Выбрать клиникуОфтальмологическая клиника СПЕКТР

Я согласен на обработку персональных данных и принимаю условия политики конфиденциальности.

 90 % информации человек воспринимает благодаря зрению.

Сравнивая строение глаза человека и строение глаза животного, можно легко увидеть их схожесть и идентичность. Справедливо это не только для млекопитающих — анатомия глаза птиц и даже рептилий очень близка к анатомии глаза человека.

Из этого антропологи сделали вывод о том, что то строение глаза, какое мы имеем сейчас, появилось очень давно, еще на заре эволюции, и мало менялось со временем. Следовательно, именно эта анатомическая конструкция имеет наибольшую эффективность и оптимальную целесообразность.

Человеческий глаз — это парный орган.

Глаз устроен таким образом, чтобы воспринять и переработать огромное количество информации за сотые доли секунды.

К вспомогательному аппарату относят:

• Двигательный аппарат — это четыре прямые и две косые мышцы, обеспечивающие движение и вращение глаза вокруг всех осей.
• Слезный аппарат
• Защитный аппарат: брови, ресницы, веки. Изнутри веки покрыты коньюктивой, переходящей на глазное яблоко.

Глазное яблоко.  

В глазном яблоке глаза человека выделяют ядро и три оболочки: наружную, среднюю и внутреннюю.

Наружная оболочка глазного яблока делится на склеру и роговицу.

• Склера. Она непрозрачна. Белок глаза — это и есть склера, белая у взрослых и, часто голубоватая у новорожденных детей. Ее основная функция в строении глаза — поддерживать форму глазного яблока и его ядро внутри. Именно к склере крепятся глазные мышцы, контролирующие направление взгляда и синхронное движение глаз.
  Склера выполняет также защитную функцию, она защищает глаз как от механических воздействий, так и от попадания на сетчатку излишков света. Еще одна функция склеры — стабилизационная. Она участвует в поддержке нормального внутриглазное давления.
• Роговица. Прозрачная и пропускающая свет оболочка, толщиной от 500 до 650 мкм. Роговица имеет многослойное строение, что позволяет ей, пропуская световые лучи, выполнять еще и фокусирующую и защитную функции.
• Средняя оболочка — это сосудистая оболочка глаза. В ней выделяют собственно сосудистую часть (отвечает за питание и обменные процессы), ресничное тело (на нем держится хрусталик, так же оно отвечает за его аккомодацию и кроме того участвует в продуцировании влаги) и радужку (задерживающая свет, работающая по принципу диафрагмы, пигментированная часть оболочки).
  Зрачок — это отверстие в радужке, расширение или сужение зрачка происходит благодаря мышцам радужки.

• Внутренняя оболочка глаза — сетчатка. Именно она отвечает за восприятие и преобразование электромагнитного излучения в нервные импульсы и дальнейшую передачу его в центральную нервную систему.
  Внутри сетчатки расположено желтое пятно — место наилучшего видения и слепое пятно — где находится выход зрительного нерва.

• стекловидное тело — это принимающая форму глазного яблока, желеобразная, субстанция. Находится непосредственно за хрусталиком.
  В анатомии глаза основные функции стекловидного тела — это питание сетчатки, обеспечение нормального уровня внутриглазного давления и защита хрусталика.
• хрусталик — двояковыпуклая линза. Именно за счет способности хрусталика к аккомодации, мы можем видеть предметы находящиеся как на близком, так и на далеком от нас расстоянии.
  Световые лучи, проходя через хрусталик преломляются и фокусируются точно на сетчатке, что дает возможность видеть четкую и яркую зрительную картинку.
• камеры глаза. Передняя камера (пантериум) находится сразу за роговицей глаза и ограничивается радужкой. Задняя камера (астериум) — располагается за радужкой и ограничивается стекловидным телом.
  Камеры глаза заполнены внутриглазной жидкостью и сообщаются между собой через зрачок.

  Во внутриглазной жидкости находятся необходимые питательные вещества, необходимые для правильного функционирования глаза. Внутриглазная жидкость также является местом, куда попадают продукты обмена, которые выводятся из глаза в кровоток.

Камеры глаза должны иметь постоянный объем. Обычно он составляет от 1,23 до 1,32 куб.см.

При нарушении оттока жидкости внутриглазное давление повышается, что может привести к серьезным заболеваниям.

Поделиться:

© 2022 Кожухов А.А. – Доктор медицинских наук, профессор. Офтальмолог — хирург высшей категории.
Политика конфиденциальности.

Разработка сайта
2wind.ru

Необычные и интересные факты о человеческом зрении

Необычные и интересные факты о человеческом зрении LensMaster.ru 2019-05-31T14:49:31+03:00

Глаз — самый важный из органов чувств человека, с помощью зрения мы получаем 90% информации из окружающего нас мира. Глаза — сложный оптический прибор и их основная задача передать изображение через зрительный нерв в мозг, для дальнейшей обработки.

При этом это уникальный по структуре и еще не до конца изведанный орган человека. Но на сегодняшний день ученые открыли множество его тайн, а профессиональные медики проводят операции невообразимой сложности.

30 фактов о человеческом зрении:

1. Зрачки человека расширяются почти на 50% , если он смотрит на человека, к которому испытывает сильную симпатию;
2. Глаза человека способны различить примерно 500 оттенков серого цвета;
3. Каждый глаз содержит 107 миллионов светочувствительных клеток;
4. Глаза фокусируются примерно на 50 объектах в секунду;
5. Морганиедлится около 100- 150 миллисекунд, и вы можете моргнуть 5 раз в секунду;
6. Глаза обрабатывают около 36 000 частиц информации каждый час;
7. Не получится непроизвольно чихнуть с открытыми глазами;
8. Роговица акулы максимально похожа на роговицу глаз человека, поэтому хирурги применяют ее в качестве донорского материала при операциях;
9. Около 10 000 лет назад у всех людей на планете были карие глаза, пока у человека, жившего в области Черного моря, не появилась генетическая мутация, которая привела к появлению голубых глаз;
10. Карие глаза на самом деле голубые, но под коричневым пигментом. Существует даже лазерная процедура, которая позволяет превратить глаза из карих в голубые навсегда.
11. Каждый 12-й представитель мужского пола — дальтоник;
12. Все дети, когда только родились — дальтоники;
13. Глазамладенца не вырабатывают слезы, пока он не достигнет возраста 6-8 недель;
14. Глазчеловека различает только три цвета: красный, синий и зеленый. Остальные оттенки являются сочетанием этих цветов;

Интересно знать! Майя считали косоглазие привлекательным и пытались обеспечить своим детям косоглазие.

15. Диаметр наших глаз составляет около 2,5 см, и они весят около 8-ми грамм;
16. Глазачеловека останутся такого же размера, что и при рождении, а уши и нос не перестают расти;
17. Только 1/6 часть глазного яблока видна;
18. В среднем за всю жизнь человек видит около 24 миллионов разных изображений;
19. Отпечаткипальцев человека имеют 40 уникальных характеристик, в то время как радужная оболочка глаза — 256!Поэтому сканирование сетчатки используется в целях безопасности;

Интересно знать! Шизофрению можно определить с точностью до 98,3 процентов с помощью обычного теста на движение глаз.

20. Человек моргает в среднем 17 раз в минуту, 14 280 раз в день и 5,2 миллиона раз в год;
21. Оптимальная продолжительность зрительного контакта с человеком, которого вы впервые встретили, составляет 4 секунды. Именно столько нужно, чтобы определить какой у него цвет глаз;
22. Изображения, которые отправляются в мозг, на самом деле перевернуты;
23. Глаза используют около 65 % ресурсов головного мозга— это больше чем любая другая часть человеческого тела;
24. «Извивающиеся»частички, появляющиесяв поле зрения, называются «плавающие помутнения». Это тени, отбрасываемые на сетчатку крошечными нитями белка внутри глаза;
25. Людии собаки – единственные, кто ищут зрительные подсказки в глазах других, а собаки делают это только, общаясь с людьми;
26. Глазчеловека может делать плавные (не прерывистые) движения, только если следит за движущимся объектом;
27. Человек «видит мозгом», а не глазами. Во многих случаях размытое или плохое зрение вызвано не отклонениями глазных яблок, а проблемами со зрительной корой мозга.
28. Некоторые люди рождаются с глазами разных цветов. Это явление называется гетерохромией;
29. Диабет часто диагностируют во время осмотра зрения – диабет второго типа часто обнаруживают во время осмотра зрения в виде мелких кровоизлияний из кровеносных сосудов на задней части глаза. Это еще одна причина, по которой стоит регулярно проверять зрение;
30. Люди с голубыми глазами лучше видят в темноте, чем люди с карими глазами.

• Мертвая зона

Значительный недостаток зрения человека — это так называемая мертвая зона— предметы, расположенные рядом друг с другом, при фокусировке на них взгляда, вдруг каким-то образом начинают «исчезать». На самом деле они, конечно, никуда не пропадают: просто глаза их перестают видеть. Может быть, поэтому так часто случаются автомобильные аварии? 

В каждом глазу здорового человека существует область сетчатки, не чувствительная к свету, которая называется слепым пятном. Слепые пятна в двух глазах находятся в разных местах, но симметрично. Этот факт, а так же то, что мозг корректирует воспринимаемое изображение, объясняет, почему при использовании обоих глаз они незаметны.

Проверьте сами: ниже на картинке изображены красный крестик и синяя точка. Закройте левый глаз и смотрите правым только на крестик. Боковым зрением вы видите и точку. А теперь медленно приблизьтесь к монитору.  В какой-то момент синяя точка вообще исчезнет!

Интересно знать! У глаз осьминога нет слепого пятна, эти организмы развивались отдельно от других позвоночных.

• Доминирующий глаз

У каждого человека есть доминирующий глаз, который имеет более широкую область обзора.  

Интересно знать!У 80% людей в мире доминирующий глаз правый.

