|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ILUZJE WIZUALNE (OPTYCZNE)
Iluzje związane z cechami strukturalnymi oka. Encyklopedia iluzji wizualnych
W czasie wolnym / Złudzenia wizualne (optyczne) << Powrót: Wady i wady wzroku >> Naprzód: „całość” i „część” Układ optyczny oka nie jest wolny od aberracji sferycznych i chromatycznych. Istota aberracji sferycznej polega na tym, że promienie wpadające do oka równolegle do jego osi i w niewielkiej odległości od niego znajdują się dalej od źrenicy niż ognisko promieni bardziej oddalonych od osi. Krawędzie przestrzeni źrenic załamują światło bardziej niż jej środek. Częściowo z tego powodu, jak wspomniano wcześniej, widzimy małe źródła światła w postaci promienistych gwiazd. Wykonując takie doświadczenie, łatwo jest zweryfikować obecność aberracji sferycznej oka. Jeśli drukowany tekst umieści się przed okiem bliżej niż na odległość najlepszego widzenia, gdy nie można już wyraźnie widzieć liter, a następnie bierze się kartkę papieru z małą dziurką i kładzie przed samym okiem oko, wtedy litery znów staną się wyraźnie widoczne. Jeśli trzymamy czarną nić przed jasnym płomieniem, wydaje nam się ona przerwana - kręgi światła rozpraszające się na siatkówce pokrywają nić z obu stron i czynią ją niewidoczną. Chcąc lepiej widzieć obiekt, „mrużymy oczy”, zsuwając powieki i tym samym zmniejszając otwór, przez który promienie świetlne wpadają do oka. W efekcie krawędzie źrenicy i soczewki zostają „wyłączone” z pracy, aberracja sferyczna ulega zmniejszeniu, a obiekt widzimy wyraźniej i ostrzej. W jasnym świetle, gdy źrenica się zwęża, aberracja sferyczna maleje i widzimy lepiej. Oko nie jest układem achromatycznym: ognisko promieni fioletowych znajduje się 0,43 mm bliżej soczewki niż ognisko promieni czerwonych, jeśli oko jest przystosowane do nieskończoności. Dlatego przedmioty, zwłaszcza białe, oświetlone białym światłem dają obraz na siatkówce otoczony kolorową obwódką. Zwykle jej nie zauważamy, ponieważ jest bardzo słaba. Łatwo to jednak wykryć za pomocą prostych eksperymentów, na przykład badając rys. 5.
Ten sam efekt zaobserwujemy, patrząc przez małą dziurkę w kartce papieru na krawędzi dachu na tle jasnego nieba. Podnosząc liść tak, aby promienie padały na obwód źrenicy, zauważamy, że niebo w pobliżu dachu będzie wydawało się czerwonawe. Powyższe łatwo wytłumaczyć, pamiętając, że na siatkówce powstaje obraz odwrotny i że promienie niebieskie, padając na brzeg soczewki, załamują się bardziej niż czerwone. Aberracja chromatyczna oka stwarza trudności podczas oglądania łusek lub prążków interferencyjnych, a także podczas obserwacji ciał niebieskich za pomocą instrumentów astronomicznych. Znane są przypadki krótkowzroczności u ludzi tylko o zmierzchu, kiedy kontury widocznych obiektów stają się mniej ostre. Jeśli jednocześnie wyraźna widoczność obiektów zostanie ograniczona do odległości 2 m, wówczas wynikająca z tego krótkowzroczność odpowiada 0,5 dioptrii. W ciągu dnia oko wykazuje maksymalną czułość w żółto-zielonym obszarze widma, a o zmierzchu maksymalna czułość przesuwa się w niebiesko-zielonym obszarze. Oko, podobnie jak soczewka, załamuje promienie niebiesko-zielone silniej niż żółte. Dlatego u ludzi krótkowzroczność nocna występuje z powodu aberracji chromatycznej oka. Ponadto przy słabym oświetleniu źrenica oka rozszerza się, a krawędzie soczewki zaczynają odgrywać dużą rolę w tworzeniu obrazu na siatkówce. W związku z tym krótkowzroczność nocna jest w pewnym stopniu spowodowana aberracją sferyczną oka. Astygmatyzm* oczu. Astygmatyzm oka jest jego wadą, wynikającą