Адаптация глаза: темновая, световая, цветовая

В офтальмологии термином адаптометрия называется изучение темновой адаптации глаза, которое основывается на последовательном замере порогов светоощущения.

Светоощущение (иначе говоря это восприимчивость наших глаз к свету) — самая важная способность зрения, обеспечением которой занимаются специальные палочки сетчатки — световые рецепторы.

Адаптометрия глаза сегодня является очень важной процедурой в офтальмологии, поскольку, световая чувствительность считается самым изменчивым показателем. Таким образом, при развитии многих патологий именно эта способность глаз начинает страдать раньше остальных.

Адаптация глаза: темновая, световая, цветовая

Чувствительность глаз к свету

Потрясающая результативность федеральной программы по борьбе с потерей зрения дает свои плоды…

Восприимчивость глаз к свету принято измерять световыми порогами, которые делят на две категории:

  • Пороги раздражения — это самая маленькая световая энергия, которая является началом восприятия;
  • Пороги различения — это ощущение самого маленького различия в освещении.

В основу адаптометрии закладывается установление порогов различения.

Категории адаптации

Возможность глазного аппарата приспосабливаться к смене условий освещенности обозначается термином адаптация. Всего выделяют две категории адаптации: световая и темновая.

Световая

Световой адаптацией называется приспособленность глаз к повышенному освещению. К сожалению, на сегодняшний день в офтальмологии сведений об этом процессе крайне мало, поскольку он исследуется в редких случаях на особых основаниях. Однако, выяснено, что световая адаптация более короткая, чем темновая в несколько тысяч раз.

Темновая

В основном исследуют темновую адаптацию. Ее определение происходит по нескольким параметрам:

  • Достижение максимальной световосприимчивости в первые тридцать пять-сорок минут.
  • Чем меньше глаз адаптируется к свету, тем быстрее увеличивается световосприимчивость;
  • В процессе чувствительность к свету может повышаться более чем в десять тысяч раз.
  • Адаптация к темноте может незначительно повыситься через сорок пять минут нахождения в темном помещении, если обследуемый при этом не покидает его.

Адаптация глаза: темновая, световая, цветовая

Как проводится адаптометрия

Темновую адаптацию в большинстве случаев исследуют в рамках диагностики.

Для определения адаптационной способности к темноте офтальмологи используют специальный аппарат — адаптометр, в основу действия которого заложен количественный учет ощущения силы световых раздражений. Устройство также дает возможность изучить в процессе темновой адаптации и полную восприимчивость к свету, а также и то, как меняется острота центрального зрения и другие зрительные функции.

Адаптация глаза: темновая, световая, цветовая

Как происходит проверка

  • Шаровидная часть устройства оснащена окном, сквозь которое пациент может видеть в равной степени освещаемые предметы. Их освещенность регулируют диафрагмой и дополнительными нейтральными светофильтрами.
  • Минимальное отверстие в диафрагме и одновременное включение всех фильтров сокращают поток света в несколько сотен миллионов раз.
  • Величину, обратно пропорциональную яркостной черте называют оптической плотностью. На конкретном пороге она определяется в соответствии с измерительной шкалой.
  • Двадцать минут пациент пребывает в условиях, которые первично адаптируют его к темноте. После этого проходит процесс предварительной световой адаптации к уровню яркости стенок шара.
  • Отсчитывать порог световосприимчивости аппарат начинает тогда, когда пациент чувствует в темном пространстве пятно света в определенной геометрической форме. Каждая черта замеряется через пять минут.
  • Результат диагностики отображается на графике, ось абсцисс которого — временной показатель, а ось ординат — показатель оптической плотности, величина которой соответствует конкретным замерам.
  • Адаптометр также позволяет провести ускоренную процедуру обследования, смысл которой сводится к определению временного промежутка, в который пациент различает тест-предмет после дозированного привыкания к свету.
  • Также отсчитывать пороги восприимчивости к свету можно как по ощущениям светлых пятен, так и по определению форм исследовательских предметов.

Источник: https://glazexpert.ru/korrekciya/procedury/adaptometriya.html

Восприятие зрительных раздражителей. Цветное зрение. Световая и темновая адаптация

Зрительное ощущение — индивидуальное восприятие зрительного раздражителя, возникающее при попадании прямых и отраженных от предметов лучей света, достигающих определенной пороговой интенсивности. Реальный зрительный объект, находящийся в поле зрения, вызывает комплекс ощущений, интеграция которых формирует восприятие объекта.

Восприятие зрительных раздражителей. Восприятие света осуществляется с участием фоторецепторов, или нейросенсорных клеток, которые относятся ко вторичночувствующим рецепторам.

Это означает, что они представляют собой специализиро­ванные клетки, передающие информацию о квантах света на нейроны сетчатки, в том числе вначале на биполярные нейроны, затем на ганглиозные клетки, аксоны которых составляют волокна зрительного нерва; информация затем поступает на нейроны подкоровых (таламус и передние бугры четверохолмия) и корковых центров (первичное проекционное поле 17, вторичнные проекционные поля 18 и 19) зрения. Кроме того, в процессах передачи и пе­реработки информации в сетчатке участвуют также гори­зонтальные и амакриновые клетки. Все нейроны сетчатки образуют нервный аппарат глаза, который не только пе­редает информацию в зрительные центры мозга, но и участвует в ее анализе и переработке. Поэтому сетчатку называют частью мозга, вынесенной на периферию.

Более 100 лет назад на основании морфологических признаков Макс Шультце разделил фоторецепторы на два типа — палочки (длинные тонкие клетки, имеющие ци­линдрический наружный сегмент и равный ему по диа­метру внутренний) и колбочки (обладающие более корот­ким и толстым внутренним сегментом).

Он обратил внима­ние на то, что у ночных животных (летучая мышь, сова, крот, кошка, еж) в сетчатке преобладали палочки, а у дневных (голуби, куры, ящерицы) — колбочки.

На осно­вании этих данных Шультце предложил теорию двойствен­ности зрения, согласно которой палочки обеспечивают скотопическое зрение, или зрение при низком уровне осве­щенности, а колбочки реализуют фотопическое зрение и работают при более ярком освещении.