Чтобы определить доминирующий глаз сделайте следующее:

• Соедините ваши ладони таким образом, чтобы получился «треугольник». 
• Выберите какой-нибудь объект в метре от вас и посмотрите на него через этот треугольник. 
• Закройте правый глаз, а после —  левый.
• Доминирующий глаз будет видеть предмет полностью, без смещения, а другой глаз — только часть предмета.

• Остаточное изображение

Глаза человека имеют три типа рецепторов, воспринимающих три основных цвета: красный, зеленый и синий. Если смотреть на цветное изображение слишком долго, то рецепторы устанут. Резко заменив эту жекартинку на черно-белую— рецепторы не успеют адаптироваться, в итоге вам будет казаться, что вы видите цветное изображение.

• Сосуды наших глаз

Для этого эксперимента понадобится небольшой лист бумаги с отверстием в нем. Поместите бумагу напротив ярко-белого экрана монитора. Смотрите прямо через отверстие и слегка встряхивайте лист. Спустя некоторое время вы увидите темную сетку линий, напоминающую сеть, которую мы видим на листьях дерева — это и есть сосуды и вены глазного яблока, а точнее — отбрасываемая ими тень.

Интересно знать! Примерно у 2% женщин есть редкая генетическая мутация, благодаря которой у них наблюдается дополнительная колбочка сетчатки. Это позволяет им видеть 100 миллионов цветов.

• Процедура Ганцфелда

Чтобы провести этот эксперимент, необходимо включить телевизор или радио с белым шумом или помехами, поместить половинки мячика от пинг-понга на глаза и смотреть сквозь них на свет, принять горизонтальное положение. 

Через некоторое время метод начнет действовать и человек ощутит яркие и сложные галлюцинации. Так некоторые могут видеть лошадей, других животных или даже говорить с родственниками, которых нет в живых.

Но необходимо учесть, что данный эксперимент интересен будет лишь лицам с развитым воображением, которые чаще всего видят яркие и запоминающиеся сны.

Словарь пациента — Пациентам — Центр глазной хирургии lasik.ru

Данный раздел поможет Вам составить правильное представление о строении и функции зрительной системы, о наиболее часто встречающихся заболеваниях органа зрения и понять, что своевременное обращение к квалифицированному офтальмологу — залог успешного лечения.

Зрение является уникальной способностью восприятия окружающего мира, посредством глаз человек воспринимает основную долю информации (до 80 %), ориентируется в пространстве, познает прекрасное, затем информация передается через зрительный нерв, хиазму, зрительные тракты в определенные области затылочных долей коры головного мозга, где формируется та картина внешнего мира, которую мы видим. Все эти органы и составляют наш зрительный анализатор или зрительную систему.

Наличие двух глаз позволяет сделать наше зрение стереоскопичным, т. е. сформировать трехмерное изображение. Правая сторона сетчатки каждого глаза передает через зрительный нерв «правую часть» изображения в правую сторону головного мозга, аналогично действует левая сторона сетчатки. Затем две части изображения — правую и левую — головной мозг соединяет воедино.

Поскольку каждый глаз воспринимает «свою» картинку, при нарушении совместного движения правого и левого глаза может быть расстроено бинокулярное зрение. А проще говоря, у вас начнет двоиться в глазах или вы будете одновременно видеть две совсем разные картинки

Строение глаза

Глаз — это сложный оптический прибор. Его главная задача -«передать» правильное изображение зрительному нерву. Структуры глаза выполняют разные функции, которые можно разделить на три системы:

• — оптическая система, проецирующая изображение;
• — системы, воспринимающая и «кодирующая» полученную информацию для головного мозга;
• — «обслуживающая» система жизнеобеспечения.

Роговица — прозрачная оболочка, покрывающая переднюю часть глаза. В ней отсутствуют кровеносные сосуды, она имеет большую преломляющую силу. Входит в оптическую систему глаза. Роговица граничит с непрозрачной внешней оболочкой глаза — склерой.

Передняя камера глаза — это пространство между роговицей и радужкой. Она заполнена внутриглазной жидкостью.

Радужка — по форме похожа на круг с отверстием внутри (зрачком). Радужка состоит из мышц, при сокращении и расслаблении которых размеры зрачка меняются. Она входит в сосудистую оболочку глаза. Радужка отвечает за цвет глаз (если он голубой — значит, в ней мало пигментных клеток, если карий — много). Выполняет ту же функцию, что диафрагма в фотоаппарате, регулируя светопоток.

Зрачок — отверстие в радужке. Его размеры обычно зависят от уровня освещенности. Чем больше света, тем меньше зрачок.

Хрусталик — «естественная линза» глаза. Он прозрачен и эластичен, может менять свою форму, почти мгновенно «наводя фокус», за счет чего человек видит хорошо и вблизи, и вдали. Располагается в капсуле, удерживается ресничным пояском. Хрусталик, как и роговица, входит в оптическую систему глаза.

Стекловидное тело — гелеобразная прозрачная субстанция, расположенная в заднем отделе глаза. Стекловидное тело поддерживает форму глазного яблока, участвует во внутриглазном обмене веществ. Входит в оптическую систему глаза.

Сетчатка — состоит из фоторецепторов (они чувствительны к свету) и нервных клеток. Клетки-рецепторы, расположенные в сетчатке, делятся на два вида: колбочки и палочки. В этих клетках, вырабатывающих фермент родопсин, происходит преобразование энергии света (фотонов) в электрическую энергию нервной ткани, т.е. фотохимическая реакция.

Палочки обладают высокой светочувствительностью и позволяют видеть при плохом освещении, также они отвечают за периферическое зрение. Колбочки, наоборот, требуют для своей работы большего количества света, но именно они позволяют разглядеть мелкие детали (отвечают за центральное зрение), дают возможность различать цвета. Наибольшее скопление колбочек находится в центральной ямке (макуле), отвечающей за самую высокую остроту зрения. Сетчатка прилегает к сосудистой оболочке, но на многих участках неплотно. Именно здесь она и имеет тенденцию отслаиваться при различных заболеваниях сетчатки.

Склера — непрозрачная внешняя оболочка глазного яблока, переходящая в передней части глазного яблока в прозрачную роговицу. К склере крепятся 6 глазодвигательных мышц. В ней находится небольшое количество нервных окончаний и сосудов.

Сосудистая оболочка — выстилает задний отдел склеры, к ней прилегает сетчатка, с которой она тесно связана. Сосудистая оболочка ответственна за кровоснабжение внутриглазных структур. При заболеваниях сетчатки очень часто вовлекается в патологический процесс. В сосудистой оболочке нет нервных окончаний, поэтому при ее заболевании не возникают боли, обычно сигнализирующие о каких-либо неполадках.

Зрительный нерв — при помощи зрительного нерва сигналы от нервных окончаний передаются в головной мозг.

Строение роговицы

Знание строения роговицы особенно пригодится тем, кто хочет понять, как проходит эксимер-лазерная коррекция и почему она проходит именно так, и тем, кому предстоит операция на роговице.

Эпителиальный слой — поверхностный защитный слой, при повреждении восстанавливается. Так как роговица — бессосудистый слой, то за «доставку кислорода» отвечает именно эпителий, забирающий его из слезной пленки, которая покрывает поверхность глаза. Эпителий также регулирует поступление жидкости внутрь глаза.

Боуменова мембрана — расположена сразу под эпителием, отвечает за защиту и участвует в питании роговицы. При повреждении не восстанавливается.

Строма — наиболее объемная часть роговицы. Основная ее часть — коллагеновые волокна, расположенные горизонтальными слоями. Также содержит клетки, отвечающие за восстановление.

Десцеметова мембрана — отделяет строму от эндотелия. Обладает высокой эластичностью, устойчива к повреждениям.

Эндотелий — отвечает за прозрачность роговицы и участвует в ее питании. Очень плохо восстанавливается. Выполняет очень важную функцию «активного насоса», отвечающего за то, чтобы лишняя жидкость не скапливалась в роговице (иначе произойдет ее отек). Таким образом эндотелий поддерживает прозрачность роговицы.

Количество эндотелиальных клеток в течение жизни постепенно снижается от 3500 на мм2 при рождении до 1500 — 2000 клеток на мм2 в пожилом возрасте. Снижение плотности этих клеток может происходить из-за различных заболеваний, травм, операций и т.д. При плотности ниже 800 клеток на мм2 роговица становится отечной и теряет свою прозрачность. Шестым слоем роговицы часто называют слезную пленку на поверхности эпителия, которая также играет значительную роль в оптических свойствах глаза.

Аккомодация — способность глаза изменять свою кривизну, фокусируя изображение на сетчатке, что позволяет человеку одинаково четко видеть как близкие, так и отдаленные предметы.

Амблиопия — «ленивый глаз» снижение остроты зрения в одном или обоих глазах без видимых изменений сетчатки, развивается чаще в детском возрасте.

Амметропия — близорукость (миопия), дальнозоркость (гиперметропия), астигматизм.

«Амблиокор» — приборно-аппаратный комплекс для лечения амблиопии, спазма аккомодации, миопии, гиперметропии пациентов любого возраста

Астенопия — зрительное утомление, может наступать при воздействии неблагоприятных факторов, в которых проходит зрительная работа (недостаточная освещенность, неудобное положение, в транспорте и т. п.)

Астигматизм — неспособность сфокусировать зрение на объекте — связан с неправильной формой роговицы. Роговица здорового глаза имеет ровную сферическую поверхность. При астигматизме она имеет разную кривизну по разным направлениям. В результате проходящие через роговицы световые лучи фокусируются в нескольких точках, и воспринимаемое глазом изображение размыто и неотчетливо. В зависимости от характера изменения кривизны роговицы различают миопическую, гиперметропическую и смешанную форму астигматизма. Кроме того, встречается неправильный астигматизм, при котором кривизна роговицы неравномерна даже по отдельной оси. Это наиболее сложная для коррекции форма заболевания.