najczęściej z niesferycznego (torycznego) kształtu rogówki, a czasem także z niesferycznego kształtu powierzchni soczewki. * (greckie „piętno” - kropka.) Astygmatyzm ludzkiego oka został po raz pierwszy odkryty w 1801 roku przez angielskiego fizyka T. Junga. W przypadku tej wady (nawiasem mówiąc, nie u wszystkich ludzi objawia się to w ostrej formie), nie ma sensu skupiać promieni padających równolegle do oka, ze względu na różne załamanie światła przez rogówkę w różnych odcinkach. Przy silnym astygmatyzmie osoba widzi wyraźnie np. tylko linie pionowe, a linie poziome widzi zamazane lub odwrotnie (ryc. 6). Wyraźny astygmatyzm koryguje się okularami o cylindrycznych szkłach, które załamują promienie świetlne jedynie w kierunku prostopadłym do osi cylindra.
Oczy całkowicie wolne od tej wady są u ludzi rzadkością, co można łatwo zobaczyć patrząc na pokazane tutaj ryciny. 7, 8 i 9.
Aby zbadać oczy pod kątem astygmatyzmu, okuliści często korzystają ze specjalnego stołu (ryc. 10), na którym dwanaście okręgów ma cieniowanie o równej grubości w regularnych odstępach. Oko z astygmatyzmem będzie widzieć linie jednego lub większej liczby okręgów jako czarniejsze. Kierunek tych bardziej czarnych linii pozwala nam stwierdzić naturę astygmatyzmu oka.
Jeśli astygmatyzm wynika z niesferycznego kształtu powierzchni soczewki, to przechodząc od wyraźnego widzenia obiektów poziomych do oglądania obiektów pionowych, osoba musi zmienić akomodację oczu. Najczęściej odległość wyraźnego widzenia obiektów pionowych jest mniejsza niż obiektów poziomych. Częściowo wynika to z wady wizualnej „przeszacowania linii pionowych”, o czym będzie mowa później (patrz akapit 5). Ślepy punkt. Obecność martwego punktu na siatkówce oka po raz pierwszy odkrył w 1668 roku słynny francuski fizyk E. Mariotte. Mariotte tak opisuje swoje doświadczenie, które pozwala zweryfikować obecność martwego pola: „Przymocowałem małe kółko białego papieru na ciemnym tle, mniej więcej na wysokości oczu, i jednocześnie poprosiłem drugie kółko, aby trzymać z boku pierwszego, po prawej stronie, w odległości około dwóch stóp, ale nieco niżej, tak aby jego obraz padał na nerw wzrokowy mojego prawego oka, podczas gdy zamykam lewe. Stałem naprzeciw pierwszego okrąg i stopniowo się oddalał, nie spuszczając z niego prawego oka. , który miał około 9 cali, całkowicie zniknął z pola widzenia. Nie mogłem tego przypisać jego bocznemu położeniu, gdyż wyróżniałem inne obiekty, które były jeszcze bardziej na boki niż on Pomyślałbym, że go usunięto, gdybym go nie odnalazł przy najmniejszym ruchu oczu. Wiadomo, że Marriott bawił angielskiego króla Karola II i jego dworzan, ucząc ich widzieć siebie bez głowy. * (1 stopa to 0,3048 m, 1 cal to 25,4 mm.) Siatkówka oka w miejscu wejścia nerwu wzrokowego do oka nie posiada światłoczułych zakończeń włókien nerwowych (prętów i czopków). W rezultacie obrazy obiektów spadających na to miejsce siatkówki nie są przekazywane do mózgu. Możesz sprawdzić obecność martwego pola, patrząc na którykolwiek z rys. 11, 12 i 13. Na tych rysunkach martwy punkt dla prawego oka znajduje się po prawej stronie środkowej belki, a po lewej - po lewej stronie. W tych warunkach w pierwszym przypadku prawa strona figury znika, a w drugim lewa. Dlatego dla prawego oka konieczne jest ustawienie rysunku tak, aby lewa część rysunku znajdowała się dokładnie naprzeciwko oka (na przykład środkowe koło na ryc. 11 i 12 lub krzyż na ryc. 13) oraz dla lewej - prawa część rysunku. Następnie w razie potrzeby usuń lub powiększ rysunek lub przesuń go nieco na bok, aż do uzyskania wyraźnego efektu.