Следует, однако, отметить, что кошки прекрасно видят днем, а содержащие­ся в неволе ежи легко приспосабливаются к дневному об­разу жизни; змеи, в сетчатке которых находятся главным образом колбочки, хорошо ориентируются в сумерках.

Морфологические особенности палочек и колбочек. В сетчатке человека в каждом глазу содержится около 110-123 млн. палочек и примерно 6-7 млн. колбочек, т.е. 130 млн. фоторецепторов. В области желтого пятна имеются главным образом колбочки, а на периферии — палочки.

Построение изображения.Глаз имеет несколько преломляющих сред: роговицу, жидкость передней и задней камер глаза, хруст лик и стекловидное тело. Построение изображения в такой системе очень сложно, ибо каждая преломляющая среда имеет свой радиус кривизны и показатель преломления.

Специальные расчеты показали, что можно пользоваться упрощенной моделью — редуцированным глазом и считать, что имеется только одна преломляющая поверхность — роговица и одна узловая точка (через нее луч пролетит без преломления), находящаяся на расстоянии 17 мм спереди от сетчатки (рис. 60).

Адаптация глаза: темновая, световая, цветовая

Расположение узловой точки Рис. 61. Построение изображения, и заднего фокуса глаза.

Для построения изображения предмета АБ из каждой ограничивающей его точки берется два луча: один луч после преломлен проходит через фокус, а второй идет без преломления через узловую точку (рис. 61).

Место схождения этих лучей дает изображение точек А и Б — точки А1 и Б2 и соответственно предмет А1Б1. Изображение получается действительным, обратным и уменьшенным.

Зная расстояние от предмета до глаза ОД, величин предмета АБ и расстояние от узловой точки до сетчатки (17 мм), можно вычислить величину изображения. Для этого из подобия треугольников АОБ и Л1Б1О1 выводится равенство отношений:

Адаптация глаза: темновая, световая, цветовая

Преломляющую силу глаза выражают в диоптриях. Прелом­ляющей силой в одну диоптрию обладает линза с фокусным рас­стоянием в 1 м.

Для определения преломляющей силы линзы в диоптриях следует единицу разделить на фокусное расстояние в центрах. Фокус — это точка схождения после преломления параллельно падающих на линзу лучей.

Фокусным расстоянием называют расстояние от центра линзы (для глаза от узловой точки) ho фокуса.

Глаз человека установлен на рассматривание дальних предметов: параллельные лучи, идущие от сильно удаленной светящейся точки, сходятся на сетчатке, и, следовательно, на ней находится фокус. Поэтому расстояние OF от сетчатки до узловой точки О является для глаза фокусным расстоянием. Если принять его равным17 мм, то преломляющая сила глаза будет равна:

Адаптация глаза: темновая, световая, цветовая

Цветовое зрение.Большинство людей способно раз­личать основные цвёта и их многочисленные оттенки.

Это объясняется воздействием на фоторецепторы раз­личных по длине волны электромагнитных колебаний, в том числе дающих ощущение фиолетового цвета (397-424 нм), синего (435 нм), зеленого (546 нм), желтого (589 нм) и красного (671-700 нм).

Сегодня ни у кого не вызывает сомнения, что для нормального цветового зре­ния человека любой заданный цветовой тон может быть получен путем аддитивного смешения 3 основных цвето­вых тонов — красного (700 нм), зеленого (546 нм) и синего (435 нм).

Белый цвет дает смешение лучей всех цветов, либо смешение трех основных цветов (красного, зеленого и синего), либо при смешении двух так называемых парных дополнительных цветов: красного и си­него, желтого и синего.

Световые лучи с длиной волны от 0,4 до 0,8 мкм, вызывая возбуждение в колбочках сетчатки, обусловли­вают возникновение ощущения цветности предмета. Ощущение красного цвета возникает при действии лучей с наибольшей длиной волны, фиолетового — с наименьшей.

В сетчатке имеются три типа колбочек, реагирующих по-раз­ному на красный, зеленый и фиолетовый цвет. Одни колбочки реагируют главным образом на красный цвет, другие — на зеленый, третьи — на фиолетовый. Эти три цвета были названы основными.

Запись потенциалов действия от одиночных ганглиозных клеток сетчатки показала, что при освещении глаза лучами различной длины волны возбуждение в одних клетках — доминаторах — возникает при действии любого цвета, в других — модуляторах — только на определенную длину волны.

При этом было выделено 7 различных модуляторов, реагирующих на длину волны от 0,4 до 0,6 мкм.

Оптическим смешением основных цветов можно получить все остальные цвета спектра и все оттенки. Иногда наблюдаются нарушения цветовосприятия, в связи, с чем человек не различает тех или иных цветов.

Такое отклонение отме­чается у 8% мужчин и у 0,5% женщин. Человек может не разли­чать один, два, а в более редких случаях все три основных цвета, так что вся окружающая среда воспринимается в серых тонах.

Адаптация.Чувствительность фоторецепторов сетчатки к дей­ствию световых раздражителей чрезвычайно высока. Одна палоч­ка сетчатки может быть возбуждена при действии 1—2 квантов света. Чувствительность может меняться при изменении освещенности. В темноте она повышается, а на свету — уменьшается.

Темновая адаптация, т.е. значительное повышение чувствительности глаза наблюдается при переходе из светлого помещения в темное. В первые десять минут пребывания в темноте чувствительность глаза к свету увеличивается в десятки раз, а затем в течение часа — в десятки тысяч раз.

В основе темновой адаптации лежат два основных процесса — вос­становление зрительных пигментов и увеличение площади рецептивного поля. В первое время происходит восста­новление зрительных пигментов колбочек, что, однако, не приводит к большим изменениям чувствительности глаза, так как абсолютная чувствительность колбочкового аппа­рата невелика.

К концу первого часа пребывания в тем­ноте восстанавливается родопсин палочек, что в 100000-200000 раз повышает чувствительность палочек к свету (и, следовательно, повышает периферическое зрение).