Близорукость (миопия) — неспособность отчетливо видеть далекие объекты — связана с удлиненной формой глазного яблока или выпуклой роговицей. При близорукости, проходящие через роговицу световые лучи фокусируются перед сетчаткой, вследствие чего изображение воспринимается неотчетливо. При этом изображение близко расположенных объектов воспринимается нормально благодаря работе хрусталика.

Гипотония — понижение внутриглазного давления, возникает вследствие местных (глазных) и общих заболеваний.

Глаукома — одно из тяжелейших глазных заболеваний, часто приводящее к полной потере зрения, — связана с повышением внутриглазного давления из-за нарушений естественной циркуляции внутриглазной жидкости. Различают открытоугольную и более тяжелую закрытоугольную формы глаукомы. Развитие глаукомы может быть спровоцировано психическими травмами, нервным перенапряжением, алкогольной, никотиновой или другой интоксикацией организма, заболеваниями сердечно-сосудистой и эндокринной систем. Кроме того, отмечен гинетическая предрасположенность к глаукоме.

Дальнозоркость (гиперметропия) — неспособность отчетливо видеть близкие объекты — связана с укороченной формой глазного яблока или недостаточной силой роговицы. При дальнозоркости, проходящие через роговицу световые лучи фокусируются позади сетчатки, вследствие чего изображение воспринимается неотчетливо. Люди, страдающие высокой степенью гиперметропии, с трудом различают как близлежащие, так и отдаленные объекты. У молодых людей гиперметропия низкой степени может компенсироваться за счет активной работы хрусталика. При этом человек одинаково отчетливо видит как отдаленные, так и близкие объекты, но перенапряжение мышц хрусталика, как правило, вызывает головные боли, ощущение «песка» в глазах и быструю утомляемость. У пожилых людей неспособность отчетливо видеть близкие объекты может быть вызвана не укороченной формой глаза, а уменьшением эластичности хрусталика и ослаблением его мышц. Это называется пресбиопия или возрастная дальнозоркость.

Демодекоз — хронический воспалительный процесс, придаточного аппарата глаза, вызванный наличием на ресницах клеща — демодекса.

Катаракта (мутный хрусталик) — в большинстве случаев является следствием общего процесса старения организма. Иногда встречается врожденная или приобретенная катаракта, на развитие которой влияют такие причины как травмы неблагополучная экология (в частности повышенная радиация), нарушение обмена веществ или авитаминоз. Обычно катаракта развивается на обоих глазах, хотя один может быть поражен на несколько месяцев, а в некоторых случаях, на несколько лет раньше. Ранними признаками катаракты являются затуманенность зрения, затруднения при чтении четкого шрифта и не поддающееся коррекции снижение остроты зрения вдаль и вблизи.

Косоглазие — одна из наиболее широко распространенных, особенно у детей, патологий зрения, выражающаяся в постоянном или периодически возникающем несимметричном положении глаз. При этом больного беспокоит двоение, он теряет способность воспринимать объемность и глубину, снижается острота зрения в чаще косящем глазу, все это приводит к нарушению правильного ориентирования в пространстве.

Ласик (LASIK) — лазерный метод коррекции зрения. Операция длиться несколько минут, проводится под местной анестезией (глазные капли), и позволяет исправлять практически любую степень близорукости, дальнозоркости и астигматизма. Через 2-3 часа после коррекции пациент уже хорошо видит, окончательно зрение восстанавливается в течении 3-5 дней, в зависимости от индивидуальных особенностей, адаптационный период проходит безболезненно.

Макулодистрофия — гибель клеток центрального отдела сетчатки.

Микрокератом — механический инструмент, с помощью которого проводится метод Ласик.

МКЛ — мягкие контактные линзы, простое и безопасное средство коррекции зрения.

Периферическое зрение — (поле зрения) все пространство, одновременно воспринимаемое неподвижным глазом.

Пресбиопия — «возрастная» дальнозоркость, проявляется после 40 лет.

Склеропластика — хирургическая операция по остановке прогрессирующей близорукости в возрасте 18 лет.

Эксимерный лазер — лазер, использующий энергию от распада возбужденного димера — молекулы аргона и фтора.

Эмметропия — состояние, при котором фокусировка изображения попадает точно на сетчатку глаза. Хорошее зрение вдаль и вблизи.

Фоторефрактивная кератэктомия (ФРК) — заключалась в изменении формы роговицы за счет испарения лазером ее поверхностных слоев.

Факоэмульсификация — Cамый современный и надежный метод. Через микроразрез 3 мм в капсулу хрусталика вводится ультразвуковой или лазерный зонды. Разрушенные ультразвуком или энергией лазера массы ядра хрусталика растворяются и отсасываются, после чего через тот же микроразрез вводится гибкая линза с памятью. Процедура выполняется амбулаторно под контролем компьютера, почти не нарушает естественное строение глаза и не требует наложение швов.

Халязион — «холодный» ячмень, хронический вяло протекающий и почти безболезненный процесс на веке. Лечиться хирургическим путем.

 Как работает глаз?

Глаз содержит более двух миллионов рабочих частей и считается вторым по сложности органом в теле — самым сложным является мозг.

Внутренние структуры глаза работают вместе, создавая изображение, понятное вашему мозгу.

Чтобы получить четкое изображение, глаза должны пройти пятиэтапный процесс:

Когда мы смотрим на объект, свет, отраженный от объекта, попадает в глаз через прозрачный передний слой глаза, называемый роговицей . Роговица преломляет свет, прежде чем он пройдет через водянистую субстанцию, которая заполняет область позади роговицы, называемую водянистой влагой .

Свет продолжает проходить через черное отверстие в центре радужной оболочки, называемое ученик . Радужная оболочка — это красочная часть вашего глаза, которая придает ему голубой, зеленый, ореховый, коричневый или темный вид.

Зрачок автоматически увеличивается или уменьшается в зависимости от интенсивности света.

Как расширяется и сужается зрачок?

Радужная оболочка состоит из мышц, которые расширяются и сокращаются, чтобы контролировать зрачок и регулировать его размер. Поэтому, когда вы видите, что ваш зрачок становится больше или меньше, это на самом деле радужная оболочка контролирует открытие зрачка в ответ на интенсивность света, попадающего в глаз.

Свет проходит через зрачок к линзе за ней. Линза меняет свою форму, чтобы изгибать и фокусировать свет во второй раз, чтобы у вас было четкое изображение того, на что вы смотрите.

В этот момент свет преломился дважды — когда он двигался от роговицы через хрусталик, а затем от хрусталика к сетчатке. Этот «двойной изгиб» фактически перевернул изображение вверх ногами.

Если вы подозреваете, что у вас нечеткое зрение или заболевание глаз, обратитесь к ближайшему окулисту, который может диагностировать и лечить это состояние.

СМ. СВЯЗАННЫЕ: Анатомия глаза: передняя часть глаза

Найдите ближайшего офтальмолога

Затем свет проходит от хрусталика к задней части глаза, заполненного прозрачным желеобразным веществом, называемым стекловидным телом , пока не достигнет сетчатка , светочувствительный слой в задней части глаза.

Затем свет фокусируется на сетчатке, содержащей нервы, называемые фоторецепторами . Фоторецепторы состоят из палочек и колбочек и отвечают за преобразование световых лучей в электрические импульсы. В то время как свет фокусируется по всей сетчатке, большая часть света, попадающего в глаз, фокусируется на фокальной точке на сетчатке, известной как макула .

Нервы сетчатки собирают все электрические импульсы, которые затем проходят через зрительный нерв в самой задней части глаза до затылочной доли в затылке мозг .  

В этот момент свет проходит от хрусталика к задней части глаза, которая заполнена прозрачным желеобразным веществом, называемым стекловидным телом , пока не достигнет сетчатка , светочувствительный слой в задней части глаза.

Зрение зависит от связей между глазами и мозгом.

Свет, попадающий в глаз, должен пройти определенный процесс, чтобы правильно сфокусироваться на сетчатке.

Если связи между глазом и мозгом недостаточно развиты, визуальная информация, посылаемая в мозг, не будет интерпретироваться должным образом, и изображение будет трудно увидеть.

Процесс зрения зависит от совершенства глаза и всех его компонентов, включая:

• Форма глазного яблока
• Форма и целостность роговицы
• Прозрачность и кривизна линзы
• Здоровье сетчатки

Если какой-либо из этих компонентов не функционирует должным образом или имеет неправильную форму, могут возникнуть проблемы со зрением — чаще всего развивается нечеткость зрения .

Когда это происходит, назначаются корректирующие линзы в виде очков или контактных линз, чтобы помочь свету точно сфокусироваться на сетчатке и обеспечить четкое зрение.

Роговица: Прозрачная куполообразная структура, покрывающая переднюю часть глаза и отвечающая за преломление света, попадающего в глаз.

Зрачок: Темное отверстие в центре глаза, которое открывается и закрывается в зависимости от интенсивности света.

Радужка: Цветная часть глаза, состоящая из мышц, которые контролируют зрачок — сужают зрачок при ярком свете и расширяют зрачок при слабом освещении.

Склера: Белая часть глаза, окружающая радужную оболочку. Эта структура состоит из волокнистой ткани, которая защищает внутренние структуры глаза.

Линза: Расположенная позади зрачка, эта прозрачная структура фокусирует свет на сетчатке.

Цилиарное тело: Эта структура, расположенная за радужной оболочкой, содержит мышцу, помогающую фокусировать хрусталик.

Стекловидное тело: Прозрачное желеобразное вещество, заполняющее центральную полость глаза.

Сетчатка: Светочувствительная мембрана, выстилающая заднюю часть глаза; отвечает за преобразование световых сигналов в электрические импульсы, которые передаются по зрительному нерву в головной мозг.

Палочки и колбочки: Фоторецепторы, расположенные в сетчатке, ответственные за обработку световых сигналов. Палочки позволяют видеть формы, а колбочки — цвета.