Akademik S. I. Wawiłow tak pisał o budowie oka: „Jak prosta jest część optyczna oka, jak skomplikowany jest jej mechanizm postrzegania. Nie tylko nie znamy fizjologicznego znaczenia poszczególnych elementów siatkówki, ale nie jesteśmy potrafi powiedzieć, jak właściwe jest rozmieszczenie przestrzenne komórek światłoczułych, do czego potrzebny jest martwy punkt itp. Przed nami nie jest sztuczne urządzenie fizyczne, ale żywy organ, w którym zalety mieszają się z wadami, ale wszystko jest nierozerwalnie połączone w żywą całość. Wydawać by się mogło, że martwy punkt powinien uniemożliwić nam zobaczenie całego obiektu, jednak w normalnych warunkach tego nie zauważamy. Po pierwsze dlatego, że obrazy obiektów padających na martwy punkt jednego oka nie są rzutowane na martwy punkt drugiego oka; po drugie, ponieważ spadające części obiektów mimowolnie wypełniają się obrazami sąsiadujących części znajdujących się w polu widzenia. Jeśli np. patrząc na czarne poziome linie, niektóre obszary obrazu tych linii na siatkówce jednego oka wpadną w martwy punkt, to nie zobaczymy przerwy w tych liniach, ponieważ nasze drugie oko nadrobi za wady pierwszego. Odcinki „prostych linii” przechodzące przez martwą plamkę dowolnego oka będą kontynuowane przez naszą świadomość najkrótszą drogą, nawet jeśli w rzeczywistości linie mają w tym miejscu przerwę lub załamanie. Jeśli więc na przykład martwy punkt znajdzie się na „środku krzyża”, „zobaczymy” krzyż, nawet jeśli w rzeczywistości jego cztery ramiona nie łączą się w środku. Oto kolejne ciekawe doświadczenie. Jeśli trzymamy przed sobą kartkę białego papieru z czerwoną plamką tak, aby ta czerwona plamka nie była widoczna, np. prawym okiem, to i tak będziemy widzieć plamkę lewym okiem, czyli zobaczymy kartka papieru z czerwoną plamką, co jest prawdą. Jeśli jednak weźmiemy całkowicie biały papier i przytrzymamy przed lewym okiem czerwone szkło, to cały papier będzie wydawał się czerwono-biały, a miejsce odpowiadające martwej plamce prawego oka nie różni się od reszty tło. Nawet obserwując jednym okiem, nasz rozum rekompensuje brak siatkówki, a zniknięcie niektórych szczegółów obiektów z pola widzenia nie dociera do naszej świadomości. Martwy punkt jest dość duży (w odległości dwóch metrów od obserwatora nawet twarz człowieka może zniknąć z pola widzenia), ale w normalnych warunkach widzenia ruchliwość naszych oczu niweluje ten „brak” siatkówki . Naświetlanie*. Zjawisko napromieniowania polega na tym, że jasne obiekty na ciemnym tle wydają się być powiększone w stosunku do ich rzeczywistych rozmiarów i niejako wychwytują część ciemnego tła. Zjawisko to znane jest już od czasów starożytnych. Nawet Witruwiusz (I wiek p.n.e.), architekt i inżynier starożytnego Rzymu, wskazywał w swoich pismach, że gdy ciemność i światło łączą się, „światło pożera ciemność”. Na naszej siatkówce światło częściowo oddaje miejsce zajmowane przez cień. * (po łacinie - nieprawidłowe promieniowanie.) Wstępne wyjaśnienie zjawiska napromieniowania podał R. Kartezjusz, który argumentował, że wzrost