Кроме того, в темноте вследствие ослабления или снятия латерального торможения (в этом процессе принимают участие нейроны подкоровых и корковых центров зре­ния), существенно увеличивается площадь возбудительно­го центра рецептивного поля ганглиозной клетки (при этом возрастает конвергенция фоторецепторов на бипо­лярные нейроны, а биполярных нейронов — на ганглиозную клетку). В результате этих событий за счет про­странственной суммации на периферии сетчатки световая чувствительность в темноте возрастает, но при этом сни­жается острота зрения. Активация симпатической нервной системы и рост продукции катехоламинов повышают ско­рость темновой адаптации.

Читайте также:  Зрение при рассеянном склерозе: причины, методы лечения

Опыты показали, что адаптация зависит от влияний, приходящих из центральной нервной системы. Так, освещение одного глаза вызывает падение чувствительности к свету второго глаза, не подвергавшегося освещению. Предполагают, что импульсы, приходящие из центральной нервной системы, вызывают изменение числа функционирующих горизонтальных клеток.

При увеличении их количества возрастает число фоторецепторов, соединенных с одно ганглиозной клеткой, т. е. возрастает рецептивное поле. Это и обеспечивает реакцию при меньшей интенсивности светового раздражения. При увеличении освещенности число возбужденных горизонтальных клеток уменьшается, что сопровождается падением чувствительности.

При переходе от темноты к свету наступает времен­ное ослепление, затем чувствительность глаза постепенно снижается, т.е. происходит световая адаптация. Она свя­зана, главным образом, с уменьшением площади рецеп­тивных полей сетчатки.

Источник: https://megaobuchalka.ru/4/42616.html

Светоощущение, адаптация

Адаптация глаза: темновая, световая, цветовая

Светоощущение — способность зрительного анализатора воспринимать свет и различать его яркость. На светоощущении построены все другие возможности зрения.

Световая чувствительность неодинакова в различных отделах сетчатки, так как палочки и колбочки распределяются неравномерно. Палочки во много раз чувствительнее к свету, чем колбочки.

На периферии сетчатки нейроэпителий представлен только палочками, поэтому светоощущение периферических отделов сетчатки значительно выше, чем центральных.

Палочки сетчатки — носители сумеречного зрения, зрения при слабом освещении.

Чувствительность глаза к свету определяет, в частности, концентрация светочувствительных зрительных веществ (зрительного пурпура) в палочках. На световую чувствительность глаза влияет и состояние нервных элементов зрительного аппарата, т.е. периферических и центральных нервных клеток и нервных волокон.

Цветовая чувствительность — одна из самых тонких функций глаза. Ее расстройство часто бывает одним из самых ранних симптомов начинающегося заболевания.

При исследовании светоощущения определяют способность сетчатки воспринимать минимальное световое раздражение — порог светоощущения и способность улавливать наименьшую разницу в интенсивности освещения, что называется дорогом различения.Порог раздражения сильно зависит от предварительного освещения глаза.

Так, если пробыть некоторое время в темном помещении и затем выйти на яркий свет, то наступит как бы ослепление. Спустя некоторое время пребывания на свету глаз уже спокойно его переносит.

Наоборот, если пробыть некоторое время на свету, а затем войти в сильно затемненное помещение, то первое время предметы совершенно неразличимы и лишь постепенно глаз привыкает к пониженному освещению.

При воздействии на глаз сильного света быстрее разрушаются зрительные вещества и, несмотря на их перманентное восстановление, чувствительность глаза к свету понижается.

В темноте распад зрительных веществ не происходит так быстро, как на свету, и, следовательно, в темноте повышается чувствительность глаза к свету.

Кроме того, под действием на сетчатку яркого света из пигментного эпителия пигмент перемещается к нейроэпителию и как бы прикрывает его, что в свою очередь снижает его чувствительность к свету.

Процесс приспособления глаза к различным условиям освещения называется адаптацией.При адаптации к свету чувствительность глаза к световому раздражителю понижается.

Исследование темновой адаптации имеет очень большое значение при профессиональном отборе, особенно работников транспорта, авиации, а также при проведении военной экспертизы.

Понижение темновой адаптации является симптомом некоторых глазных (глаукома, сидероз, пигментная дистрофия сетчатки) и общих (болезни печени. авитаминоз А) заболеваний.

Для изучения световой чувствительности и всего хода адаптации служат адаптометры.

Для врачебной экспертизы широко применяют адаптометр, созданный проф. C.B. Кравковым и проф. H.A. Вишневским. Он позволяет ориентировочно определить состояние сумеречного (ночного) зрения при массовых обследованиях за 3—5 мин.Действие прибора основано на перемещении относительной яркости цветов в условиях дневного и пониженного освещения (феномен Пуркинье).

При сумеречном зрении происходит перемещение максимума яркости в спектре от красной части спектра к сине-фиолетовой.

В основе феномена Пуркинье лежит то обстоятельство, что колбочки сетчатой оболочки, функционирующие при дневном зрении, перестают функционировать при ослаблении освещения, уступая ведущее место аппарату палочек сетчатой оболочки, более чувствительному к зелено-синим лучам, которые и кажутся в этом случае относительно более яркими, чем желто-оранжевые.

Адаптометр Кравкова-Вишневского представляет собой темную камеру, внутри которой расположена таблица из зеленого, голубого, желтого и красного квадратов, освещаемая светом различной, постепенно усиливающейся яркости. Основной объект наблюдения — голубой квадрат; желтый квадрат служит для контроля.

О светоощущении можно судить по времени, которое нужно обследуемому для того, чтобы он начал различать цветные квадраты таблицы. В начале исследования при адаптации к свету обследуемый не различает цветов и квадраты кажутся ему серыми различной светлости.

По мере наступления темновой адаптации первым различается желтый квадрат, затем — голубой. Красный и зеленый квадраты в этих условиях совсем неразличимы.

Время, прошедшее от момента включения ламп до момента, когда обследуемый увидел более светлый квадрат на месте зеленого, отмечается по секундомеру.

При нормальном цветовом зрении и нормальной темновой адаптации — это время колеблется между 15-й и 60-й секундами.

Темновую адаптацию можно проверить и без адаптометра, используя таблицу Кравкова—Пуркинье. Кусок картона размером 20×20 см оклеивают черной бумагой. По углам, отступя на 3—4 см от края, наклеивают 4 квадратика размером 3×3 см из голубой, желтой, красной и зеленой бумаги.

Цветные квадраты показывают пациенту в затемненной комнате на расстоянии 40—50 см от глаза. В норме сначала квадраты неразличимы. Через 30—40 с становится различимым контур желтого квадрата, а затем — голубого. Понижение темновой адаптации называется гемералопией.

При гемералопии видят лишь один желтый квадрат.

Если установлено понижение сумеречного зрения, темновую адаптацию необходимо проверить на более точных адаптометрах, например на адаптометре БелостоцкогоПрибор определяет кривую нарастания световой чувствительности глаза во время длительного (60 мин) пребывания в темноте и исследует раздельно световую чувствительность центра и периферии сетчатой оболочки в короткое (3—4 мин) время, а также определяет чувствительность адаптированного к темноте глаза к ярком свет.

Перед началом исследования темновой адаптации необходимо получить максимальную световую адаптацию Для этого обследуемый в течение 20 мин смотрит на равномерно и ярко освещенный экран Затем пациента помещают в полную темноту (под ширму адаптометра) и определяют световую чувствительность глаз.

Через интервалы 5 мин больному предлагают смотреть на слабо освещенный экран По мере того как световая чувствительность нарастает, восприятие яркости постепенно снижается С помощью диафрагмы можно ДОСТИГНУТЬ постепенного и равномерного уменьшения освещения примерно в 80 млн раз по сравнению с освещением при открытой диафрагме Исследование проводят в течение 1 ч.

Световая чувствительность глаза быстро возрастает в темноте и через 40— 45 мин достигает максимума, возрастая в 50 000—100 000 раз, а иногда и более по сравнению с чувствительностью глаза на свету. Особенно быстро темновая адаптация нарастает в первые 20 мин.

Поскольку нарастание порогов световой чувствительности обладает огромным размахом (световая чувствительность увеличивается до 100 000 раз), удобнее представлять нарастание световой чувствительности в логарифмах чисел, обозначающих световую чувствительность.

По оси абсцисс откладывают время пребывания в темноте в минутах, а по оси ординат — пороги световой чувствительности, выраженные в логарифмах.

Световая чувствительность и ход адаптации — исключительно тонкие функции, они зависят от возраста, питания, настроения, различных побочных раздражителей.

Расстройства темновой адаптации могут проявляться в виде повышения порога раздражения, т.е.

светочувствительность даже при длительном пребывании в темноте остается пониженной и не достигает нормальной величины, или в виде замедления адаптации, когда светочувствительность нарастает позднее, чем в норме, но постепенно доходит до нормальной или почти нормальной величины.

Чаше встречается комбинация указанных видов расстройств. И тот и другой вид нарушения указывает на понижение световой чувствительности.

Расстройство темновой адаптации резко снижает способность ориентироваться в пространстве при пониженном освещении.

Гемералопия возможна при некоторых заболеваниях сетчатки (пигментная дистрофия, ретиниты, хориоретиниты, отслойка сетчатки) и зрительного нерва (атрофия, застойный диск), при высоких степенях близорукости.

В этих случаях гемералопия вызвана необратимыми анатомическими дефектами в зрительно-нервном аппарате — разрушением окончаний палочек и колбочек. Понижение темновой адаптации — один из ранних признаков глаукомы. Это наблюдается и при заболеваниях печени, чаще при циррозе.

В печени содержится много витамина А, ее заболевание вызывает авитаминоз А, в результате снижается тем новая адаптация.

Кроме того, при циррозе печени в пигментном эпителии откладывается холестерин, что препятствует нормальной выработке зрительных пигментов.

Гемералопия как функциональное нарушение сетчатки может возникнуть при нарушениях питания, общем гиповитаминозе с преимущественным дефицитом витамина А Витамин А, как известно, необходим для выработки зрительного пурпура.

Довольно часто гемералопия сочетается с появлением на конъюнктиве глазного яблока ксеротических бляшек рядом с роговицей на уровне ее горизонтального меридиана в виде суховатых участков эпителия.

Такая гемералопия обратима и проходит довольно быстро, если в пищу вводить содержащие витамин А продукты, свежие овощи, фрукты, печень и т.д.

Источник: https://zreni.ru/articles/oftalmologiya/4152-svetooschuschenie-adaptaciya-oftalmologiya.html

Увеличиваем чувствительность глаза в 200.000 раз. Секреты ночного зрения

Адаптация глаза: темновая, световая, цветовая

Часто в разговоре с покупателями мы используем термин «ночное зрение». Обычно это касается фонарей, имеющих на борту красный источник света. Однако объяснить, что это такое и для чего оно нужно, довольно сложно. Поэтому просто ссылаемся на науку и говорим, что красный свет – это полезное дополнение, делающее ночную картину чётче и яснее. Пришло время раскрыть все секреты ночного зрения, которые давным-давно известны военным разведчикам, спецназу и солдатам караульной службы.

Мы уже касались этой темы в обзоре фонаря Fenix TK41C, т.к. у него есть отдельный красный светодиод, предназначенный конкретно для работы совместно с ночным зрением.

Такой же отдельный светодиод имеется у TK15C и LD75C. У некоторых налобных фонарей также есть дополнительный красный маломощный светодиод – например, у Fenix HL30, HP01 или нового HL60R.

Попробуем рассказать об этом более развёрнуто.

Из курса школьной анатомии нам известно, что глаз человека имеет высокоразвитую нервную систему, снабжён отличной оптикой и развитой мускулатурой, позволяющей глазу двигаться и фокусироваться. Всё это дает человеку возможность различать огромный диапазон видимых световых раздражителей, интенсивность которых может различаться в 10 миллиардов раз.

Психологи и физиологи всего мира долгие годы исследовали возможности этого органа чувств и, в том числе, то самое ночное зрение. Больше всего исследований в этой области проводилось в годы Второй мировой войны и преследовало вполне конкретные военные задачи. Исследования выявили, что сетчатка глаза имеет очень сложное строение. (см. Рис.

1а) Она состоит из нескольких слоёв нервных клеток, оканчивающихся светочувствительными аппаратами – колбочками и палочками, которые и являются рецепторами света. Колбочки менее чувствительны и предназначены для работы в дневное время, они также отвечают за видимость цвета. В сетчатке их около 7 миллионов. Палочки же их полная противоположность.