Макула: Центр сетчатки, отвечающий за центральное зрение и видение мелких деталей.

Зрительный нерв: Пучок нервных волокон, содержащий более миллиона нервных клеток. Расположенный в задней части глаза, этот нерв отвечает за передачу зрительной информации от сетчатки к мозгу.

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ:   Путеводитель по здоровью глаз

Глаз – это удивительная часть вашего тела и второй по сложности орган после мозга .

Если вы заметили какие-либо изменения в вашем зрении, запишитесь на прием к офтальмологу. Ваш офтальмолог оценит состояние ваших глаз и зрение и предложит различные варианты, чтобы вы могли ясно видеть.

Ваши глаза (для детей) — Nemours KidsHealth

Какая часть вашего тела позволяет вам читать на обратной стороне коробки с хлопьями, рассматривать радугу и видеть, как летит мяч? Какая часть позволяет вам плакать, когда вам грустно, и делает слезы, чтобы защитить себя? Какая часть имеет мышцы, которые приспосабливаются, чтобы вы могли сосредоточиться на вещах, которые находятся близко или далеко? Если вы угадали глаз, вы правы!

Ваши глаза работают с момента вашего пробуждения до момента, когда вы закрываете их, чтобы заснуть. Они получают массу информации об окружающем вас мире — формах, цветах, движениях и многом другом. Затем они отправляют информацию в ваш мозг для обработки, чтобы мозг знал, что происходит вне вашего тела.

Вы можете видеть, что глаза довольно удивительные. Так что давай — совершим экскурсию по его многочисленным частям.

Части глаза

Вы можете проверить различные части глаза, посмотрев на свой глаз в зеркало или взглянув (но не касаясь) глаза друга. Некоторые части глаза легко увидеть, поэтому большинство друзей скажут «ОК». Большинство друзей не согласятся, если вы попросите показать их печень!

Большой, как мячик для пинг-понга

Глаз размером примерно с мячик для пинг-понга и расположен в небольшом углублении (глазнице) в черепе. Веко защищает переднюю часть глаза. Крышка помогает поддерживать чистоту и влажность глаза, открываясь и закрываясь несколько раз в минуту. Это называется мигание , и это одновременно произвольное и непроизвольное действие, означающее, что вы можете моргать, когда захотите, но это также происходит без вашего ведома.

Веко также обладает сильными рефлексами, которые представляют собой автоматические реакции организма, защищающие глаза. Например, когда вы выходите на яркий свет, веки плотно сжимаются, чтобы защитить ваши глаза, пока они не приспособятся к свету. И если вы поднесете пальцы близко (но не слишком близко!) к глазам вашего друга, вы обязательно увидите, как глаза вашего друга моргнут. Веки вашего друга автоматически закрываются, чтобы защитить глаз от возможной опасности. И говоря о трепетании, не забудьте о ресницах. Они работают с веками, чтобы не допустить попадания в глаза грязи и других нежелательных веществ.

Белая часть глазного яблока называется склерой (скажем: SKLAIR-эм). Склера сделана из прочного материала и выполняет важную функцию покрытия большей части глазного яблока. Думайте о склере как о внешней оболочке вашего глазного яблока. Посмотрите очень внимательно на белок глаза, и вы увидите линии, похожие на крошечные розовые нити. Это кровеносные сосуды, крошечные трубочки, которые доставляют кровь к склере.

роговица (скажем: КОР-ни-э-э), прозрачный купол, находится перед цветной частью глаза. Роговица помогает глазу сфокусироваться, когда свет проходит сквозь нее. Это очень важная часть глаза, но вы вряд ли сможете ее увидеть, потому что она сделана из прозрачной ткани. Подобно прозрачному стеклу, роговица дает вашему глазу прозрачное окно, сквозь которое можно смотреть на мир.

Радужка — красочная часть

За роговицей находятся радужка, зрачок и передняя камера. Радужная оболочка (скажем: ГЛАЗ-рис) — это цветная часть глаза. Когда мы говорим, что у человека голубые глаза, мы на самом деле имеем в виду, что у человека голубые радужки! К радужке прикреплены мышцы, которые изменяют ее форму. Это позволяет радужной оболочке контролировать, сколько света проходит через зрачок (скажем: PYOO-pul).

Зрачок — это черный кружок в центре радужной оболочки, который на самом деле представляет собой отверстие в радужной оболочке и пропускает свет в глаз. Чтобы увидеть, как это работает, используйте небольшой фонарик и посмотрите, как ваши глаза или глаза друга реагируют на изменение яркости. Зрачки сужаются, когда рядом с ними падает свет, и расширяются, когда света нет.

передняя (скажем: AN-teer-ee-ur) камера — это пространство между роговицей и радужной оболочкой. Это пространство заполнено специальной прозрачной жидкостью, которая питает глаз и сохраняет его здоровье.

Light, Lens, Action

Следующие детали действительно крутые, но их не увидишь только своими глазами! Врачи используют специальные микроскопы для изучения этих внутренних частей глаза, таких как хрусталик. После того, как свет попадает в зрачок, он попадает на хрусталик. Линза находится за радужной оболочкой, она прозрачная и бесцветная. Работа линзы состоит в том, чтобы сфокусировать световые лучи на задней части глазного яблока — части, называемой 9.0053 сетчатка (скажем: РЕТ-и-нух).

Объектив работает так же, как объектив кинопроектора в кино. В следующий раз, когда вы будете сидеть в темном кинотеатре, посмотрите назад на поток света, исходящий из проекционной будки. Этот свет проходит через мощную линзу, которая фокусирует изображения на экране, поэтому вы можете четко видеть фильм. Однако в случае с глазами пленочный экран — это ваша сетчатка.

Ваша сетчатка находится в самой задней части глаза. Он содержит миллионы клеток, чувствительных к свету. Сетчатка принимает свет, который получает глаз, и преобразует его в нервные сигналы, чтобы мозг мог понять, что видит глаз.

Мышца заставляет работать

Хрусталик подвешен в глазу на пучке волокон. Эти волокна прикреплены к мышце, называемой цилиарным (скажем: SIL-ee-air-ee) телом . У него потрясающая работа по изменению формы линзы. Правильно — линза действительно меняет форму прямо в вашем глазу! Попробуйте отвести взгляд от компьютера и сфокусироваться на чем-то в другом конце комнаты. Даже если вы ничего не почувствовали, форма ваших линз изменилась. Когда вы смотрите на вещи вблизи, хрусталик становится толще, чтобы правильно сфокусировать изображение на сетчатке. Когда вы смотрите на предметы вдали, хрусталик становится тоньше.

Самая большая часть глаза находится за хрусталиком и называется стекловидным телом (скажем: VIH-tree-us) телом . Стекловидное тело составляет две трети объема глаза и придает глазу его форму. Она заполнена прозрачным желеобразным веществом, называемым стекловидным телом. Вы когда-нибудь трогали игрушечные глазные яблоки в магазине? Иногда они кажутся мягкими — это потому, что создается впечатление, будто они наполнены стекловидным телом. В реальном глазу, после того как свет проходит через хрусталик, он попадает прямо через стекловидное тело в заднюю часть глаза.

Палочки и колбочки Процесс обработки света

Сетчатка использует специальные клетки, называемые палочками и колбочками , для обработки света. Сколько же палочек и колбочек у вашей сетчатки? Как насчет 120 миллионов палочек и 7 миллионов колбочек — в каждом глазу!

Палочки видят в черном, белом и оттенках серого и сообщают нам форму или очертания, которые что-то имеет. Палочки не могут различать цвета, но они сверхчувствительны, что позволяет нам видеть, когда очень темно.

Колбочки чувствуют цвет, и для нормальной работы им нужно больше света, чем палочкам. Колбочки наиболее полезны при нормальном или ярком освещении. Сетчатка имеет три типа колбочек. Каждый тип колбочек чувствителен к одному из трех различных цветов — красному, зеленому или синему — чтобы помочь вам увидеть различные диапазоны цветов. Вместе эти колбочки могут воспринимать комбинации световых волн, которые позволяют нашим глазам видеть миллионы цветов.

Помочь вам увидеть все

Палочки и колбочки обрабатывают свет, чтобы дать вам полную картину. Вы можете видеть, что у вашего друга коричневая кожа и он носит синюю шляпу, когда он бросает оранжевый баскетбольный мяч.

Иногда чья-то форма глазного яблока мешает роговице, хрусталику и сетчатке идеально работать вместе. Когда это произойдет, часть того, что видит человек, будет не в фокусе.

Чтобы исправить это нечеткое зрение, многие люди, в том числе дети, носят очки. Очки помогают глазам правильно фокусировать изображения на сетчатке и позволяют ясно видеть. Когда взрослые становятся старше, их глаза теряют способность хорошо фокусироваться, и им часто нужны очки, чтобы видеть предметы вблизи или вдали. Большинство пожилых людей, которых вы знаете, например, ваши бабушки и дедушки, вероятно, носят очки.

В мозг!

Думайте о зрительном нерве как о большом посланнике в глубине вашего глаза. Палочки и колбочки сетчатки превращают цвета и формы, которые вы видите, в миллионы нервных импульсов. Затем зрительный нерв передает эти сообщения от глаза к мозгу!

Зрительный нерв служит высокоскоростной телефонной линией, соединяющей глаз с мозгом. Когда вы видите изображение, ваш глаз «телефонирует» ваш мозг с сообщением о том, что вы видите, чтобы мозг мог преобразовать это сообщение в «кошка», «яблоко», «велосипед» или что-то еще.

Не бойся, у тебя есть слезы

Для того, чтобы громко плакать, у глаза есть своя особая система купания — слезы! Над внешним углом каждого глаза находятся слезные (скажем: ЛАК-рух-мул) железы , которые производят слезы. Каждый раз, когда вы моргаете, из верхнего века вытекает небольшое количество слезной жидкости. Это помогает смыть микробы, пыль или другие частицы, которые не принадлежат вашему глазу.

Слезы также предохраняют глаза от высыхания. Затем жидкость вытекает из глаза, попадая в слезный проток (его также называют слезным протоком). Вы можете увидеть отверстие слезного канала, если очень осторожно потянете вниз внутренний угол глаза. Когда вы увидите крошечное отверстие, вы нашли слезный проток.

Ваши глаза иногда вырабатывают больше слезной жидкости, чем обычно, чтобы защитить себя. Это могло случиться с вами, если вам ткнули в глаз, если вы находились в пыльном месте или месте, где курили, или если вы находились рядом с кем-то, кто режет лук.

А как насчет того, когда вы в последний раз чувствовали себя грустным, испуганным или расстроенным? Ваши глаза получили сообщение от вашего мозга, чтобы заставить вас плакать, и слезные железы произвели много-много слез.

Ваши глаза очень полезны для вас, поэтому примите следующие меры, чтобы защитить их:

• Носите защитные очки в классах, где могут разлететься обломки или химические вещества, например, в мастерской по дереву, в мастерской по металлу, в научной лаборатории или в художественной лаборатории.
• Надевайте защитные очки при игре в ракетбол, хоккей, катание на лыжах и других видах спорта, которые могут повредить глаза.
• Носите солнцезащитные очки. Слишком много света может повредить ваши глаза и вызвать проблемы со зрением в более позднем возрасте. Например, хрусталик может помутнеть, что приведет к катаракте. Катаракта препятствует попаданию света на сетчатку и затрудняет зрение.

Ваши глаза будут вашими навсегда — обращайтесь с ними правильно, и они никогда не пропадут из виду!

Как много мы можем увидеть и обработать визуально?

Зрительные стимулы измеряются в кадрах в секунду. Другими словами, когда вы смотрите вокруг, ваши глаза видят визуальные сигналы, которые движутся с определенной скоростью, и эта скорость называется кадрами в секунду.

Как вы думаете, сколько кадров в секунду вы можете видеть?

Некоторые эксперты скажут вам, что человеческий глаз может видеть от 30 до 60 кадров в секунду. Некоторые утверждают, что человеческий глаз не может воспринимать более 60 кадров в секунду.

Вы можете задаться вопросом, почему разработчики видеоигр создают все более сложные игры, в том числе игры виртуальной реальности, с гораздо более высокой частотой кадров. Это потому, что на самом деле мы можем видеть больше, чем мы думали.

Во-первых, важно помнить, как вы вообще можете видеть изображения.

1. Свет проходит через роговицу в передней части глаза, пока не попадает на хрусталик.
2. Затем линза фокусирует свет на точке в самой задней части глаза, в месте, называемом сетчаткой.
3. Затем фоторецепторные клетки в задней части глаза преобразуют свет в электрические сигналы, а клетки, известные как палочки и колбочки, улавливают движение.
4. Зрительный нерв передает электрические сигналы в мозг, который преобразует их в изображения.

Реальность и экраны

Когда вы смотрите бейсбольный матч с трибун или наблюдаете за ребенком, едущим по тротуару на велосипеде, ваши глаза и ваш мозг обрабатывают визуальный ввод как один непрерывный поток информации.

Но если вы смотрите фильм по телевизору, просматриваете видео на YouTube на своем компьютере или даже играете в видеоигру, все немного по-другому.

Мы довольно привыкли смотреть видео или шоу, которые воспроизводятся со скоростью от 24 до 30 кадров в секунду. Фильмы, снятые на пленку, снимаются с частотой 24 кадра в секунду. Это означает, что каждую секунду перед вашими глазами мелькают 24 изображения.

Но не все, что вы видите, будет иметь одинаковую частоту кадров в секунду.

Телевизоры и компьютеры в вашем доме, вероятно, имеют более высокую «частоту обновления», которая влияет на то, что вы видите и как вы это видите. Частота обновления — это количество раз, которое ваш монитор обновляет новыми изображениями каждую секунду.

Если частота обновления вашего настольного монитора составляет 60 Гц (что является стандартным), это означает, что он обновляется 60 раз в секунду. Один кадр в секунду примерно соответствует 1 Гц.

Когда вы используете монитор компьютера с частотой обновления 60 Гц, ваш мозг обрабатывает свет от монитора как один постоянный поток, а не серию постоянно мерцающих огней. Более высокая частота обычно означает меньшее мерцание.

Некоторые исследования показывают, что человеческий глаз может обнаруживать более высокие уровни так называемой «частоты мерцания», чем считалось ранее.

В прошлом эксперты утверждали, что максимальная способность большинства людей обнаруживать мерцание находится в диапазоне от 50 до 90 Гц, или что максимальное количество кадров в секунду, которое может видеть человек, достигает максимума около 60.

Зачем вам это знать о частоте мерцания? Это может отвлекать, если вы можете воспринимать частоту мерцания, а не один непрерывный поток света и изображения.

Вам может быть интересно, что произойдет, если вы смотрите что-то с очень высокой частотой кадров в секунду. Вы действительно видите все эти мелькающие кадры? В конце концов, ваш глаз не двигается со скоростью 30 движений в секунду.

Короткий ответ заключается в том, что вы, возможно, не в состоянии сознательно регистрировать эти кадры, но ваши глаза и мозг могут осознавать их.

Например, возьмем скорость 60 кадров в секунду, которую многие приняли за верхний предел.

Некоторые исследования показывают, что ваш мозг действительно способен идентифицировать изображения, которые вы видите, в течение гораздо более короткого периода времени, чем думали эксперты.

Например, авторы исследования Массачусетского технологического института, проведенного в 2014 году, обнаружили, что мозг может обрабатывать изображение, которое видит ваш глаз, всего за 13 миллисекунд — очень высокая скорость обработки.

Это особенно быстро по сравнению с общепринятыми 100 миллисекундами, которые использовались в более ранних исследованиях. Тринадцать миллисекунд переводятся примерно в 75 кадров в секунду.

Некоторые исследователи показывают человеку быстрые последовательности изображений и просят дать ответы, чтобы увидеть, что они смогли обнаружить.

Это то, что сделали исследователи в исследовании 2014 года, чтобы определить, что мозг может обрабатывать изображение, которое ваш глаз видел всего за 13 миллисекунд.

Офтальмолог может исследовать движения внутри вашего глаза, известные как внутриглазные движения, с помощью высокоскоростной кинематографии, чтобы узнать больше о том, насколько быстро работают ваши глаза.

В наши дни смартфоны даже могут записывать эти тонкие движения с помощью замедленного видео. Эта технология позволяет телефону записывать больше изображений за меньшее время.

По мере развития технологий эксперты могут продолжать разрабатывать новые способы измерения того, что способен видеть глаз.

Возможно, вы слышали, как люди утверждают, что животные видят лучше, чем люди. Оказывается, на самом деле это не так — острота зрения человека на самом деле лучше, чем у многих животных, особенно мелких.

Итак, вам не нужно предполагать, что ваша домашняя кошка на самом деле видит больше кадров в секунду, чем вы. На самом деле вы, вероятно, видите детали намного лучше, чем ваша кошка, собака или золотая рыбка.

Однако есть несколько видов животных с очень хорошей остротой зрения, даже лучше нашей. Сюда входят некоторые хищные птицы, которые могут видеть до 140 кадров в секунду.

Ваши глаза и мозг выполняют большую работу по обработке изображений — больше, чем вы можете себе представить.

Возможно, вы не думаете о том, сколько кадров в секунду могут видеть ваши глаза, но ваш мозг использует все возможные визуальные подсказки, чтобы помочь вам принимать решения.

По мере того, как ученые продолжают исследования, мы можем узнать больше о том, что наши глаза и наш мозг способны видеть и понимать.

Как работает зрение — Любопытно

С небольшой помощью оптической иллюзии загляните себе в глаза, чтобы попытаться понять, как работает ваше зрение и как его можно обмануть.

ХЭНК ГРИН: Внимательно посмотрите на это. Мы собираемся возиться с вашим мозгом. Это первая стадия оптической иллюзии. Многие иллюзии используют узоры света или перспективы, чтобы использовать разрыв, существующий между ощущением и восприятием — между тем, что видят ваши глаза, и тем, что понимает ваш мозг. Но не все иллюзии так работают. Некоторые производят призрачные эффекты или остаточные изображения, которые используют сбои в физиологии человеческого зрения. Как этот флаг. Я не пытаюсь сделать здесь политическое заявление, и я не собираюсь просить вас присягнуть на верность Республике Хэнк или что-то в этом роде. Я имею в виду, что если бы я собирался создать свою собственную страну, мой флаг был бы намного круче этого, не то чтобы я много думал об этом. А теперь посмотрите на этот белый экран. Если вы смотрели на этот флаг не менее 30 секунд, не двигая глазами, вы что-то увидите, даже если экран пуст, — остаточное изображение флага. Но вместо бирюзового, черного и желтого, он красный, белый и синий.

Хорошо, это довольно круто, но я здесь не только для того, чтобы развлекать вас. Этот вид иллюзии на самом деле является отличным способом объяснить ваше очень сложное чувство видения. И я имею в виду сложные. Почти 70 процентов всех сенсорных рецепторов во всем теле находятся в глазах. И не только это, но для того, чтобы вы что-то увидели, восприняли и распознали — будь то флаг или красивый парень в очках и спортивной куртке, сидящий за столом, — должна быть задействована почти половина всей коры головного мозга.

Зрение считается доминирующим чувством человека, и хотя мы можем обойтись без него и его можно обмануть, то, что вы сейчас узнаете, не является иллюзией.

Когда мы говорили о вашем слухе, мы начали с механики звука. Поэтому, прежде чем мы перейдем к тому, как работают ваши глазные яблоки, имеет смысл поговорить о том, что они на самом деле видят — свет, отражающийся от предметов.

Свет — это электромагнитное излучение, распространяющееся волнами. Помните, как высота и громкость звука определяются частотой и амплитудой его волны? Что ж, это похоже на свет, за исключением того, что частота световой волны определяет ее оттенок, а амплитуда связана с ее яркостью.

Мы воспринимаем короткие волны высоких частот как голубоватые цвета, а длинные низкие частоты кажутся нам красноватыми. Между тем, этот красный цвет может казаться тусклым и приглушенным, если волна движется с меньшей амплитудой, но очень ярким, если волна имеет большую амплитуду и, следовательно, более высокую интенсивность.

Но видимый свет, который мы можем видеть, — это лишь крошечная часть полного электромагнитного спектра, который варьируется от коротких гамма- и рентгеновских лучей до длинных радиоволн.

Точно так же, как механорецепторы уха или хеморецепторы языка преобразуют звуки и химические вещества в потенциалы действия, фоторецепторы ваших глаз также преобразуют световую энергию в нервные импульсы, понятные мозгу.

Чтобы понять, как все это работает, давайте начнем с понимания анатомии глаза.

Первое, что вы заметите вокруг своей обычной пары глаз, — это все внешние аксессуары, такие как брови, которые помогают защититься от пота, если вы забыли повязку на голове во время игры в ракетбол, и сверхчувствительные ресницы, которые вызывают рефлекторное моргание. , как будто вы находитесь на песчаном пляже во время шторма.

Эти элементы, наряду с веками и слезоточивым аппаратом, помогают защитить ваши хрупкие глазные яблоки.

Глазное яблоко имеет неправильную сферическую форму, его диаметр у взрослых составляет около 2,5 сантиметров. Он по существу полый, наполненный жидкостью, которая помогает ему сохранять форму, и вы можете видеть только переднюю шестую часть всего шара. Остальное спрятано в карман защитного жира, закреплено шестью ремнеобразными внешними глазными мышцами и втиснуто в костную орбиту вашего черепа.

Несмотря на то, что все эти приспособления в целом отлично удерживают ваши глазные яблоки внутри головы, что хорошо, в очень редких случаях, возможно, после травмы головы или даже очень сильного чихания, эти присоски могут сразу выскочить — условие называется вывихом земного шара, который вы действительно не хотите, чтобы Google. Я просто посижу здесь, пока ты гуглишь.

Теперь вам не нужно выпячивать глазное яблоко, чтобы узнать, как оно устроено. Я избавлю вас от хлопот и скажу, что его стенка состоит из трех отдельных слоев — волокнистого, сосудистого и внутреннего слоев. Внешний волокнистый слой состоит из соединительной ткани. Большая его часть — это белое вещество, называемое склерой, а самая передняя часть — прозрачная роговица.

Роговица подобна окну, пропускающему свет в глаз, и если вы когда-либо испытывали мучительную боль от царапины, вы знаете, как ужасно повредить что-то, нагруженное болевыми рецепторами.

Спускаясь немного глубже, средний сосудистый слой стенки содержит заднюю сосудистую оболочку, мембрану, которая снабжает кровью все слои. В передней части находится также цилиарное тело, кольцо мышечной ткани, окружающее хрусталик, но самой известной частью этого среднего слоя является радужная оболочка. Радужная оболочка — это та часть глаза, которая имеет характерный цвет и является уникальной для вас. Он состоит из гладкой мышечной ткани, имеет форму сплющенного пончика и зажат между роговицей и хрусталиком. Эти круговые сфинктерные мышцы — да, верно, сфинктеры повсюду! — сокращаются и расширяются, изменяя размер темной точки вашего зрачка.

Сам по себе зрачок представляет собой отверстие в радужной оболочке, через которое свет попадает в глаз. Вы можете увидеть, как радужная оболочка защищает глаз от попадания слишком большого количества света, если посветите фонариком в глаз своего друга в темной комнате. Их зрачки из расширенных станут точечными за пару секунд.

Свет проходит через роговицу и зрачок и попадает на хрусталик — выпуклый прозрачный диск, который фокусирует этот свет и проецирует его на сетчатку, составляющую внутренний слой в задней части глазного яблока.

Ваша сетчатка заполнена миллионами фоторецепторов, которые выполняют важнейшую работу по преобразованию световой энергии в электрические сигналы, которые получает ваш мозг. Эти рецепторные клетки бывают двух видов — палочки и колбочки, к которым я вернусь через минуту. Но сама сетчатка имеет два слоя: внешний пигментированный слой, который помогает поглощать свет, чтобы он не рассеивался вокруг глазного яблока, и внутренний нейронный слой. И этот слой, как следует из названия, содержит нейроны — не только фоторецепторы, но и биполярные нейроны, и ганглиозные нейроны. Эти два вида нервных клеток объединяются, чтобы создать своего рода путь для света или, по крайней мере, данные о свете.

Биполярные нейроны имеют синапсы на обоих концах, образуя своего рода мостик — на одном конце он синапизируется с фоторецептором, а на другом — с ганглиозным нейроном, который далее образует зрительный нерв.

Допустим, вас только что ослепил луч фонарика. Этот свет попадает на заднюю часть сетчатки и распространяется от фоторецепторов к биполярным клеткам прямо под ними, к самым внутренним ганглиозным клеткам, где они затем генерируют потенциалы действия.

Аксоны всех этих ганглиозных клеток сплетаются вместе, образуя толстый скрученный зрительный нерв — ваш второй черепной нерв, — который выходит из задней части вашего глазного яблока и несет эти импульсы вверх к таламусу, а затем к зрительной коре головного мозга.

Итак, это основная анатомия и последовательность событий человеческого зрения, но я действительно хочу поговорить о двух типах фоторецепторов — палочках и колбочках.

Колбочки расположены ближе к центру сетчатки и обнаруживают мелкие детали и цвета. Их можно разделить на типы, чувствительные к красному, зеленому и синему, в зависимости от того, как они реагируют на разные типы света. Но они не очень чувствительны и действительно достигают своего порога активации только при ярком освещении. Палочки, напротив, более многочисленны и более светочувствительны. Но они не могут подобрать реальный цвет. Вместо этого они регистрируют только оттенки серого из черного и белого. Они свисают по краям вашей сетчатки и управляют вашим периферийным зрением.

Поскольку эти рецепторы функционируют совершенно по-разному, вы не удивитесь, узнав, что ваши палочки и колбочки также по-разному связаны с сетчаткой.

С одной ганглиозной клеткой может соединяться до 100 различных стержней, но поскольку все они одновременно посылают информацию в ганглий, мозг не может сказать, какие отдельные стержни были активированы, и поэтому они не очень хорош в предоставлении детализированных изображений. Все, что они действительно могут сделать, это дать вам информацию об общей форме объектов, а также о том, светлые они или темные.

Каждая колбочка, напротив, получает свою личную ганглиозную клетку, с которой можно связаться, что обеспечивает очень детальное цветовое зрение, по крайней мере, при достаточно ярком освещении.

И все это возвращает нас к тому странному флагу. Почему, глядя на этот флаг, а затем глядя на пустое белое пространство, мы видим призрачный флаг разных цветов? Ну, это начинается с того факта, что наши фоторецепторы могут заставить нас видеть остаточные изображения.

Некоторые стимулы, такие как очень яркие цвета или очень яркий свет, настолько сильны, что наши фоторецепторы будут продолжать активировать потенциалы действия даже после того, как мы закроем глаза или отведем взгляд. Другая часть иллюзии связана с другой ошибкой в ​​нашем визуальном программировании… и просто наши колбочки могут устать.

Если вы достаточно долго смотрите на яркое изображение, ваши колбочки будут слишком долго получать одни и те же стимулы и в основном перестанут реагировать. В случае с флагом вы смотрели на изображение с яркими бирюзовыми полосами. Поскольку ваши сетчатки содержат колбочки, чувствительные к зеленому, красному и синему, синие и зеленые через некоторое время устают, и остаются активными только красные. Затем вы посмотрели на белый экран. Этот белый свет включал в себя все цвета и длины волн видимого света. Таким образом, ваши глаза все еще получали красный, зеленый и синий свет, но только красные колбочки были способны реагировать. В результате, когда стало появляться остаточное изображение, эти полосы выглядели красными.

То же самое произошло и с вашими стержнями, за исключением того, что они регистрируют только черное и белое, остаточное изображение было похоже на просмотр негатива фотографии — темное сменяется светлым. Вот так черные звезды и полосы стали белыми.

Так что да, человеческое зрение подвержено ошибкам, но те ошибки, которые оно совершает, могут помочь нам понять эту удивительно сложную систему. И эта удивительно сложная система, вероятно, помогла вам сегодня узнать об анатомии и физиологии зрения, начиная со строения глаза и его трех слоев: волокнистого, сосудистого и внутреннего слоев. Мы потратили большую часть времени на изучение внутреннего слоя, состоящего из сетчатки и трех видов ее нейронов: фоторецепторов, биполярных клеток и ганглиозных нейронов. И после того, как мы узнали, как отличить палочки от колбочек, мы проанализировали, как работает иллюзия странного флага.

Физика света и цвета. Человеческое зрение и цветовосприятие

Стереоцветное зрение человека — очень сложный процесс, который до конца не изучен, несмотря на сотни лет интенсивных исследований и моделирования. Зрение предполагает почти одновременное взаимодействие двух глаз и мозга через сеть нейронов, рецепторов и других специализированных клеток. Первыми шагами в этом сенсорном процессе являются стимуляция световых рецепторов в глазах, преобразование световых стимулов или изображений в сигналы и передача электрических сигналов, содержащих зрительную информацию, от каждого глаза в мозг через зрительные нервы . Эта информация обрабатывается в несколько этапов, в конечном итоге достигая 90 003 зрительной коры 90 004 головного мозга.

Человеческий глаз оснащен различными оптическими компонентами, включая роговицу, радужную оболочку, зрачок, водянистую и стекловидную жидкости, линзу с переменным фокусным расстоянием и сетчатку (как показано на рис. 1). Вместе эти элементы формируют изображения объектов, попадающих в поле зрения каждого глаза. Когда объект наблюдают, он сначала фокусируется через выпуклую роговица и линзовые элементы, образующие перевернутое изображение на поверхности сетчатки , многослойной мембраны, содержащей миллионы светочувствительных клеток. Чтобы достичь сетчатки, световые лучи, сфокусированные роговицей, должны последовательно пройти водянистой влаги (в передней камере), хрусталик, студенистое стекловидное тело, а также сосудистый и нейрональный слои сетчатки, прежде чем они достигнут сетчатки. светочувствительные наружные сегменты колбочек и палочек. Эти фотосенсорные клетки обнаруживают изображение и преобразуют его в серию электрических сигналов для передачи в мозг.

Несмотря на некоторые заблуждения из-за широкого спектра терминологии, используемой для описания анатомии глаза, именно роговица, а не хрусталик, отвечает за большую часть общей преломляющей силы глаза. Будучи гладкой и прозрачной, как стекло, но такой же гибкой и прочной, как пластик, передняя, ​​сильно изогнутая, прозрачная часть внешней стенки глазного яблока позволяет световым лучам, формирующим изображение, проходить внутрь. Роговица также защищает глаз, создавая физический барьер, защищающий внутреннюю часть глаза от микроорганизмов, пыли, волокон, химических и других вредных материалов. Хотя роговица намного тоньше по ширине, чем хрусталик, она обеспечивает около 65 процентов преломляющей способности глаза. Большая часть способности преломлять свет сосредоточена в центре роговицы, которая круглее и тоньше, чем периферические участки ткани.

Являясь окном, контролирующим поступление света в глаз, роговица (рис. 2) необходима для хорошего зрения, а также действует как фильтр ультрафиолетового излучения. Роговица удаляет некоторые из наиболее вредных ультрафиолетовых длин волн, присутствующих в солнечном свете, тем самым дополнительно защищая очень восприимчивую сетчатку и хрусталик от повреждений. Если роговица искривлена ​​слишком сильно, как в случае близорукости, удаленные объекты будут казаться размытыми из-за несовершенного преломления света на сетчатке. В состоянии, известном как астигматизм , дефекты или неровности роговицы приводят к неравномерному преломлению, что приводит к искажению изображений, проецируемых на сетчатку.

В отличие от большинства тканей тела, роговица не содержит кровеносных сосудов для питания или защиты от инфекции. Даже самые маленькие капилляры будут мешать точному процессу рефракции. Роговица получает питание от слез и водянистой влаги, которая заполняет камеры позади структуры. Внешний эпителиальный слой роговицы заполнен тысячами мелких нервных окончаний, что делает роговицу чрезвычайно чувствительной к боли при трении или царапании. Составляя около 10 процентов толщины ткани, эпителиальный слой роговицы блокирует попадание инородных тел в глаз, обеспечивая при этом гладкую поверхность для поглощения кислорода и питательных веществ. Центральный слой роговицы, известный как строма , составляет около 90 процентов ткани и состоит из водонасыщенной волокнистой белковой сети, которая обеспечивает прочность, эластичность и форму для поддержки эпителия. Питательные клетки дополняют оставшуюся часть слоя стромы. Поскольку строма имеет тенденцию поглощать воду, основная задача ткани эндотелия состоит в том, чтобы выкачивать лишнюю воду из стромы. Без этого нагнетающего действия строма набухала бы от воды, становилась мутной и, в конечном итоге, делала роговицу непрозрачной, делая глаз слепым.

Частичная или полная потеря прозрачности хрусталиком или его капсулой приводит к распространенному состоянию, известному как катаракта . Катаракта является основной причиной слепоты во всем мире и представляет собой важную причину нарушения зрения в Соединенных Штатах. Развитие катаракты у взрослых связано с нормальным старением, воздействием солнечного света, курением, неправильным питанием, травмой глаза, системными заболеваниями, такими как диабет и глаукома, и нежелательными побочными эффектами от некоторых фармацевтических препаратов, включая стероиды. На ранних стадиях человек, страдающий катарактой, воспринимает мир как размытый или не в фокусе. Ясному зрению препятствует уменьшение количества света, попадающего на сетчатку, и помутнение изображения (из-за дифракции и светорассеяния), как будто человек наблюдает за окружающей средой сквозь туман или дымку (см. рис. 3). Удаление непрозрачного хрусталика во время операции по удалению катаракты с последующей заменой на пластиковую линзу ( имплантаты внутриглазных линз ), часто приводит к коррекции зрения при несвязанных состояниях, таких как близорукость или дальнозоркость.

Функция сетчатки аналогична комбинации цифрового датчика изображения (например, устройства с зарядовой связью (ПЗС)) с аналого-цифровым преобразователем, как в современных системах цифровых камер. Воспринимающие изображение рецепторы глаз, известные как палочки и колбочки , связаны с волокнами пучка зрительного нерва через ряд специализированных клеток, которые координируют передачу сигналов в мозг. Количество света, попадающего в каждый глаз, контролируется радужная оболочка , круглая диафрагма, которая широко открывается при низком уровне освещенности и закрывается для защиты зрачка (апертуры) и сетчатки при очень высоком уровне освещенности.

При изменении освещения диаметр зрачка (расположенного перед хрусталиком) рефлекторно изменяется в пределах от 2 до 8 миллиметров, модулируя количество света, попадающего на сетчатку. При очень ярком освещении зрачок сужается и периферические участки преломляющих элементов исключаются из оптического пути. В результате световые лучи, формирующие изображение, сталкиваются с меньшим количеством аберраций, и изображение на сетчатке становится более четким. Очень узкий зрачок (примерно 2 миллиметра) создает дифракционные артефакты, которые размазывают изображение точечного источника на сетчатке.

В головном мозге нервные волокна зрительных нервов от каждого глаза пересекаются на перекресте зрительных нервов , где визуальная информация от обеих сетчаток, проходящих параллельными путями, коррелирует, что-то вроде функции генератора временной коррекции в цифровом видео магнитофон. Оттуда зрительная информация проходит через зрительный тракт к коленчатым ядрам латерального коленчатого тела в таламусе , где сигналы распространяются через оптических лучей к двум зрительным корам , расположенным в нижней задней части каждой половины головного мозга . В нижних слоях коры информация от каждого глаза сохраняется в виде столбчатых полос глазного доминирования . По мере того, как зрительные сигналы передаются в верхние слои коры, информация от двух глаз объединяется и формируется бинокулярное зрение. При аномальных офтальмологических состояниях, таких как фории (смещения) глаз, в том числе косоглазие (более известное как косоглазие), нарушается стереозрение, а также осанка и восприятие глубины. В тех случаях, когда офтальмологическая хирургия не оправдана, призматические линзы, установленные в очках, могут исправить некоторые из этих аномалий. Причинами прерывания бинокулярного слияния могут быть черепно-мозговая или родовая травма, нервно-мышечное заболевание или врожденные дефекты.

Центральная ямка расположена в области, близкой к центру сетчатки, и расположена непосредственно вдоль оптическая ось каждого глаза. Известная также как «желтое пятно», ямка небольшая (менее 1 квадратного миллиметра), но очень специализированная. Эти области содержат исключительно плотно упакованные колбочки высокой плотности (более 200 000 колбочек на квадратный миллиметр у взрослых людей; см. рис. 4). Центральная ямка является областью самого острого зрения и обеспечивает максимальное разрешение пространства (пространственное разрешение), контрастность и цвет. Каждый глаз населен примерно семью миллионами колбочек, очень тонких (диаметром 3 микрометра) и удлиненных. Плотность клеток колбочек уменьшается за пределами центральной ямки по мере того, как отношение палочек к клеткам колбочек постепенно увеличивается (рис. 4). На периферии сетчатки общее число обоих типов световых рецепторов существенно снижается, что вызывает резкую потерю зрительной чувствительности на границах сетчатки. Это компенсируется тем фактом, что люди постоянно сканируют объекты в поле зрения (из-за непроизвольных быстрых движений глаз), в результате чего воспринимаемое изображение остается одинаково четким. Фактически, когда изображение не может перемещаться относительно сетчатки (с помощью оптического фиксирующего устройства), глаз перестает воспринимать изображение через несколько секунд.

Расположение сенсорных рецепторов в наружных сегментах сетчатки частично определяет предел разрешения в различных областях глаза. Для разрешения изображения ряд менее стимулированных фоторецепторов должен быть помещен между двумя рядами фоторецепторов, которые сильно стимулируются. В противном случае невозможно различить, возникла ли стимуляция от двух близко расположенных изображений или от одного изображения, охватывающего два ряда рецепторов. При расстоянии между центрами колбочек в центральной ямке от 1,5 до 2 микрометров оптические стимулы, имеющие расстояние примерно от 3 до 4 микрометров, должны давать на сетчатке разрешимый набор интенсивностей. Для справки: радиус первого минимума дифракционной картины, формируемой на сетчатке, составляет около 4,6 микрометра при длине волны 550 нанометров и диаметре зрачка 2 миллиметра. Таким образом, расположение чувствительных элементов в сетчатке будет определять предельную разрешающую способность глаза. Другой фактор, называемый острота зрения (способность глаза обнаруживать мелкие объекты и разрешать их разделение), зависит от многих параметров, включая определение термина и метод измерения остроты зрения. Над сетчаткой острота зрения обычно самая высокая в центральной ямке, которая охватывает поле зрения примерно на 1,4 градуса.

Пространственное расположение палочек и колбочек и их связь с нейронами сетчатки представлены на рисунке 5. Палочки, содержащие только фотопигмент rhodopsin обладают максимальной чувствительностью к сине-зеленому свету (длина волны около 500 нанометров), хотя они демонстрируют широкий диапазон отклика во всем видимом спектре. Это наиболее распространенные зрительные рецепторы, каждый глаз содержит около 125-130 миллионов палочек. Светочувствительность палочек примерно в 1000 раз выше, чем у колбочек. Однако изображения, генерируемые только стимуляцией стержня, относительно нерезкие и ограничены оттенками серого, подобными тем, которые можно найти на черно-белом фотографическом изображении с мягким фокусом. Палочковое зрение обычно называют скотопическое или сумеречное зрение, потому что в условиях низкой освещенности можно различать формы и относительную яркость объектов, но не их цвета. Этот механизм адаптации к темноте позволяет обнаруживать потенциальных жертв и хищников по форме и движению у широкого спектра позвоночных.

Реакция зрительной системы человека является логарифмической, а не линейной, что приводит к способности воспринимать невероятный диапазон яркости (межсценовый динамический диапазон ) более 10 декад. Средь бела дня люди могут визуализировать объекты в ярком солнечном свете, а ночью большие объекты можно обнаружить при свете звезд, когда луна темная. При пороговой чувствительности человеческий глаз может обнаружить присутствие около 100-150 фотонов сине-зеленого света (500 нанометров), попадающих в зрачок. Для верхних семи декад яркости преобладает фотопическое зрение, и именно колбочки сетчатки в первую очередь отвечают за фоторецепцию. Напротив, нижние четыре декады яркости, называемые скотопическое зрение, контролируются палочками.

Адаптация глаза позволяет зрению функционировать при таких крайних значениях яркости. Однако в течение промежутка времени, предшествующего адаптации, люди могут ощущать диапазон яркости, охватывающий лишь около трех десятков лет. Несколько механизмов отвечают за способность глаза адаптироваться к высокому диапазону уровней яркости. Адаптация может происходить за секунды (за счет начальной зрачковой реакции) или может занять несколько минут (при адаптации к темноте), в зависимости от уровня изменения яркости. Полная чувствительность колбочек достигается примерно через 5 минут, тогда как для адаптации от умеренной фотопической чувствительности к полной скопической чувствительности палочек требуется около 30 минут.

При полной адаптации к свету человеческий глаз реагирует на длину волны от 400 до 700 нанометров с максимальной чувствительностью на 555 нанометрах (в зеленой области спектра видимого света). Глаз, адаптированный к темноте, реагирует на более низкий диапазон длин волн между 380 и 650 нанометрами, с пиком на 507 нанометрах. И для фотопического, и для скоптического зрения эти длины волн не являются абсолютными, а меняются в зависимости от интенсивности света. Пропускание света через глаз становится все ниже при более коротких длинах волн. В сине-зеленой области (500 нанометров) только около 50 процентов света, попадающего в глаз, достигает точки изображения на сетчатке. При 400 нанометрах это значение снижается до скудных 10 процентов даже в молодом глазу. Рассеяние и поглощение света элементами хрусталика способствует дальнейшей потере чувствительности в дальней синей области.

Колбочки состоят из трех типов клеток, каждая из которых «настроена» на определенную длину волны с максимальной длиной волны 430, 535 или 590 нанометров. Основой для отдельных максимумов является использование трех различных фотопигментов, каждый из которых имеет характерный спектр поглощения видимого света. Фотопигменты изменяют свою конформацию при обнаружении фотона, что позволяет им реагировать с трансдуцином , чтобы инициировать каскад визуальных событий. Трансдуцин представляет собой белок, находящийся в сетчатке и способный эффективно преобразовывать световую энергию в электрический сигнал. Популяция клеток-колбочек намного меньше, чем клеток-палочек, при этом каждый глаз содержит от 5 до 7 миллионов этих цветовых рецепторов. Истинное цветовое зрение индуцируется стимуляцией колбочек. Относительная интенсивность и распределение длины волны света, воздействующего на каждый из трех типов колбочковых рецепторов, определяет отображаемый цвет (в виде мозаики) способом, сравнимым с добавкой 9.0003 Видеомонитор RGB или цветная ПЗС-камера.

Луч света, который содержит в основном коротковолновое синее излучение, стимулирует клетки колбочек, которые реагируют на свет с длиной волны 430 нм, в гораздо большей степени, чем два других типа колбочек. Этот луч активирует пигмент синего цвета в определенных колбочках, и этот свет воспринимается как синий. Свет с большей частью длин волн около 550 нанометров воспринимается как зеленый, а луч, содержащий в основном длину волны 600 нанометров или больше, визуализируется как красный. Как упоминалось выше, чистое колбочковое зрение называется фотопическим зрением и доминирует при нормальном уровне освещенности как в помещении, так и на улице. Большинству млекопитающих дихроматы , как правило, способны различать только голубоватую и зеленоватую компоненты цвета. Напротив, некоторые приматы (в первую очередь люди) демонстрируют трихроматических цветовых зрения со значительной реакцией на красный, зеленый и синий световые стимулы.

На рисунке 6 показаны спектры поглощения четырех зрительных пигментов человека, которые показывают максимумы в ожидаемых красных, зеленых и синих областях спектра видимого света. Когда все три типа колбочек стимулируются одинаково, свет воспринимается как ахроматический или белый. Например, полуденный солнечный свет кажется людям белым светом, потому что он содержит примерно равное количество красного, зеленого и синего света. Превосходной демонстрацией цветового спектра солнечного света является перехват света стеклянной призмой, которая преломляет (или изгибает) различных длин волн в разной степени, распределяя свет на составляющие его цвета. Восприятие цвета человеком зависит от взаимодействия всех рецепторных клеток со светом, и эта комбинация приводит к почти трехцветной стимуляции. Существуют сдвиги в цветовой чувствительности при изменении уровня освещенности, так что синие цвета выглядят относительно ярче при тусклом свете, а красные цвета выглядят ярче при ярком свете. Этот эффект можно наблюдать, направив фонарик на цветной отпечаток, в результате чего красные цвета внезапно станут намного ярче и насыщеннее.

В последние годы учет зрительной чувствительности человека к цвету привел к изменениям в давней практике окрашивания машин экстренных служб, таких как пожарные машины и машины скорой помощи, полностью в красный цвет. Хотя цвет предназначен для того, чтобы транспортные средства было легко увидеть и на них можно было реагировать, распределение длины волны не очень хорошо видно при слабом освещении и кажется почти черным ночью. Человеческий глаз гораздо более чувствителен к желто-зеленым или подобным оттенкам, особенно ночью, и теперь большинство новых машин скорой помощи, по крайней мере, частично окрашены в яркий желтовато-зеленый или белый цвет, часто сохраняя некоторые красные блики в интересах традиции.

При стимуляции только одного или двух типов колбочек диапазон воспринимаемых цветов ограничен. Например, если узкая полоса зеленого света (от 540 до 550 нанометров) используется для стимуляции всех клеток колбочек, только те, которые содержат зеленые фоторецепторы, будут реагировать, вызывая ощущение видения зеленого цвета. Зрительное восприятие человеком основных субтрактивных цветов, таких как желтый, может возникать одним из двух способов. Если красные и зеленые колбочки одновременно стимулировать монохроматическим желтым светом с длиной волны 580 нанометров, рецепторы колбочек реагируют почти одинаково, потому что их спектральное перекрытие поглощения примерно одинаково в этой области спектра видимого света. Такое же цветовое ощущение может быть достигнуто путем индивидуальной стимуляции красных и зеленых клеток колбочек смесью различных красных и зеленых длин волн, выбранных из областей спектров поглощения рецепторов, которые не имеют значительного перекрытия. Результатом в обоих случаях является одновременная стимуляция красных и зеленых колбочек для создания ощущения желтого цвета, хотя конечный результат достигается двумя разными механизмами. Способность воспринимать другие цвета требует стимуляции одного, двух или всех трех типов колбочек в разной степени соответствующей палитрой длин волн.

Хотя в зрительной системе человека имеется три типа клеток-колбочек с соответствующими цветовыми пигментами, а также световосприимчивые клетки-палочки для скотопического зрения, именно человеческий мозг компенсирует различия длин волн света и источников света при восприятии цвета. Метамеры представляют собой пары различных спектров света, воспринимаемые человеческим мозгом как один и тот же цвет. Интересно, что цвета, интерпретируемые человеком как одинаковые или похожие, иногда легко различимы другими животными, особенно птицами.

Промежуточные нейроны, передающие визуальную информацию между сетчаткой и мозгом, не просто связаны один к одному с сенсорными клетками. Каждая колбочка и палочка в центральной ямке посылает сигналы, по крайней мере, трем биполярным клеткам, тогда как в более периферических областях сетчатки сигналы от большого количества палочек сходятся к одной ганглиозной клетке. Пространственное разрешение во внешних частях сетчатки ухудшается из-за наличия большого количества палочек, питающих один канал, но участие многих сенсорных клеток в улавливании слабых сигналов значительно улучшает пороговую чувствительность глаза. Эта особенность человеческого глаза в чем-то аналогична следствию binning в системах цифровых ПЗС-камер с медленной разверткой.

Сенсорные, биполярные и ганглиозные клетки сетчатки также взаимосвязаны с другими нейронами, образуя сложную сеть путей торможения и возбуждения. В результате сигналы от 5-7 миллионов колбочек и 125 миллионов палочек в сетчатке человека обрабатываются и транспортируются в зрительную кору только примерно 1 миллионом миелинизированных волокон зрительного нерва. Глазные мышцы стимулируются и контролируются ганглиозными клетками в латеральное коленчатое тело , которое действует как контроль обратной связи между сетчаткой и зрительной корой.

Сложная сеть возбуждающих и тормозных путей в сетчатке организована в трех слоях нейронных клеток, возникающих из определенной области мозга во время эмбрионального развития. Эти схемы и петли обратной связи приводят к сочетанию эффектов, которые производят резкость краев, усиление контраста, пространственное суммирование, усреднение шума и другие формы обработки сигналов, возможно, в том числе и некоторые, которые еще не были обнаружены. В человеческом зрении значительная часть обработки изображений происходит в мозгу, но сама сетчатка также участвует в широком спектре задач обработки.