wielkości obiektów świetlnych następuje w wyniku rozprzestrzeniania się pobudzenia fizjologicznego na miejsca sąsiadujące z bezpośrednio podrażnionym obszarem siatkówki. Jednakże wyjaśnienie to jest obecnie zastępowane nowym, bardziej rygorystycznym, sformułowanym przez Helmholtza, według którego pierwotną przyczyną napromieniania są następujące okoliczności. Każdy punkt świetlny jest przedstawiony na siatkówce oka w postaci małego koła rozproszonego na skutek niedoskonałości soczewki, niedokładnej akomodacji itp. Kiedy badamy jasną powierzchnię na ciemnym tle, na skutek rozproszenia aberracyjnego, granice tej powierzchni wydają się oddalać, a powierzchnia wydaje nam się większa niż jej prawdziwe wymiary geometryczne; wydaje się rozciągać poza krawędzie otaczającego go ciemnego tła. Efekt naświetlania jest tym ostrzejszy, im gorzej przystosowane jest oko. Ze względu na obecność kręgów rozpraszających światło na siatkówce, w pewnych warunkach (na przykład bardzo cienkie czarne nitki), ciemne obiekty na jasnym tle mogą również zostać poddane iluzorycznej przesadzie - jest to tzw. Napromieniowanie ujemne. Przykładów, kiedy możemy zaobserwować zjawisko napromieniowania, nie da się tu podać w całości. Obecność napromieniania wyraźnie potwierdza ryc. 14-19.
Wielki włoski artysta, naukowiec i inżynier Leonardo da Vinci w swoich notatkach tak mówi o zjawisku napromieniowania: „Kiedy Słońce będzie widoczne za bezlistnymi drzewami, wszystkie ich gałęzie znajdujące się naprzeciwko ciała słonecznego zostaną tak zredukowane, że staną się niewidoczne. To samo stanie się z drzewcem umieszczonym pomiędzy okiem a ciałem słonecznym. Widziałem kobietę ubraną na czarno , z białą przepaską na głowie, która wydawała się dwukrotnie szersza niż szerokość ramion ubranych na czarno kobiet. Jeśli z dużej odległości spojrzymy na blanki twierdz, oddzielone od siebie odstępy równe szerokości tych zębów, wówczas odstępy wydają się być znacznie większe niż zęby…”. Wielki niemiecki poeta Goethe w swoim traktacie „Nauka kwiatów” wskazuje na szereg przypadków obserwacji zjawiska napromieniowania w przyrodzie. O tym zjawisku pisze tak: „Ciemny obiekt wydaje się być mniejszy od jasnego obiektu tej samej wielkości. Jeśli weźmiemy pod uwagę jednocześnie biały okrąg na czarnym tle i czarny okrąg o tej samej średnicy na białym tle, to to ostatnie wydaje nam się około 1/ 5 mniejszy od pierwszego. Jeśli czarny okrąg zostanie odpowiednio większy, będą wydawać się równe. Młody sierp księżyca wydaje się należeć do koła o większej średnicy niż reszta ciemnej części księżyca, co czasami można odróżnić w tym przypadku. Zjawisko napromieniowania w obserwacjach astronomicznych utrudnia obserwację cienkich czarnych linii na obserwowanych obiektach; w takim przypadku konieczne jest zatrzymanie obiektywu teleskopu. Fizycy ze względu na zjawisko napromieniowania nie dostrzegają cienkich obwodowych pierścieni obrazu dyfrakcyjnego. W ciemnej sukience ludzie wydają się szczuplejsi niż w jasnej. Widoczne zza krawędzi źródła światła tworzą w