Они высокочувствительны к свету слабой интенсивности. Их значительно больше, примерно 130 миллионов. Именно они являются основным механизмом ночного зрения.

Адаптация заключается в приспособлении глаза к воздействию световых раздражителей. Различают темновую адаптацию, световую и цветовую.

Увеличение световой чувствительности глаза по мере пребывания в темноте называется темновой адаптацией. Она возникает вследствие того, что в темноте возрастает концентрация зрительного пурпура, содержащегося в палочках.

Читайте также:  Пятна под глазами: причины, лечение и профилактика

Это влечёт за собой повышение чувствительности глаза к световым раздражителям.

Установлено, что темновая адаптация начинается с момента погружения глаз в темноту, и благодаря ей чувствительность может быть увеличена в 200 000 раз. Возрастание чувствительности происходит непрерывно в течении всего времени нахождения в темноте и достигает своей максимальной отметки через 60-80 минут1.

Особенно интенсивно адаптация нарастает в первые 15-30 минут. Это означает, что охранник, выйдя из помещения с ярким освещением на неосвещённый пост, примерно час не способен вести эффективное наблюдение за охраняемой территорией.

Известно, что именно после пересменки охраны преступники чаще всего совершают нападения на охраняемые объекты.

Выявленные механизмы и закономерности «ночного зрения» дают возможность существенно ускорить адаптацию глаз, и повысить их чувствительность. Рассмотрим подробнее эти механизмы.

Первое. Светочувствительные рецепторы – те самые колбочки и палочки – распределены по сетчатке неравномерно. Первые располагаются преимущественно в центре, вторые – на периферии. Следовательно, для обнаружения малозаметных объектов в тёмное время суток их лучше рассматривать периферической часть сетчатки. (см. Рис.1б)

Второе. Рецепторы сетчатки значительно отличаются по степени чувствительности к свету с разной длиной волны. Глаз, адаптированный к темноте, наиболее восприимчив к длине волн порядка 511 нм и относительно менее восприимчив к спектру, превышающему 620 нм. (см. Рис.2)

Дневное зрение лучше всего воспринимает волны порядка 554 нм. Это значит, что ночное зрение максимально чувствительно к синему спектру света и относительно нечувствительно к красному.

Проще говоря, ночью адаптированным зрением мы мгновенно обнаруживаем объекты синего цвета – но при попадании в глаза синего света происходит темновая дезадаптация, т.е. «засветка», и, как следствие, снижение чувствительности.

Поэтому желательно, чтобы дежурное освещение в помещениях, где отдыхает караульная смена перед заступлением на посты, было красным.

В годы Второй мировой войны армия США разработала специальные красные очки, плотно прилегающие к лицу, которые не пропускали свет с длиной волны меньше 600 нм, но через которые проникало достаточно света для работы колбочкового зрения. В таких очках солдат мог сколько угодно находиться в освещённом помещении и сохранять ночное зрение. Это практически полностью исключало процесс темновой адаптации и позволяло при выходе в ночь сразу приступить к выполнению задач.

Очки похожие на те, что разработали в армии США показаны в серии фильмов про Риддика.

Фонарь красного цвета позволяет без ущерба для адаптированных к темноте глаз увеличивать яркость и контрастность освещаемого пространства, что помогает при передвижении ночью лучше различать объекты на ближних и средних дистанциях. При свете красного фонаря можно, например, читать карту, не теряя способности сразу сверять её с местностью.

Известен факт, что, несмотря на знания о ночном зрении и его закономерностях, в 1939 году Париж и Лондон использовали для светомаскировки синий свет. За что лётчики немецких бомбардировщиков были очень благодарны, ведь синий свет помогал им мгновенно находить объекты на земле и одновременно «ослеплял» расчёты ПВО.

Третье. Темновая адаптация неравномерна и имеет определённую динамику. В первые 5 минут чувствительность глаз увеличивается на 30% относительно начального уровня. Ещё через 15-20 минут – на 80%.

Во многом это время зависит от дельты между начальной и конечной точками устанавливающейся чувствительности.

Есть большая разница между адаптацией после полумрака и переходом от яркого света к полной темноте.

Четвёртое. Найдена закономерность дезадаптации глаза к темноте. К примеру, «засветка» адаптированного к темноте зрения в течение 5 секунд снижает его чувствительность примерно на 8-10 минут.

На это же время снижается чёткость и дальность обнаружения объектов. Отсюда следует, что на частично освещённых постах охрана остаётся практически слепой большую часть времени.

И наиболее выражена эта «слепота», когда караульный попадает в темноту сразу после участка со светом.

Пятое. Найдена взаимосвязь в функционировании симпатической нервной системы, выраженная в том, что возбуждение одной из систем симпатической иннервации влечёт за собой возбуждение прочих симпатических систем. Исходя из этого, группа ученых Института психологии АПН РСФСР под руководством К.Х.

Кекчеева в 1941-1946 гг. проводила исследования с целью улучшения ночного зрения военнослужащих (разведчиков, диверсантов, наблюдателей, часовых). Результатом стало выявление физиологических стимуляторов, позволяющих за короткий промежуток времени существенно повысить световую чувствительность глаз.

Такими стимуляторами являются:

  •  форсированное дыхание (глубокое резкое дыхание, начинающееся с полного выдоха);
  • термическое воздействие (обтирание лица холодной водой, холодный компресс на затылок);
  •  вкусовые раздражители (приём небольшого количества вкусной пищи – 10 граммов сахара, например);
  • лёгкая мышечная активность (простейшие гимнастические упражнения);
  • прием витамина А (ретинола ацетата) в больших дозах (20-50 тыс. МЕ – т.е., в десять раз выше суточной потребности).2

Проведенные эксперименты до сих пор считаются классическими, а полученные результаты – актуальными. Они свидетельствуют о том, что применение физиологических стимуляторов позволяет повысить чувствительность ночного зрения и слуха на 40-50%. Время темновой адаптации сокращается примерно в 10 раз, до 5-6 минут.

Зрительная чувствительность растёт в 10 раз быстрее, чем без применения стимуляторов. При этом однократное их применение обеспечивает повышение чувствительности на 1-1,5 часа, многократное – на 2-3 часа.

Также перечисленные стимуляторы являются эффективным и надёжным средством для снятия кинестетического и сенсорного утомления.

Ряд других исследований, проведенных под руководством Л.А.Шварц и также ориентированных на нужды армии, показали, что серьёзное изменение зрительной чувствительности достигалось посредством эмоционально-волевого усилия.

Выяснилось, что при использовании особых инструкций, требующих определённого уровня чувствительности в установленные сроки, необходимая чувствительность достигалась на 470-845% быстрее, по сравнению с исходной.

Здесь психологическим механизмом изменения показателей служат убеждение (самоубеждение), внушение (самовнушение) и эмоциональный настрой. Доказан и факт влияния на остроту ночного зрения различных приятных раздражителей.

Употребление вкусной пищи (к примеру, сахара) увеличивало остроту ночного зрения на 210%, а приятная музыка – на 240%. В противовес этому, грустная музыка снижала чувствительность на 60%, а горькая пища – на 50%.3

И последнее. Использование красной светомаскировки или красного фонаря при скрытом перемещении обусловлено тем, что оппонент также использует «палочковое» зрение для наблюдения за местностью. То есть, колбочки у него неактивны. А, как мы написали выше, палочки наименее чувствительны к этому спектру.

Для того чтобы активировать неактивный рецептор, нужен сигнал достаточной интенсивности (т.е., достаточной яркости, применительно к свету). Красный свет низкочастотный, у него малая яркость и интенсивность.

Поэтому при использовании темно-красного фонаря есть шанс, что «спящие» световые рецепторы стороннего наблюдателя, находящегося на некотором расстоянии, этот свет просто не возбудит, т.к. интенсивность сигнала слишком мала, а темновые его не различат, т.к. они для этого не предназначены.

Сюда же можно отнести и физические свойства красного света, касающиеся нормальной дисперсии: чем ниже частота (больше длина волны), тем рассеивание меньше, луч более когерентный. На практике это означает очень хорошую прямую видимость красного света и очень слабое его распространение в сторону от основного потока.

Описанные данные позволяют вам использовать богатый арсенал средств для решения задач, связанных с ночным зрением. Зная эти методы, вы можете:

  • резко сокращать или устранять период темновой адаптации;
  • повышать чувствительность глаз;
  • поддерживать достигнутую чувствительность длительное время;
  • избегать негативных факторов темновой дезадаптации;
  • знать и применять на практике преимущества красных фонарей.

Знание этих простых секретов позволит вам эффективнее использовать механизмы собственного тела, безопасно перемещаться в темноте и вести эффективное наблюдение за местностью без использования ярких источников света или приборов ночного видения.

Источник: http://lumenhouse.ru/articles/2851/

Проверка светоощущения глаза человека

Светоощущением принято называть способность зрительного анализатора к восприятию света и различных степеней его яркости. Функция световосприятия является основной функцией глаза. Остальные функции так или иначе основываются на ней.

У простейших организмов, зрительная функция ограничивается ощущением света, который воспринимают светочувствительные клетки их наружных покровов.

На основании теории о том, что в сетчатке у дневных животных преобладают фоторецепторы колбочки, а у ночных — палочки, еще в прошлом столетии, было высказано предположение о двойственной структуре нашего зрения.

То есть колбочковая система — это аппарат дневного зрения, а палочковая, соответственно, ночного или сумеречного.

Функцию светоощущения обеспечивает работа фоторецепторов-палочек. Они чувствительны к свету во много раз больше, чем колбочки. Их наружные членики, постоянно заняты в первичных фотофизических ферментативных процессах преобразования энергии света в процессы физиологического возбуждения.

Что такое светоощущение

Глаз человека имеет способность воспринимать, как очень яркий свет, так и совсем слабый. Минимальный уровень светового потока, дающий восприятие света, принято называть порогом раздражения.

В то время, как восприятие предельной наименьшей разницы яркости между двумя освещенными объектами — порогом различения.

При этом, величины вышеназванных порогов обратно пропорциональны уровню светоощущения.

В основу процесса исследования светоощущения положено определение величины каждого из порогов, но особое значение имеет величина порога раздражения.

Величина порога раздражения может изменяться в зависимости от уровня предварительного освещения, которое действовало на глаз.

Так, если какое-то время находиться в темноте, а потом выйти к яркому свету, наступает ослепление, которое через определенное время пройдет и человек снова станет хорошо переносить яркий свет.

Либо, когда после пребывания на ярком свету, входишь в темное помещение, то различать предметы сначала совершенно невозможно. Они становятся видны лишь спустя какое-то время. Таким образом происходит адаптация зрения к различным условиям освещенности.

Световая и темновая зрительная адаптация

Световая адаптация — это процесс приспособления зрительного анализатора к условиям с более высокой освещенностью. Она протекает достаточно быстро. Из аномалий световой адаптации, известны ее расстройства, обусловленные врожденной цветослепотой. Клинически подобное нарушение проявляется, так называемой, никталопией, когда человек лучше видит в темноте или сумерках.

Темновая адаптация — это процесс приспособления зрительного анализатора к условиям пониженного освещения. Она проявляется изменением световой чувствительности после выключения света, действовавшего на глаз.

Информации о темновой адаптации намного больше и она значительно полнее, чем о световой. Ведь начало исследованиям темновой адаптации положено еще в 1865 году немецким физиологом Г. Аубертом, который собственно и ввел термин «адаптация».

В настоящее время, о темновой адаптации известно, что максимума светочувствительности можно достичь в течение первого получаса и после 45-ти минут. То есть, когда исследуемый глаз продолжает оставаться в темноте, светочувствительность его глаз повышается.

Причем степень светочувствительности нарастает скорее, в случае, если до этого глаз был к свету менее адаптирован. В процессе световой адаптации светочувствительность может повышаться в 8-10 тыс. раз или даже более.

Исследование темновой адаптации необыкновенно важно при профессиональном отборе, а также проведении военной экспертизы.

Изучение светоощущения (тесты)

Изучение световой чувствительности, как и всего процесса зрительной адаптации проводится с помощью приборов — адаптометров. Для медицинской экспертизы, сегодня применяется адаптометр Кравкова и Вишневского. Он же используется для предварительного определения сумеречного зрения. Продолжительность исследования не превышает 3-5 минут.

Читайте также:  Вирусная инфекция глаз: способы лечения и симптомы патологии, причины болезни

Основой механизма действия прибора, является понятие феномена Пуркинье, когда при сумеречном зрении происходит перемещение наибольшей яркости в направлении от красной области спектра к сине-фиолетовой. Феномен Пуркинье более понятен на таком примере: в сумерках, цветы васильки, вместо синих, кажутся светло-серыми, в то время, как красный мак — практически черным.

Сегодня, для исследования световой адаптации зрения, также широко применяются адаптометры модели АДТ. Они позволяют всесторонне изучить состояние сумеречного зрения, в самое короткое время обеспечивая получение результатов. Кроме того, они обеспечивают исследование процесса нарастания световой чувствительности при длительном пребывании человека в темноте.

Собственно, состояние темновой адаптации легко проверить и без специального адаптометра, если использовать таблицу Кравкова-Пуркинье. Для ее изготовления, кусок картона 20х20 см необходимо оклеить черной бумагой.

Затем, по углам, отступив 3-4 см от края, наклеить четыре квадратика 3х3 см зеленой, голубой, красной и желтой бумаги.

Данную таблицу предлагают оценить испытуемому в затемненной комнате с расстояния в 40 или 50 см от глаз.

В норме, квадраты вначале неразличимы. И только спустя 30-40 секунд начинает различаться контур желтого квадрата, после этого, голубого. При сниженном светоощущении, на месте квадрата желтого цвета появляется светлое пятно, а голубой квадрат остается невидимым.

Причины снижения световой чувствительности. Гемералопия

Световая чувствительность и световая адаптация человека, зависят от разных факторов. Известно, что до 20-30 лет, световая чувствительность постепенно нарастает, а к старости неуклонно снижается.

Это объясняется возрастным ослаблением чувствительности нервных клеток в зрительных центрах. Световая чувствительность также способна ухудшаться при снижении барометрического давления из-за недостатка кислорода.

Процесс адаптации может изменяться во время менструации или беременности, при длительном голодании, изменении окружающей температуры, психических переживаниях и пр.

Ухудшение темновой адаптации, принято называть гемералопией. Гемералопия бывает врожденной и приобретенной. Врожденная патология, не нашла объяснения до сих пор. В отдельных случаях, она имеет семейную, наследственную природу.

Приобретенная же гемералопия, как правило, является одним из симптомов некоторых заболеваний глаз: пигментной дистрофии, воспалительных поражений или отслойки сетчатки, атрофии и застойного диска зрительного нерва, высоких степеней близорукости, глаукомы и пр.

Данные заболевания протекают с возникновением необратимых анатомических изменений и гемералопия лечению не подлежит. Но существует и функциональная приобретенная гемералопия, возникающая на фоне дефицита витаминов А, В2 и С.

При устранении дефицита перечисленных витаминов подобная гемералопия полностью исчезает.

Обратившись в Московскую Глазную Клинику, каждый пациент может быть уверен, что за результаты хирургического вмешательства будут ответственны высококвалифицированные рефракционные хирурги – одни из лучших российских специалистов в данной области.

Уверенности в правильном выборе, безусловно, прибавит высокая репутация клиники и тысячи благодарных пациентов.

Источник: https://mgkl.ru/patient/stati/proverka-svetooshchushcheniya-glaza-cheloveka-testy

Закономерности цветовосприятия

Основными закономерностями восприятия цвета являются: освещение, адаптация, яркость и индукция.

В органе зрения существует 3 цветоощущающих аппарата: Красный, Зеленый, Синий. Так же можно сказать, что глаз воспринимает не цвета, а длину волны, из которой эти цвета состоят. А все многообразие цветов, воспринимаемое глазом происходит благодаря сослагательному смешению трех основных вышеперечисленных цветов.

Как человек воспринимает цвета? Возьмем к примеру яблоко. В полной темноте яблоко не имеет цвета. Для того, чтобы получить восприятие цвета нам нужен источник света.

Говоря проще, отраженный от поверхности объекта свет попадает в глаза, информация о нем передается в мозг, который воспринимает цвет. Яблоко имеет красный цвет, потому что его поверхность отражает красную составляющую и поглощает остальную часть светового спектра. Потом отраженный свет попадает в глаз, а оттуда передается в мозг человека.

Цветовой тон — ощущение, которое определяется отношением Красного, Зеленого, Синего цветов в цветоощущающем аппарате.

Рассмотрим кривые основных излучений (авторы теории Юнг, Ломоносов, Гольц) на рис.1. Обратите внимание на то, что площади кривых Синего, Зеленого и Красного цвета равны.

Из рисунка видно, что Синий цвет обладает самой высокой возбудимостью. Это значит, что при уменьшении освещенности Синий цвет пропадает самым последним. Подробнее: при нормальном дневном освещении рассеянным светом хорошо воспринимаются все цвета спектра.

При уменьшении освящения цветовой тон начинает смещаться. Остаются только Красный, Зеленый, Синий. Затем и они исчезают, Синий постепенно переходит в белесый, Красный — в Черный. Это явление называется явление Бецольда-Брюнне.

При увеличении яркости происходит сдвиг светового тона к Желтому и Голубому (явление Эбнея).

Световая адаптация. Это снижение чувствительности глаза к свету при большой яркости поля зрения.

Темновая адаптация — повышение чувствительности глаза к цвету при малой яркости.

Хромотическая адаптация — снижение чувствительности глаза к цвету при более или менее длительном наблюдении его. Причем изменяются следующие характеристики: насыщенность цветов снижается или к цвету подмешивается Серый, светлые цвета темнеют, темные — светлеют, теплые холоднеют, холодные теплеют.

Цветовое утомление. Под воздействием цветового утомления цветовое ощущение может изменяться до неузнаваемости.

Утомляющее действие цвета пропорционально ему количеству В понятие «утомление» входит: функция цветового пятна, яркость, цветовой контраст, насыщенность, размеры пятна, время наблюдения.

При прочих равных условиях наименьшее утомление будет  у Синего и Желтого. Наибольшее — у Красного и Оранжевого.

Освещение различными источниками света.

При свете лампы накаливания (теплый цвет) длинноволновые цвета становятся теплее и насыщеннее, светлота их повышается; коротковолновые (от Голубого до Фиолетового) — тускнеют, теплеют, становятся сероватыми (приглушенными).

При свете люминесцентных ламп выигрывают коротковолновые цвета и холодные Зеленые: их насыщенность и яркость возрастает. Длинноволновые цвета теряют насыщенность, холодеют и могут быть искажены фиолетовым налетом.

Вы когда-нибудь покупали яблоки, выглядевшие красными и очень спелыми в бакалейной лавке и гораздо менее привлекательными при флуоресцентном освещении дома?Характеристики света от источников, таких как солнце, флюорисцентные лампы или лампы накаливания отличаются. Одно и тоже яблоко будет иметь различные оттенки под воздействием света от каждого из этих источников.

Изменение цвета при смене ориентации

Краска на автомобиле, например, из различных положений кажется темнее или светлее. Эта тенденция особенно заметна для цветов с прозрачным или металлическим эффектом. Сказанное означает,что для правильного сравнения цветов очень важно смотреть на них из одного и того же положения (под одним и тем же углом). Кроме того, цвета могут восприниматься различным образом в зависимости от угла освещения.

Изменение цвета при смене размера

Иногда, увидев привлекательный образец обоев, мы находим его очень кричащим после расклейки. Большие площади цвета обычно выглядят более светлыми и живыми, чем маленькие участки. Именно поэтому трудно выбрать идеальное покрытие для крупной площади по мелким образцам.

Цветовая индукция.

Это изменение цвета под воздействием другого цвета. Существует два вида индукции: отрицательное и положительное влияние.

При отрицательной индукции характеристики двух цветов изменяются в противоположном направлении, при положительной, характеристики сближаются.

Прежде чем далее разбираться с индукцией, сперва следует рассмотреть понятие «контраста». Контраст — это мера индукции. Выделяют несколько видов контраста: по яркости, по насыщенности и по цветовому тону.

Фоновой контраст

Яблоко, помещенное на светлый фон, выглядит более темным, нежели будучи помещенным на темный фон, что связано с так называемым эффектом контраста.  Давайте посмотрим на то, как эффект контраста влияет на наше восприятие цвета.

Последовательный эффект контраста

Посмотрите на зеленый квадрат в течение 30 секунд, а затем – на точку в центре квадрата справа. Вы должны увидеть красный квадратик. Красный и зеленый – комплиментарные цвета.

  • Феномен восприятия цвета иным образом после созерцания другого цвета в течение определенного промежутка времени вызван остаточным изображением второго цвета.
  • Этот эффект активно применяют в оптических иллюзиях.
  • Эффект контраста яркости
  • Один и тот же серый квадрат выглядит более ярким на темном фоне и соответственно темнее – на светлом.
  • Эффект тонового контраста

Оранжевый цвет на фоне красного выглядит несколько желтоватым, а на желтом фоне приобретает красноватый оттенок. Это еще раз иллюстрирует влияние фона, на котором находится цвет на его восприятие.

Эффект контраста цветности

Этот эффект имеет место, когда два контрастирующие по яркости цвета помещаются рядом друг с другом. Будучи помещенным на яркий фон, синий квадрат тускнеет, и, наоборот — выглядит ярким на более тусклом фоне. То же произошло бы и с любым другим цветом.

Контраст по цветовому тону бывает:

  • большой 110°

Источник: http://shedevrs.ru/cvetovedenie/222-cvetovocpriyatie.html

СВЕТОВАЯ, ТЕМНОВАЯ И ХРОМАТИЧЕСКАЯ АДАПТАЦИИ

Темновая адаптация — это процесс повышения чувствительности зре ния по мере снижения уровня фотометрической яркости.

Несмотря на то, что феномены световой и темновой адаптаций сходны меж ду собой, — это все таки два самостоятельных явления, обусловленные разны ми механизмами и выполняющие разную зрительную работу (например, свето вая адаптация наступает значительно быстрее, нежели темновая).

Каждый может испытать темновую адаптацию, войдя с залитой солнцем улицы в полумрак кинотеатра: в первый момент помещение кажется совер шенно темным, и многие просто останавливаются на пороге, потому что ничего не видят.

Однако по прошествии короткого периода времени предметы в поме щении (кресла, зрители) начинают выступать из темноты. Спустя еще несколь ко минут они станут уже хорошо различимыми, и не составит большого труда распознать фигуры знакомых, найти нужное кресло и т.п.

, поскольку механиз мы темновой адаптации постепенно увеличивают общую чувствительность зрительной системы.

О световой и темновой адаптациях можно говорить как об аналогии автома тическому контролю экспозиции в фотоаппаратах.

Хроматическая адаптация

Процессы световой и темновой адаптаций радикально влияют на цветовое восприятие стимулов и поэтому учитываются многими моделями цветового восприятия. Однако третий вид адаптации зрения — хроматическая адапта ция — самый важный, и его обязательно должны учитывать все модели.

Хроматическая адаптация — это процесс в значительной мере незави симой регулировки чувствительности механизмов цветового зрения.

Более того, часто звучит мнение, что хроматическая адаптация основана только на независимом изменении чувствительности трех типов колбочковых фоторецепторов (в то время как световая и темновая адаптации — это результат общего изменения чувствительности всего рецепторного аппарата). Однако важно помнить, что существуют иные механизмы цветового зрения (действую щие, к примеру, на оппонентном уровне и даже на уровне распознавания объ ектов), способные к изменению чувствительности, которые также можно отне сти к механизмам хроматической адаптации.

В качестве примера хроматической адаптации возьмем лист белой бумаги, освещенной дневным светом.

Если этот лист перенести в помещение, освещен ное лампами накаливания, он по прежнему будет восприниматься белым, не смотря на то, что энергия, отраженная от листа, сменилась с преимущественно «синей», на преимущественно «желтую» (это то самое изменение, к которому не может приспособиться цветная обращаемая фотопленка, о чем мы говорили во введении к данной главе).

Рис. 8.1 иллюстрирует данную ситуацию: на рис. 8.1 (а) показана типичная сцена при дневном освещении; на рис. 8.1 (b) — та же сцена, освещенная лампа

Источник: https://studfile.net/preview/5836349/page:55/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector