúci v oblasti Čierneho mora nevyvinul genetickú mutáciu, ktorá viedla k vzniku modrých očí.
• Ak je na fotografii s bleskom červené iba jedno oko, je pravdepodobné, že máte opuchnuté oči (ak sa obe oči pozerajú na fotoaparát rovnakým smerom). Našťastie miera vyliečenia je 95%.
• Schizofrénia môže byť detekovaná s presnosťou až 98,3% pomocou konvenčného testu pohybu očí.
• Ľudia a psy sú jediní, ktorí hľadajú vizuálne podnety v očiach druhých, a psy to robia iba interakciou s ľuďmi.
• Približne 2 % žien má vzácnu genetickú mutáciu, ktorá spôsobuje, že majú extra sietnicový čapík. To im umožňuje vidieť 100 miliónov farieb.
• Johnny Depp je slepý na ľavé oko a krátkozraký na pravé.
• Bol zaznamenaný prípad siamských dvojčiat z Kanady, ktoré majú spoločný talamus. Vďaka tomu si mohli navzájom vypočuť myšlienky a vidieť sa navzájom očami.
• Ľudské oko môže robiť plynulé (nie trhavé) pohyby iba vtedy, ak sleduje pohybujúci sa objekt.
• História Cyclopes sa objavila vďaka národom stredomorských ostrovov, ktorí objavili pozostatky vyhynutých trpasličích slonov. Lebka slona bola dvakrát väčšia ako ľudská lebka a centrálna nosová dutina bola často mylne považovaná za očnú jamku.
• Astronauti nemôžu plakať vo vesmíre kvôli gravitácii. Slzy sa zhromažďujú v malých guľôčkach a začnú vás štípať oči.
• Piráti používali zaviazané oči, aby rýchlo prispôsobili svoj zrak prostrediu nad a pod palubou. Jedno si teda zvyklo na jasné svetlo a druhé na šero.
• Existujú farby, ktoré sú pre ľudské oko príliš „ťažké“, nazývajú sa „nemožné farby“.
• Vidíme určité farby, pretože toto je jediné spektrum svetla, ktoré prechádza vodou – oblasťou, z ktorej vznikli naše oči. Na Zemi nebol žiadny evolučný dôvod vidieť širšie spektrum.
• Oči sa začali vyvíjať asi pred 550 miliónmi rokov. Najjednoduchším okom boli častice fotoreceptorových proteínov u jednobunkových zvierat.
• Niekedy ľudia trpiaci afakiou - absenciou šošovky, hlásia, že vidia ultrafialové spektrum svetla.
• Včely majú chlpy v očiach. Pomáhajú určiť smer vetra a rýchlosť letu.
• Astronauti Apolla hlásili, že vidia záblesky a pruhy svetla, keď zatvoria oči. Neskôr sa ukázalo, že to bolo spôsobené kozmickým žiarením, ktoré bombardovalo ich sietnice mimo zemskej magnetosféry.
• „Vidíme“ mozgom, nie očami. Rozmazané a nekvalitné snímky sú chorobou očí, ako snímača, ktorý prijíma obraz skreslený. Potom si mozog vytvorí svoje deformácie a „mŕtve zóny“.
• Asi 65-85% bielych mačiek s modrými očami je hluchých.

Adam Hadhazy z BBC vysvetľuje, prečo vaše oči dokážu neuveriteľné veci, od videnia vzdialených galaxií vzdialených svetelné roky až po neviditeľné farby. Poobzeraj sa. Čo vidíš? Všetky tieto farby, steny, okná, všetko sa zdá byť samozrejmé, akoby to tu malo byť. Predstava, že toto všetko vidíme vďaka časticiam svetla – fotónom – ktoré sa od týchto predmetov odrážajú a dostávajú sa nám do očí, sa zdá byť neuveriteľná.

Toto fotónové bombardovanie je absorbované približne 126 miliónmi fotosenzitívnych buniek. Do nášho mozgu sa prenášajú rôzne smery a energie fotónov rôzne formy, farby, jas, naplnenie nášho viacfarebného sveta obrázkami.

Naša pozoruhodná vízia má zjavne množstvo obmedzení. Nevidíme rádiové vlny z našich elektronických zariadení, nevidíme baktérie pod nosom. Ale vďaka pokroku vo fyzike a biológii môžeme identifikovať základné obmedzenia prirodzeného videnia. „Všetko, čo dokážeš rozoznať, má svoj prah, najviac nízky level nad a pod ktoré nevidíte,“ hovorí Michael Landy, profesor neurovedy na New York University.

Prečo vidíme fialovú a nie hnedú farbu, závisí od energie alebo vlnovej dĺžky fotónov, ktoré zasiahnu sietnicu umiestnenú v zadnej časti našich očných buľv. Existujú dva typy fotoreceptorov, tyčinky a čapíky. Kužele sú zodpovedné za farbu, zatiaľ čo tyčinky nám umožňujú vidieť odtiene šedej pri slabom osvetlení, napríklad v noci. Opsíny alebo molekuly pigmentu v bunkách sietnice absorbujú elektromagnetickú energiu dopadajúcich fotónov, čím vytvárajú elektrický impulz. Tento signál putuje cez zrakový nerv do mozgu, kde sa rodí vedomé vnímanie farieb a obrazov.

Máme tri typy kužeľov a zodpovedajúcich opsínov, z ktorých každý je citlivý na fotóny určitej vlnovej dĺžky. Tieto kužele sú označené S, M a L (krátke, stredné a dlhé vlnové dĺžky). Krátke vlny vnímame ako modré, dlhé vlny ako červené. Vlnové dĺžky medzi nimi a ich kombinácie sa menia na úplnú dúhu. „Všetko svetlo, ktoré vidíme, okrem umelo vytvoreného pomocou hranolov alebo šikovných zariadení, ako sú lasery, je zmesou rôzne dĺžky vlny,“ hovorí Landy.

Zo všetkých možných vlnových dĺžok fotónu naše čapíky detegujú malé pásmo od 380 do 720 nanometrov - to, čo nazývame viditeľné spektrum. Mimo nášho spektra vnímania existuje infračervené a rádiové spektrum, ktoré má vlnovú dĺžku v rozsahu od milimetra po kilometer.

Hoci väčšina z nás je obmedzená na viditeľné spektrum, ľudia s afakiou (chýbajúca šošovka) môžu vidieť v ultrafialovom spektre. Afakia sa zvyčajne vytvára kvôli rýchle odstránenie katarakta resp vrodené chyby. Bežne šošovka ultrafialové svetlo blokuje, takže bez nej ľudia vidia za viditeľné spektrum a vnímajú vlnové dĺžky do 300 nanometrov v modrastom zafarbení.

Štúdia z roku 2014 ukázala, že relatívne povedané, všetci môžeme vidieť infračervené fotóny. Ak dva infračervené fotóny náhodne zasiahnu bunku sietnice takmer súčasne, ich energia sa spojí a premení ich vlnovú dĺžku z neviditeľných (napr. 1000 nanometrov) na viditeľných 500 nanometrov (pre väčšinu očí studená zelená).

Zdravé ľudské oko má tri typy čapíkov, z ktorých každý dokáže rozlíšiť asi 100 rôznych farieb, takže väčšina výskumníkov súhlasí s tým, že naše oči dokážu rozlíšiť celkovo asi milión farieb. Vnímanie farieb je však dosť subjektívna schopnosť, ktorá sa líši od človeka k človeku, takže je dosť ťažké určiť presné čísla.

„Je dosť ťažké dať to do čísel,“ hovorí Kimberly Jamison, výskumníčka z Kalifornskej univerzity v Irvine. "To, čo vidí jeden človek, môže byť len zlomkom farieb, ktoré vidí druhý."

Aký je minimálny počet fotónov, ktoré musíme vidieť?

Aby fungovalo farebné videnie, kužele vo všeobecnosti potrebujú oveľa viac svetla ako ich tyčinkové náprotivky. Preto pri slabom osvetlení farba „vybledne“, keď sa do popredia dostanú monochromatické tyčinky.

V ideálnych laboratórnych podmienkach a v oblastiach sietnice, kde tyčinky väčšinou chýbajú, môžu byť čapíky aktivované iba hŕstkou fotónov. Napriek tomu sa paliciam darí lepšie v podmienkach rozptýleného svetla. Ako ukázali experimenty zo 40. rokov, na upútanie našej pozornosti stačí jedno kvantum svetla. „Ľudia môžu reagovať na jeden fotón,“ hovorí Brian Wandell, profesor psychológie a elektrotechniky na Stanforde. "Nemá zmysel byť ešte citlivejší."

Vedci potom rozsvietili modro-zelené svetlo pred tvárami pokusných osôb. Na úrovni presahujúcej štatistickú šancu boli účastníci schopní detekovať svetlo, keď prvých 54 fotónov dosiahlo ich oči.

Po kompenzácii straty fotónov absorpciou inými zložkami oka vedci zistili, že len päť fotónov aktivovalo päť samostatných tyčiniek, ktoré poskytli účastníkom pocit svetla.

Aká je hranica toho najmenšieho a najďalej, čo môžeme vidieť?

Táto skutočnosť vás môže prekvapiť: neexistuje žiadna vnútorná hranica pre najmenšiu alebo najvzdialenejšiu vec, ktorú môžeme vidieť. Pokiaľ objekty akejkoľvek veľkosti a na akúkoľvek vzdialenosť prenášajú fotóny do buniek sietnice, môžeme ich vidieť.

„Všetko, čo zaujíma oko, je množstvo svetla, ktoré dopadá do oka,“ hovorí Landy. - Celkový počet fotónov. Môžete vytvoriť zdroj svetla smiešne malý a vzdialený, ale ak vyžaruje silné fotóny, uvidíte ho.“

Napríklad konvenčná múdrosť hovorí, že za tmavej, jasnej noci môžeme vidieť plameň sviečky zo vzdialenosti 48 kilometrov. V praxi sa samozrejme naše oči budú jednoducho kúpať vo fotónoch, takže putujúce svetelné kvantá z veľkých vzdialeností sa v tomto neporiadku jednoducho stratia. „Keď zvýšite intenzitu pozadia, zvýši sa množstvo svetla, ktoré potrebujete, aby ste niečo videli,“ hovorí Landy.

Všetky jednotlivé hviezdy, ktoré vidíme na nočnej oblohe, sú v našej galaxii -. Najvzdialenejší objekt, ktorý môžeme vidieť voľným okom, je mimo našej vlastnej galaxie: galaxia Andromeda, ktorá sa nachádza vo vzdialenosti 2,5 milióna svetelných rokov. (Aj keď je to diskutabilné, niektorí jednotlivci tvrdia, že sú schopní vidieť galaxiu Triangulum na extrémne tmavej nočnej oblohe a je vzdialená tri milióny svetelných rokov, len to musia brať na slovo).

Trilión hviezd v galaxii Andromeda sa vzhľadom na jej vzdialenosť rozmazáva do matne žiariaceho miesta na oblohe. A predsa je jeho veľkosť kolosálna. Pokiaľ ide o zdanlivú veľkosť, aj keď je táto galaxia vzdialená quintilión kilometrov, je šesťkrát taká široká. spln. K našim očiam sa však dostane tak málo fotónov, že toto nebeské monštrum je takmer neviditeľné.

Aké ostré môže byť videnie?

Prečo nemôžeme vidieť jednotlivé hviezdy v galaxii Andromeda? Hranice nášho zrakového rozlíšenia alebo zrakovej ostrosti majú svoje vlastné obmedzenia. Zraková ostrosť je schopnosť rozlišovať detaily, ako sú bodky alebo čiary, oddelene od seba tak, aby sa nezlúčili. Hranice videnia si teda môžeme predstaviť ako počet „bodov“, ktoré dokážeme rozlíšiť.

Teoreticky štúdie ukázali, že najlepšie, čo môžeme vidieť, je asi 120 pixelov na oblúkový stupeň, čo je jednotka uhlového merania. Môžete si to predstaviť ako čiernobielu šachovnicu 60x60, ktorá sa zmestí na necht natiahnutej ruky. „Je to najjasnejší vzor, ​​aký môžete vidieť,“ hovorí Landy.

Očný test, podobne ako tabuľka s malými písmenami, sa riadi rovnakými princípmi. Rovnaké hranice ostrosti vysvetľujú, prečo nedokážeme rozlíšiť a zamerať sa na jedno stlmenie biologická bunka niekoľko mikrometrov široký.

Ale neodpisuj sa. Milión farieb, jednotlivé fotóny, galaktické svety vzdialené kvintilióny kilometrov – to nie je až také zlé pre bublinku želé v našich očných jamkách, spojenú s 1,4-kilogramovou špongiou v našich lebkách.