niej pozorne wcięcie. Linijka, z której wyłania się płomień świecy, jest przedstawiona w tym miejscu za pomocą wycięcia. Wschodzące i zachodzące słońce tworzy szczelinę na horyzoncie. Jeszcze kilka przykładów. Czarna nić, trzymana przed jasnym płomieniem, wydaje się być w tym miejscu przerwana; żarnik żarówki wydaje się grubszy niż w rzeczywistości; jasny drut na ciemnym tle wydaje się grubszy niż na jasnym. Oprawy w ramach okiennych wydają się mniejsze, niż są w rzeczywistości. Posąg odlany z brązu wygląda na mniejszy niż ten wykonany z gipsu czy białego marmuru. Architekci starożytnej Grecji sprawili, że narożne kolumny swoich budynków były grubsze niż inne, biorąc pod uwagę, że kolumny te z wielu punktów widzenia będą widoczne na tle jasnego nieba, a ze względu na zjawisko napromieniowania będą wydawać się cieńsze. Jesteśmy poddawani swoistej iluzji co do pozornej wielkości Słońca. Artyści mają tendencję do rysowania Słońca zbyt dużego w porównaniu z innymi przedstawionymi obiektami. Z kolei w fotograficznych ujęciach krajobrazowych, na których widać także Słońce, wydaje nam się ono nienaturalnie małe, choć obiektyw daje jego prawidłowy obraz. Należy pamiętać, że zjawisko napromieniowania ujemnego można zaobserwować w takich przypadkach, gdy czarna nić lub lekko błyszczący metalowy drut wydaje się grubszy na białym tle niż na czarnym lub szarym. Jeśli na przykład koronkarka chce pochwalić się swoją twórczością, lepiej dla niej zrobić koronkę z czarnej nici i rozłożyć ją na białej podszewce. Jeśli zaobserwujemy przewody na tle równoległych ciemnych linii, np. na dachu pokrytym dachówką lub cegle, wówczas przewody wydają się pogrubione i przerwane w miejscu przecięcia każdej z ciemnych linii. Efekty te obserwuje się również w przypadku nałożenia drutów w polu widzenia na wyraźny zarys budynku. Prawdopodobnie zjawisko naświetlania jest związane nie tylko z aberracyjnymi właściwościami soczewki, ale także z rozpraszaniem i załamaniem światła w środkowej części oka (warstwa płynu pomiędzy powieką a rogówką, ośrodki wypełniające komorę przednią i całe wnętrze oka). Zatem właściwości napromieniające oka są w oczywisty sposób powiązane z jego zdolnością rozdzielczą i promienistą percepcją „punktowych” źródeł światła (ryc. 20). Zdolność oka do przeceniania kątów ostrych związana jest z właściwościami aberracyjnymi, a więc częściowo ze zjawiskiem napromieniowania.
Autor: Artamonov I.D. << Powrót: Wady i wady wzroku >> Naprzód: „całość” i „część”
Sztuczna skóra do emulacji dotyku
15.04.2024 Żwirek dla kota Petgugu Global
15.04.2024 Atrakcyjność troskliwych mężczyzn
14.04.2024
▪ Budowa drogi solarnej zakończona ▪ Ekstremalny aparat Fujifilm FinePix XP70
▪ sekcja witryny Film artystyczny. Wybór artykułu ▪ artykuł Wendella Phillipsa. Słynne aforyzmy ▪ artykuł Jaka jest druga prędkość kosmiczna? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Crotalaria sitnikovaya. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Moneta w kłębku wełny. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony