Документалист из Канады снимет фильм, встроив камеру себе в глаз

Канадский документалист Роб Спенс собирается снять фильм камерой, встроенной в собственный глаз. Лента будет посвящена вопросу слежки за простыми гражданами, часто организовываемой правительством и различными организациями при помощи скрытых камер. Источником вдохновения для эксперимента послужил телесериал «Человек на шесть миллионов долларов». Главный герой сериала в результате аварии подвергается процедуре вживления многочисленных биоинплантантов, что делает его почти неуязвимым киборгом.

По словам постановщика, вопрос вторжения в личную жизнь обывателя правительственными службами или крупными организациями в наше время стоит настолько остро, что в каком-то роде превращение в такую «машину для наблюдения за людьми» вынужденное, это его возможность наиболее пристально поисследовать личную жизнь простых граждан, являющихся по словам документалиста «лунатиками в оруэлианском обществе». Сам Спенс получил травму глаза еще в детстве, а три года назад зрительный орган и вовсе пришлось удалить, заменив его искусственным.

Так что процедура вживления камеры в глаз не будет стоить режиссеру никаких увечий.

Разработкой камеры занимается компания OmniVision, специализирующаяся на производстве микрокамер, встраиваевых в сотовые телефоны или ноутбуки.

Стоит заметить, изобретение Спенса сотоварищи могло бы сослужить неплохую службу в художественном кинематографе, если его применение не было бы столь болезненным и печальным на последствия для операторов с нормальным зрением. Ведь прием съемок «от первого лица» имитируется еще с конца 40-х годов, как например в ленте «Черная полоса» Дэлмера Дэйвса с Хамфри Богартом, в котором половина повествования демонстрируется зрителю с перспективы взгляда главного героя. Одним из последних фильмом, активно использующим подобный прием, является экранизация шутера «Doom».

Старт испытаний камеры назначен на следующий месяц.

«Как документалист, вы всегда пытаетесь наладить контакт с человеком, и лучший способ это заглянуть глаза в глаза», — заявляет режиссер. — «Хотя в тоже время, то что я засунул камеру себе в глаз, еще больше отпугнет от меня окружающих, я уверен, что люди не хотят чувствовать себя под наблюдением все время, что и является темой моего фильма».

Я как Терминатор: история самого известного биохакера Роба Спенса :: Технологии и медиа :: Журнал РБК

44-летнего канадца Роба Спенса прохожие принимают за Терминатора. Он потерял глаз и вживил вместо него камеру. Журнал РБК пообщался с режиссером, который теперь снимает свои ролики и фильмы в прямом смысле на глаз

Фото: из личного архива Роба Спенса

«Вживлять чип в мозг сегодня — это все равно что в 1980-х годах вставлять себе силиконовые сиськи: быть первым рискованно, но 100 001-м почему бы нет?» Режиссер Роб Спенс — автор проекта Eyeborg (производное от «глаз» и «киборг») и один из самых известных в мире биохакеров: он регулярно выступает на профильных конференциях и дает экспертные оценки проектам в сфере слияния людей и машин.

Интервью журналу РБК по Skype Спенс дает в бейсболке с антитрамповским лозунгом и черной «пиратской» повязке на правом глазу. Под ней — пустота. Ребенком Спенс потерял глаз в результате несчастного случая: «На ферме дедушки в Ирландии сел на лошадь и принялся палить из охотничьего ружья по коровьим лепешкам. Один раз неправильно схватился за ствол — и бам! — отдачей мне в прямом смысле выбило глаз».

Сегодня канадец вспоминает о драматичных событиях без особых эмоций, но раньше сильно переживал: «Я прошел через много операций. Глаз пытались спасти, но зрение на нем все равно было полностью утрачено. Страшно было не только из-за физических ощущений. Прежде всего это эмоциональная травма, ты словно закрываешь окно в свою душу». Постепенно Спенс свыкся с ношением повязки, со временем даже стало казаться, что он «выглядит с ней круто».

Ближе к 30 канадец решился на операцию по протезированию, но обычный глазной протез режиссеру быстро наскучил, он загорелся идеей соединить свою физическую особенность с профессиональной специализацией.

«Мысль пришла внезапно: а что если я превращу глаз в камеру и буду снимать на нее фильмы?» — вспоминает Спенс. Вдохновился он любимым сериалом детства «Человек на $6 млн»: герой ленты там оснащен бионическим глазом.

Фото: из личного архива Роба Спенса

За консультацией Спенс обратился к профессору Университета Торонто Стиву Манну, эксперту в области носимой электроники и киборгов. Тот посоветовал ему бросить клич среди энтузиастов — инженеров и медиков — на профильных форумах. Так появился проект Eyeborg.

Команда первых

Первым на зов откликнулся специалист по глазному протезированию из Торонто Фил Боуэн. Он взял на себя дизайн искусственного глазного яблока, в полость которого помещается камера. Обычный протез из гибкого полимера имеет целостную структуру, Боуэну же пришлось разделить его на две части, чтобы интегрировать внутрь техническую начинку. Передняя стенка протеза выглядит как оболочка глаза, на заднюю крепится электроника.

Самым сложным процессом с технической точки зрения стало желание уместить беспроводную камеру в полость с параметрами 9 мм в толщину, 30 мм в длину и 28 мм в высоту. Работу выполнил бывший сотрудник Массачусетского института технологий (МИТ) инженер Коста Грамматис. В конце 2000-х он как раз уволился из компании Илона Маска SpaceX, где разрабатывал дизайн космических спутников, и решил заняться собственными проектами. В интернете Грамматис наткнулся на описание Eyeborg и тут же написал Спенсу: «Я сделаю это для тебя». Он переехал в Канаду и почти год разрабатывал камеру.

Для производства компонентов Грамматис обратился к компании RF-Links, крупному подрядчику Пентагона. Экс-сотруднику МИТа удалось уместить все миниатюрные элементы на площади 8 кв. мм — не только саму камеру, но и батарейку с передатчиком сигнала на внешнее устройство, а также плату для обработки изображения.

Ведущие игроки индустрии бионических протезов

OttoBock
Германия
$3,2 млрд стоит, по оценкам аудиторов, бизнес крупнейшего в мире производителя бионических протезов

Second Sight

США
$69 млн составляет капитализация компании на NASDAQ (данные на 3 августа 2017 года)

iBionics
Канада
$500 млн в год — на такой объем продаж планирует выйти компания через пять лет

Источники: Absolute Reports, Market Research Future, данные компаний

Важную роль в разработке архитектуры устройства сыграл исследователь из Университета Эдинбурга Мартин Линг. Он помог Спенсу и Грамматису наладить передачу радиосигнала с камеры на специальный внешний ресивер, по дизайну напоминающий классический iPod Shuffle. С ресивера изображение может передаваться на смартфон, ноутбук или проектор. Включается камера с помощью воздействия на магнитный элемент внутри протеза.

Команда также придумала визитную карточку Eyeborg — красный LED-сенсор. Он включается только тогда, когда камера записывает видео. Благодаря преломлению света через линзу камеры во время съемок Спенс походит на героя Арнольда Шварценеггера в «Терминаторе». «Однажды я столкнулся на улице с велосипедистом, который тут же набросился на меня с проклятиями за то, что стою у него на пути. Я разозлился и тоже стал кричать на него и при этом забыл, что камера включена и выгляжу я как разъяренный киборг. В общем, оппонент в ужасе убежал, Скайнет победил», — смеется режиссер.

Фото: из личного архива Роба Спенса

Разработку камеры завершили к 2010 году: Спенс признается, что команда едва уложилась в срок: «Деньги попросту кончались, ведь финансировали проект на собственные накопления, без всяких инвесторов».

Но вложенные средства в итоге окупились. Eyeborg привлек к себе внимание ведущих мировых СМИ: журнал Time включил проект в список 50 главных изобретений года, большие материалы о Спенсе публиковали Wired, Vice и другие издания. Режиссер быстро стал звездой технологических конференций и регулярным гостем лекций TED.

Начали поступать и коммерческие заказы для человека с «глазной» камерой. Их объем в деньгах Спенс не раскрывает, но с удовольствием перечисляет: для Ford он выпускал серию роликов о владельцах модели Mustang, снимал для японской Square Enix, разработчика игры Deus Ex: Human Revolution (у документального мини-фильма о людях-киборгах The Eyeborg Documentary более 1 млн просмотров на YouTube). Режиссер также сотрудничал с алкогольными брендами.
Впрочем, цели монетизировать проект у Спенса и его соратников нет. «Мы рассматривали вариант продажи аналогичных технических решений для людей, потерявших глаз, но пришли к выводу, что зарабатывать на нашем решении неэтично», — признается Спенс.

Рынок киборгов

«В споре Илона Маска и Марка Цукерберга я, безусловно, на стороне первого. Искусственный интеллект (ИИ) опасен, его развитие таит в себе большие риски», — объясняет свою позицию Спенс. Соединять с ИИ свою разработку он не собирается. Режиссер изучает все проекты бионических глазных протезов, связанных со зрительным нервом, поэтому с уверенностью может говорить, что технологии, способной полноценно заменить или улучшить человеческое зрение, пока не существует.

В первую очередь Спенс сконцентрирован на творчестве: своей миссией режиссер считает популяризацию технологии протезирования через ролики, снятые на «глаз». Спенс снял несколько документальных фильмов на общественно-политические темы с использованием «кинопротеза» и мечтает о полнометражной картине или сериале, похожем на «Черное зеркало». Параллельно команда Eyeborg продолжает совершенствовать камеру: устройство пережило уже шесть модернизаций. Всякий раз улучшались технические характеристики, но и сегодня они далеки от совершенства.

Спенс носит протез нерегулярно — в повседневной жизни он вернулся к полюбившейся повязке. Когда камера включается, батареи хватает максимум на полчаса беспрерывной съемки. Качество видео позволяет Спенсу выводить изображение на большие экраны во время выступлений на конференциях.
Режиссер не исключает, что в дальнейшем устройство будет развиваться в сторону дополненной реальности, чтобы изображение с камеры сопровождалось информацией о параметрах съемки, погодных условиях и т.д. «Логично было бы передавать эту информацию сразу в мозг, но соединять камеру с мозгом я пока не собираюсь», — подчеркивает он.

Одна из самых распространенных претензий к Спенсу — нарушение приватности. Режиссер напоминает, что похожие опасения в свое время «угробили» Google Glass. В случае с Eyeborg объекты съемки всегда видят, что камера включена, об этом свидетельствует красный сигнал, отмечает он. Сам Спенс настаивает, что большинство людей спокойно реагируют на съемку, но зачастую даже не понимают, где находится камера, и задают вопросы вроде: «Она спрятана под воротником рубашки? В пуговице? В кепке?»

В своем родном городе Торонто режиссер уже давно стал знаменитостью. За границей его в первую очередь воспринимают как «фрика с ограниченными возможностями, который просто придумал оригинальный выход из положения», шутит Спенс. По словам режиссера, люди во всем мире сегодня так или иначе «под колпаком». «У вас в России, например, насколько я слышал, все неустанно снимают друг друга на видеорегистраторы. И это если не вспоминать о правительствах и спецслужбах. В общем, где-то за нами следит «большой брат», а я с включенной камерой «маленький», — подытоживает режиссер.

Спенс постоянно подчеркивает, что его нельзя считать «полноценным» киборгом, пока камера не соединена с мозгом. Но о перспективах развития движения биохакеров рассуждает со знанием дела. «Я постоянно мотаюсь по их конференциям, смотрю на передовые проекты. Самые продвинутые киборги сегодня — это, на мой взгляд, обладатели протезных голеностопов. Я видел уже несколько настолько совершенных разработок в этой нише, что им впору позавидовать здоровым людям», — с энтузиазмом рассказывает он.

Создать так называемый рынок киборгов получится у Маска как у главного визионера мира, прогнозирует канадский режиссер. Спенс пристально следит за стартапом Маска Neuralink, в рамках которого тот разрабатывает нейроинтерфейсы — мозговые импланты, претендующие на статус связующего звена между мозгом и облачным искусственным интеллектом. «Это ровно то направление, которое мне кажется самым перспективным в далеком будущем. Но хочу ли я стать пионером в опыте использования таких продуктов? Пока нет ответа», — рассуждает канадец.

Спенс признает, что проект Eyeborg постепенно теряет свою уникальность из-за бума вокруг технологии онлайн-трансляций: «киноглаз» вытесняют стриминг в Facebook, Twitter, Instagram, бесконечные ролики с GoPro. Однако режиссер не намерен поддаваться моде: «Я сам себе обещал снимать серьезные проекты, посвященные взаимодействию человека и технологий. А что я ел на завтрак, пусть останется тайной».

Канадский режиссер вставил себе в глаз настоящую камеру

Как-то раз канадский режиссер Роб Спенс ужинал со своим шурином и его женой в ресторане. Когда к их столику подошел официант, Спенсер повернулся к нему и посмотрел на него светящимся красным глазом, как у Арнольда Шварценеггера в «Терминаторе».

Официант старательно пытался не смотреть на его кибернетический глаз и, наконец, спросил: «Что бы вы хотели заказать, сэр?».

Режиссер называет себя «глазборгом». Фото: Роб Спенс

Камера внутри глаза Спенса записала этот случай. «В этом городе [Торонто] живут очень вежливые люди, они стараются не обращать внимания на мой глаз, — сказал режиссер. — Но, например, в Бразилии народ более общительный».

Носимые устройства зачастую вызывают у людей опасения в плане конфиденциальности, как это было с Google Glass. Спенс считает, что его кибернетический глаз нельзя сравнивать с подобными проектами — встроенная в глаз камера позволяет записывать лишь небольшие фрагменты видео. Кроме того, красный светодиод предупреждает окружающих о том, что идет съемка. Тем не менее режиссер поддерживает людей, которые считают, что снимать кого-либо без разрешения неэтично.

«С другой стороны, существует некое противоречие между правом на конфиденциальность окружающих и моим личным правом на установку кибернетического глаза, — прокомментировал Спенс. — Неужели мне нельзя вживить камеру в собственное тело?»

Режиссер в шутку называет себя «глазборгом». В детстве он случайно повредил себе глаз, и ему пришла идея сделать крошечную камеру, которая поместилась бы у него в глазу и могла бы записывать все происходящее.

Спенсер лишь иногда ходит с кибернетическим глазом. Заряда камеры хватает только на полчаса съемки, поэтому в основном он носит глазную повязку. В таком виде он выступал на конференции FutureWorld, посвященной робототехнике и высокотехнологичных протезам.  

В конце своего выступления он снял повязку и записал короткое видео, которое транслировалось со сцены на большой экран. Увидев это, публика пришла в восторг и зааплодировала.

Маленькая камера внутри искусственного глаза. Фото: Роб Спенс

Крошечный передатчик внутри камеры использует аналоговый сигнал, который можно выводить на монитор.

Спенс не слишком серьезно относится к своему увечью. «Эта штука в глазу помогает мне цеплять девушек на конференциях для киборгов», — со смехом сказал режиссер. Он сравнил такие конференции с «цирком, где он выступает в роли какого-то фрика». 

Спенс часто носит глазную повязку. Фото: Дэвид Сильверберг

В девять лет Спенс отправился в Ирландию к своему дедушке. Там ему попал в руки дробовик, и он захотел выстрелить из него в коровью лепешку.

«Я прижал прицел дробовика к голове, прямо как ковбои в фильмах или как Ральфи из «Рождественской истории», — вспоминает Спенс. — Из-за отдачи оружие ударило меня прямо в глаз. Я серьезно его повредил, и меня официально признали слепым, хотя я по-прежнему немного видел правым глазом, а левый у меня был здоров».

Спенсу пришлось привыкать к своему состоянию. Вплоть до 2007 года он носил глазную повязку и выпустил свой первый документальный фильм Let’s All Hate Toronto.

Затем поврежденный глаз начал опухать, а состояние его роговицы — ухудшаться. «Мне сказали, что нужно вставить искусственный глаз, — рассказал Спенсер. — Тогда я задумался об установке камеры. Действительно, почему бы не поставить вместо стеклянного глаза что-то другое?»

Режиссер обратился к разным производителям камер. По его просьбе сделали первую в мире камеру, которая может уместиться внутри человеческого глаза.

Так в 2008 году у Спенса появился кибернетический глаз. Правда, камера внутри него не подключена к оптическому нерву, поэтому режиссер не видит с его помощью, но зато может снимать видео.

Вот что находится внутри кибернетического глаза. Фото: Роб Спенс

Чтобы веко надежно удерживало камеру в глазнице, инженеры сделали искусственный глаз из воска. В нем есть магнитный переключатель, с помощью которого Спенс может включать и выключать камеру.

Спенс носит кибернетический протез лишь иногда. В частности, он надел его, когда японская компания Square Enix попросила режиссера сняться в ее короткометражном документальном фильме о настоящих киборгах в честь выхода игры Deus Ex: Human Evolution. Для этого фильма Спенс даже предоставил записи бесед с другими киборгами, которые сделал с помощью своего глаза.

Мы живем в эру прямых трансляций и камер GoPro, которые могут снимать людей без их ведома. Трансляции в Facebook, Twitter и Instagram уже стали нормой. Скоро мы можем оказаться в мире, где люди будут вести трансляции в соцсетях с кибернетических протезов. Однако Спенс сказал, что не собирается записывать каждый момент своей жизни и снимать, что он ест на завтрак — камеру в своем глазу он будет использовать только для специальных проектов.

Источник.

---

Материалы по теме:

7 настоящих киборгов демонстрируют будущее модификаций тела

Четверо из пяти людей хотят стать киборгами

Умные контактные линзы уже существуют, и мы сможем делать с ними поразительные вещи

Американский стартап хочет создать нейронные импланты, которые сделают человечество умнее

Передняя и задняя камеры глаза: описание, функции

Передняя и задняя камеры глаза – что это?

Камеры глаза — это замкнутые пространства, в которых содержится внутриглазная жидкость. В глазном яблоке расположены две камеры — передняя и задняя. Через зрачок они связываются между собой и обеспечивают свободную циркуляцию внутриглазной жидкости и проведение к сетчатке глаза, а также частичное преломление световых лучей.

Строение и функции передней и задней камер глаза

Передняя камера располагается за роговицей и ограничивается сзади радужной оболочкой, а впереди — внутренней поверхностью роговицы. Передняя камера имеет неравномерную глубину: наибольший ее показатель — 3,5 мм — в области зрачка, а ближе к краям глубина уменьшается. При различных особенностях глаза, например, после удаления хрусталика, ее глубина может увеличиваться, а при отслойке сосудистой оболочки глаза — наоборот, уменьшаться.

Задняя камера находится за передней. Ее ограничивают радужная оболочка, цилиарное (ресничное тело), передний отдел стекловидного тела и средняя часть хрусталика. Задняя поверхность камеры состоит из множества тончайших нитей, которые соединяют цилиарное тело с капсулой хрусталика. Напряжение или расслабление сначала цилиарной мышцы, а потом и нитей изменяют форму хрусталика, благодаря чему человек хорошо видит на разных расстояниях, т. е. аккомодирует.

В здоровом состоянии передняя и задняя камеры глаза имеют постоянный объем, который регулируется образованием и оттоком внутриглазной жидкости. Внутриглазная жидкость образовывается в задней камере посредством работы ресничных отростков цилиарного (ресничного) тела и оттекает через систему дренажей в углу передней камеры — области, где роговица переходит в склеру, а цилиарное тело — в радужную оболочку.

Внутриглазная влага по составу схожа с плазмой крови. Она приносит в глаза питательные вещества, необходимые для правильной работы органов зрения.

Главные функции камер глаза — поддержание правильного взаимоотношения, положения внутриглазных тканей, питание и участие в проведении света до сетчатки.

Симптоматика заболеваний камер глаза

Любые нарушения в работе камер глаза могут привести к снижению остроты зрения и развитию различных патологических изменений. Все признаки неправильного функционирования камер глаза делят на симптомы врожденных и приобретенных заболеваний.

К врожденным относят:

• Отсутствие или неправильное развитие угла передней камеры — его блокировка не рассосавшимися к моменту рождения остатками эмбриональных тканей
• Неправильное прикрепление радужной оболочки.

К приобретенным изменениям камер глаза относят все остальные нарушения, вызванные, как правило, травмами или какими-либо глазными или системными заболеваниями. Так, может возникнуть гифема — скопление крови в передней камере глаза, или глаукома, одним из признаков которой является нарушение оттока внутриглазной жидкости (повышение внутриглазного давления).

Основные симптомы нарушений работы камер глаза — это «затуманивание» зрения, появления каких-либо образований и пятен на глазу, боли и светобоязнь.

Однако выявить заболевание и узнать причину его возникновения можно только с помощью обследования на специальном офтальмологическом оборудовании.

Диагностика заболеваний и лечение камер глаза

Высокая сложность строения наших глаз не позволяет — в большинстве случаев — обнаружить нарушения зрительной системы при внешнем осмотре. В связи с этим врачи-офтальмологи назначают целый комплекс исследований.

В Глазной клинике доктора Беликовой мы проводим следующие методы диагностики заболеваний передней и задней камер глаза:

1. Биомикроскопию — бесконтактный осмотр с помощью щелевой лампы
2. Гониоскопию — оценку состояния передней камеры глаза с применением специальных зеркальных линз
3. Оптическую когерентную томографию (ОКТ или ОСТ) переднего отрезка глаза – это бесконтактное исследование роговицы и передней камеры глаза.

Врачи нашей клиники имеют большой опыт в обнаружении и успешном лечении заболеваний зрительной системы различной степени сложности. Мы используем современное оборудование и помогаем каждому нашему Пациенту на протяжении всего процесса лечения — от постановки диагноза до полного выздоровления.

Бионические глаза: как ко мне вернулось зрение

• Роуз Эвелет
• BBC Future

7 октября 2014

Автор фото, Thinkstock

Что чувствует человек, вновь прозревший после многих лет слепоты? Корреспондент BBC Future побеседовала с женщиной, которой вернули зрение при помощи сверхсовременного оптического протеза.

Фрэн Фултон 66 лет, последние десять лет она была полностью слепа. Но пару месяцев назад ее жизнь изменилась.

Фултон страдает от пигментного ретинита: при этом заболевании светочувствительные клетки сетчатки постепенно отмирают. Она теряла зрение постепенно, в течение нескольких лет, а последние 10 лет совсем ничего не видела. В конце июля ей имплантировали систему под названием «Аргус-2». Оснащенные камерами очки подключены к электродам, вживленным в ее глазные яблоки, и через них в мозг поступает визуальная информация. С помощью этого устройства она вновь может видеть. Какие же ощущения она при этом испытывает?

«Когда они меня «включили», у меня захватило дух, — говорит Фултон. — Я была ошеломлена и потрясена, мое сердце забилось так быстро, что я даже положила руку на грудь — боялась, что оно выскочит!»

Видеокамеры постоянно совершенствуются, наши знания о зрении углубляются — а вместе с этим оттачиваются технологии восстановления зрения у слепых. Устройства, подобные «Аргусу-2», работают вместо незрячих глаз. Они не могут сравниться со здоровыми глазами и их пока мало (в США эти системы носят всего шесть человек), но специалисты надеются, что со временем такие устройства смогут помочь все большему количеству незрячих людей.

Система «Аргус-2» состоит из трех компонентов: пары очков, преобразователя сигнала и набора электродов. Очки не имеют корректирующих линз — они просто служат держателем для камеры. Камера, в свою очередь, не сложнее той, что стоит в обычном смартфоне. Изображение с камеры передается в преобразователь — его можно носить в кармане или сумочке. С него сигнал поступает на электроды, вживленные в сетчатку пациента. По сути, «Аргус-2» посылает визуальную информацию в обход уничтоженных пигментным ретинитом клеток.

Автор фото, Second Sight

Подпись к фото,

Так выглядит электрод, установленный на сетчатку

Роберт Гринберг, глава разработавшей эту систему компании Second Sight, поясняет, что человеческий глаз похож на слоеный пирог. В одном из этих слоев находятся светочувствительные элементы, так называемые колбочки и палочки — у зрячих людей они воспринимают свет и трансформируют его в визуальную информацию. У людей с пигментным ретинитом эти клетки мертвы. «В обход этих клеток мы передаем информацию в следующий слой пирога», — упрощает Гринберг.

Для этого «Аргусу-2» нужно преобразовать картинку с камеры в сигналы, которые поступят на вживленные в сетчатку электроды — и при этом так, чтобы мозг смог их расшифровать. На эту тему Гринберг написал диссертацию. По его словам, практика оказалась даже сложнее теории: нужно было разработать технологию вживления электродов в тончайший слой сетчатки внутри глаза.

«Сетчатка не толще папиросной бумаги, — поясняет он. — Очень непросто создать элемент, который можно на ней закрепить, не вызывая повреждений. Это задача куда более сложная, чем разработка алгоритмов».

С точки зрения пациента все выглядит гораздо проще. Хирургическая операция по вживлению электродов занимает несколько часов, и в тот же день можно выписаться — уже с имплантатом в глазу, закрепленным миниатюрным крепежом толщиной с волос. Примерно через неделю, когда все заживет, пациент возвращается, чтобы получить очки, настроить электроды и научиться пользоваться системой. На коробке-преобразователе есть регуляторы, позволяющие настроить яркость, контраст и другие параметры. После этого можно идти домой — с новыми бионическими глазами.

Зрение в пикселях

Что же видят люди, пользующиеся «Аргусом-2»? Разработчик Гринберг говорит, что это составленное из точек изображение похоже на то, как если бы вы смотрели вблизи на электронное табло. В нем есть светлые и темные зоны, из которых мозг формирует в цельную картину.

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Своими новыми глазами Фрэн Фултон видит электрические импульсы, которые надо научиться интерпретировать

Носитель устройства, Фрэн Фултон, говорит, что описать видимую ей картину довольно сложно. «Говорят, что ты видишь очертания предметов. Ну в целом да, но это электрические импульсы, и их нужно учиться интерпретировать. Это несложно, но нужно привыкнуть. Вот я и учусь», — рассказывает она.

По ее словам, в первую очередь видна разница между темными и светлыми зонами. Недавно она была на ужине с приятелями. Когда компания выходила из ресторана, Фултон смогла идти за ними, ориентируюсь на светлую рубашку одного из них. «Мне не нужно было прибегать к помощи поводыря, я просто смогла пойти вслед за ними», — говорит она. Другие пациенты отмечают, что особенно хорошо видны с помощью «Аргуса» фейерверки и праздничные огни. «С нетерпением жду возможности сходить на фейерверк. Я их сто лет не видела и с радостью посмотрела бы», — признается Фултон.

Она, как и многие другие реципиенты бионических глаз, ходит на специальные занятия, позволяющие улучшить зрение и приучить мозг лучше распознавать электронные сигналы.

Работа Фултон связана с защитой прав инвалидов. Она говорит, что перемещаться по офису ей стало гораздо проще: «Помню, я в первый раз выходила с работы с моим новым устройством. Я работаю на третьем этаже, там есть три лифта. Я услышала, как один из них пришел — прозвучал звонок, что лифт едет вниз. Я нашла дверь и нормально вошла в нее — не зацепилась ни левым, ни правым плечом, и тросточку мне не нужно было использовать. Каждый день приносит новые радости, и я уж не думала, что моя жизнь так перевернется».

Фултон долгие годы пользовалась тростью, чтобы находить препятствия на пути, но сейчас она куда лучше ориентируется в окружающей среде. «Я теперь могу различать дверные проемы и объекты на улице. Не отличу вазона с цветами от бездомного, просящего милостыню, но точно знаю, что вижу какой-то объект», — говорит она.

Спасительные технологии

Система «Аргус-2», конечно, не идеальна: как минимум она черно-белая. И полной картинки в мозг она не поставляет – ее обладатели, как правило, не могут читать текст, узнавать лица или распознавать объекты. «Я довольно успешно отличаю треугольники от кругов и квадратов», — хвастается Фрэн Фултон.

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Таких людей, как Фрэн Фултон, в США пока всего шесть. Большинству людей пока доступны лишь обычные операции по восстановлению зрения

К тому же, «Аргус-2» может помочь не всем слепым — для успешной работы системе необходима функционирующая сетчатка. Те, кто потерял зрение из-за диабета, глаукомы или инфекции, и те, чья сетчатка повреждена, не смогут пользоваться «Аргусом».

Гринберг говорит, что его компания Second Sight сейчас работает над новым имплантатом, который действует в обход сетчатки — его электроды должны вживляться непосредственно в отвечающие за зрение мозговые доли.

Но для тех, кто годами ничего не видел, очень важно вновь уметь различать даже простейшие очертания и формы. «Я с нетерпением жду встречи с внуками, — говорит Фрэн Фултон. — Их лиц я не разгляжу, но я знаю, что им будет весело просто играть со мной в игру «Бабушка, найди меня» — а я смогу отличить четырехлетнего от семилетнего».

Камера глазного дна EYELIKE™ от Samsung превращает старые смартфоны Galaxy в инструмент для диагностики заболеваний глаз

Samsung Electronics в рамках программы Galaxy Upcycling применяет старые смартфоны для офтальмологической помощи малообеспеченным людям по всему миру. Совместно с Международным агентством по профилактике слепоты (IAPB) и системой здравоохранения при Университете Ёнсе (YUHS) в Корее, компания разработала медицинские устройства(1) для выявления заболеваний глаз на базе смартфонов Galaxy. 

Программа Galaxy Upcycling направлена на вторичное использование мобильных устройств с целью уменьшения вредного влияния на экологию. Пример такой программы – использование смартфонов предыдущих поколений в качестве камер для медицинской диагностики во Вьетнаме, Индии, Марокко и Папуа-Новой Гвинее. Компания считает, что такое применение позволит решить проблему 1 млрд случаев ухудшения зрения в всем мире, которые можно предотвратить с помощью правильной диагностики на ранних стадиях заболеваний. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), на сегодняшний день по меньшей мере 2,2 млрд человек страдают нарушениями зрения, причем почти в половине этих случаев проблемы либо можно предотвратить, либо они еще не диагностированы. Распространенность заболеваний глаз сильно различается в зависимости от финансовой доступности офтальмологических услуг и наличия соответствующей инфраструктуры. По оценке экспертов, эти болезни в четыре раза чаще встречаются в регионах с низким и средним уровнем доходов, чем в регионах с более высоким(2).

«Люди во всем мире сталкиваются со сложностями в доступе к базовой медицинской помощи, поэтому мы разработали инновационные решения на базе старых мобильных устройств. Это позволяет нам одновременно помогать экологии и оказывать положительное влияние на качество жизни людей», – отметил Сунг Ку Ким, вице-президент Офиса управления устойчивым развитием мобильного подразделения Samsung Electronics.

В рамках инициативы Galaxy Upcycling (запущенной Samsung в 2017 году) бывший в употреблении Galaxy становится «мозгом» камеры глазного дна EYELIKE™(3): она подключается к насадке для объектива, а сам смартфон используется для съемки. Затем устройство Galaxy применяет алгоритм искусственного интеллекта, чтобы анализировать изображения и диагностировать офтальмологические заболевания, после чего подключается к приложению, которое обрабатывает данные о пациентах и ​​предлагает схему лечения. Такое устройство стоит в разы меньше, чем коммерческие приборы. Уникальная и доступная по цене камера для диагностики позволяет обследовать пациентов на предмет паталогических изменений, которые могут привести к слепоте, включая диабетическую ретинопатию, глаукому и возрастную дегенерацию желтого пятна.

«Мы искали решение для диагностики глаз, которое было бы экономичным и позволило бы предоставить помощь как можно большему числу людей, – рассказал д-р Сангчул Юн, сотрудник системы здравоохранения при Университете Ёнсе. – Сочетание нескольких оптических технологий и искусственного интеллекта с возможностями камеры смартфона Galaxy позволило создать доступный медицинский прибор, не уступающий по функциональности профессиональным камерам глазного дна. В результате решаются сразу две проблемы: диагностика заболеваний глаз и помощь окружающей среде».

С 2018 года Samsung сотрудничает с IAPB и Медицинским центром Ёнсе, чтобы, благодаря портативной ретинальной камере, помочь более 19 тыс. жителей Вьетнама сохранить зрение. Только в 2019 году компания предоставила 90 портативных офтальмоскопов медицинским работникам, работающим в отдаленных регионах страны, где нет доступа к поликлиникам. В дальнейшем Samsung также распространила программу на Индию, Марокко и Папуа-Новую Гвинею. Компания продолжает изучать возможности применения своих устройств для диагностики заболеваний, в том числе для создания портативных кольпоскопов для выявления рака шейки матки и улучшения доступа женщин к качественному медицинскому обслуживанию.

«По мере постепенного восстановления мира после пандемии COVID-19, становится особенно очевидно, что технологии могут применяться в качестве решения для поддержания здоровья глаз. Технологии EYELIKE тестируются в регионах с труднопроходимой местностью, большими расстояниями и удаленными населенными пунктами – все это способствует потребности в технологиях для оказания медицинской помощи, – прокомментировал Дрю Киз, координатор Международного агентства по профилактике слепоты (IAPB) в западном тихоокеанском регионе. – IAPB очень довольно тем, что Samsung тесно сотрудничает с организациями, состоящими в нашем агентстве, для тестирования этих решений. Работа с Samsung позволяет нам предоставлять технологические разработки и выстраивать конструктивные партнерства в пилотных регионах проекта».

Осмысленные инновации и уменьшение влияния на экологию – ключевые направления корпоративной социальной ответственности Samsung.  К 2030 году компания нацелена собрать 7,5 миллионов тонн электронных отходов и перейти на использование переработанного пластика до 500 000 тонн. Превращая смартфоны Galaxy в доступное портативное оборудование для диагностики зрения, Samsung помогает повторно использовать электронику, одновременно предоставляя инновационные медицинские решения малообеспеченным слоям населения планеты. Кроме того, оборудование для диагностики состояния глазного дна на 35% изготовлено из переработанных материалов и рассчитано на многократное использование. Проект получил награду Агентства по охране окружающей среды США (EPA)

«Sustainable Materials Management Cutting Edge Champion Award». Программа Galaxy Upcycling – часть неизменного стремления Samsung следовать 17 целям в рамках Программы в области устойчивого развития на период до 2030 года.

Благодаря таким программам, как Galaxy Upcycling, Samsung не только предоставляет инновационные технологии, которые меняют взаимодействие пользователей с окружающим миром, но и дает им возможность играть ключевую роль в популяризации экологически сознательного поведения.

О Международном агентстве по профилактике слепоты

Организация Global Peak Body in Eye Health была создана в 1975 году и включает более чем 180 подразделений по всему миру. В своей работе IAPB ориентируется на рекомендации, содержащиеся во Всемирном докладе о видении и целях в области устойчивого развития.

О системе здравоохранения при Университете Ёнсе

Университет Ёнсе (YUHS) – первое современное медицинское учреждение в Южной Корее, которое уже более 130 лет носит звание ведущего в стране.  В систему здравоохранения Университета Ёнсе входят больница Северанс и Медицинский колледж Университета Ёнсе. Госпиталь Северанс включает около 2437 коек в пяти клиниках общего профиля: онкологической клинике Ёнсе, реабилитационной клинике, сердечно-сосудистой клинике, глазной клинике и детской клинике. YUHS постоянно делится накопленными знаниями и опытом с мировым сообществом в области здравоохранения и медицинского обслуживания. Входящий в YUHS Институт глобального здоровья Ёнсе тесно сотрудничает с мировыми отраслевыми организациями для повышения доступности качественной медицинской помощи во всех уголках планеты.

1 EYELIKE сертифицирован South Korea’s Ministry of Food and Drug Safety

(2) Группа экспертов по потере зрения Глобального исследования последствий болезней. Причины слепоты и ухудшения зрения в 2020 году и тенденции за 30 лет: оценка распространенности предотвратимой слепоты в связи с «VISION 2020: Право на зрение». Lancet Global Health 2020. doi.org/10.1016/S2214-109X(20)30489-7

3 Зарегистрированный товарный знак во Вьетнаме, Корее, Бангладеше и Индии.

Строение глаза

Глаз человека имеет шаровидную форму, отсюда его название — глазное яблоко. Он состоит из трех оболочек: наружной, сосудистой и сетчатки, а также внутреннего содержимого.

Передняя часть наружной оболочки — роговица — подобна прозрачному окошку во внешний мир, через нее лучи света попадают внутрь глаза. Имея выпуклую форму, она не только пропускает, но и преломляет эти лучи. Остальная часть наружной оболочки — склера — непрозрачна и внешне похожа на вареный яичный белок.

Вторая оболочка — сосудистая — состоит из множества мелких сосудов, по которым кровь снабжает глаз кислородом и питательными веществами. В этой оболочке также выделяют несколько частей: переднюю — радужка, среднюю — цилиарное тело и заднюю — хориоидея. Цвет наших глаз определяется содержанием пигмента в радужке, которая видна через роговицу. В центре радужки находится круглое отверстие — зрачок. Его размеры меняются в зависимости от освещенности: в темноте он увеличивается, на ярком свету — уменьшается.

Пространство между роговицей и радужкой называют передней камерой. Цилиарное тело вырабатывает внутриглазную жидкость, которая циркулирует внутри глаза, омывая и питая роговицу, хрусталик, стекловидное тело. Эта жидкость оттекает через специальную дренажную систему в углу передней камеры. В толще цилиарного тела находится и аккомодационная мышца, которая с помощью связок регулирует форму хрусталика.

Хориоидея — задняя часть сосудистой оболочки — непосредственно контактирует с сетчаткой, обеспечивая ей необходимое питание.

Третья оболочка глаза — сетчатая (или сетчатка) — состоит из нескольких слоев нервных клеток и выстилает его изнутри. Именно она обеспечивает нам зрение. На сетчатке отображаются предметы, которые мы видим. Информация о них затем передается по зрительному нерву в головной мозг. Однако не вся сетчатка видит одинаково: наибольшей зрительной способностью обладает макула — центральная часть сетчатки, где расположено основное количество зрительных клеток (колбочек).

Внутри оболочек заключены передняя и задняя (между радужкой и хрусталиком) камеры, заполненные внутри глазной жидкостью, а главное — хрусталик и стекловидное тело. Хрусталик имеет форму двояковыпуклой линзы. Как и роговица, он пропускает и преломляет лучи света, фокусируя изображение на сетчатке. Стекловидное тело имеет консистенцию желе и отделяет хрусталик от глазного дна.

Слаженная работа всех отделов глаза позволяет нам видеть вдаль и вблизи, днем и в сумерках, воспринимать многообразие цветов, ориентироваться в пространстве.

НАШИ ГЛАЗА РАБОТАЮТ КАК КАМЕРА!

Внутренняя структура человеческого глаза сложна, но в то же время увлекательна. Вы задавались вопросом, как именно они работают или какие основные части глазного яблока участвуют в создании зрения? Давай выясним.

Эти крошечные камеры ежедневно обрабатывают миллионы единиц информации с молниеносной скоростью и превращают их в простые изображения, которые мы видим почти мгновенно.

На самом деле, это далеко не простой процесс.Глаз состоит из нескольких отдельных частей, каждая из которых выполняет определенные функции и работает вместе, как машина.

Глазное яблоко похоже на фотоаппарат. Фактически, человеческие глаза являются частью классификации, известной как «глаза типа камеры». И, как и фотоаппарат, он не может работать без света. Когда свет попадает в глаза, он фокусируется глазом так же, как линза камеры. Этот процесс позволяет изображениям, которые мы видим, казаться четкими и резкими, а не размытыми.

Есть определенные части глаза, которые делают возможным этот процесс фокусировки.Каждый луч света, попадающий в глаз, проходит ряд этапов:

Шаг 1: Свет проходит сквозь тонкий слой влаги

Шаг 2: Свет попадает на роговицу. Роговица прозрачна и является первым слоем, который фокусирует свет внутри глаза. Роговица соединена со склерой, которая представляет собой прочное волокно на внешней стороне глаза, которое действует как защита.

Шаг 3: Позади роговицы находится еще один слой жидкости, известный как водянистая влага, и его задача — поддерживать уровни давления перед глазом при прохождении света.

Шаг 4: После того, как свет прошел через водянистую влагу, он наконец достиг зрачка. Зрачок — это круглый проход цветной радужки.

Step 5: Как только зрачок определяет, сколько света он пропускает внутрь вашего глаза, задание переходит к линзе. Линза учитывает количество света, которое пропускает зрачок, и определяет, как далеко вы находитесь от объекта, от которого отражается свет, или объекта, который вы пытаетесь увидеть. Оттуда объектив фокусирует ваше изображение, чтобы точно увидеть то, на что вы смотрите.Частично этот процесс контролируется мышцами хрусталика, называемыми цилиарными мышцами, которые расширяются и сокращаются, притягивая хрусталик и позволяя ему правильно сфокусироваться.

Шаг 6: Когда свет достигает центра глаза, он проходит через другой слой влаги, называемый стекловидным телом или стекловидным телом. Затем он достигает последней остановки в процессе: Retina.

Сетчатка — это задняя часть глаза. Если линза в вашем глазу больше всего похожа на фотоаппарат, сетчатка больше всего похожа на ее пленку — именно здесь проецируется конечный продукт.Сетчатка состоит из нескольких частей:

• Макула: Центр сетчатки. Центральная точка макулы называется ямкой, и в ней находится больше всего фоторецепторов и нервных окончаний, чем в любой части глаза.

• Фоторецепторы: Разделяются на два обозначения — стержни и колбочки.
  • Колбочки находятся в макуле. При ярком свете конусы обеспечивают четкое и резкое центральное зрение и распознают цвета и мелкие детали.

• • Палочки расположены за пределами макулы и доходят до внешнего края сетчатки.Они обеспечивают периферическое или боковое зрение. Жезлы также позволяют глазам обнаруживать движение и помогают нам видеть при тусклом свете и ночью.

• Пигментный эпителий сетчатки: Сокращенно РПЭ, это слой ткани под палочками и колбочками, который поглощает любой лишний, ненужный свет.

• Сосудистая оболочка: Сосудистая оболочка находится за сетчаткой и отвечает за обеспечение сетчатки и RPE достаточным питанием, поступающим из мелких кровеносных сосудов.

После того, как фоторецепторы преобразовали свет в электронный сигнал, они посылают сигнал в центр визуального управления мозга, и у вас появляется зрение. Удивительно, на что способны даже небольшие части нашего тела.

Как работает глаз

В чем разница между фотоаппаратом и человеческим глазом? | Хадже Ян Кампс | Секреты фотографии

Я ношу очки всю свою жизнь, и в результате я познакомился с магией оптики way еще до того, как задумывался о том, чтобы заняться фотографией.

Затем, когда я начал больше узнавать о магии фотографии, я начал замечать вещи своим зрением: например, при ярком дневном свете я могу видеть дальше, чем в сумерках. Почему? Я предоставлю вам решать эту проблему самостоятельно (подумайте об этом!) — решение находится в конце этой статьи.

Быстрое освежение анатомии

Как фотограф, меня часто заинтриговала физика того, как фотография похожа (и отличается) от того, как работают мои глаза, поэтому я решил, что пришло время написать небольшую статью о том, как все это держится вместе.

Чтобы лучше понять ответ на этот вопрос, давайте сначала проведем быстрое сравнение различных сходств и различий, обнаруженных в работе человеческого глаза и фотоаппарата.

Фокусировка изображения: Объективы человека и камеры фокусируют перевернутое изображение на светочувствительную поверхность. В случае фотоаппарата он фокусируется на пленке или сенсорной микросхеме. В ваших глазах светочувствительная поверхность — это сетчатка внутри глазного яблока.

Регулировка света: И глаз, и камера могут регулировать количество попадающего света.На фотоаппарате это делается с помощью регулятора диафрагмы, встроенного в объектив, а в глазу — с помощью большей или меньшей диафрагмы.

Абсолютное и субъективное измерение света : Проще говоря, человеческий глаз — это субъективный прибор . Это означает, что ваши глаза работают в гармонии с вашим мозгом, создавая образы, которые вы воспринимаете: ваши глаза регулируют фокус (отклоняя свет через линзу в ваших глазных яблоках) и преобразуют фотоны (свет) в электрический импульс, который ваш мозг может обработать. .С этого момента все зависит от вашего мозга: он постоянно корректирует свой цветовой баланс в зависимости от освещения. Другими словами, наши глаза знают, что должно быть видно как красный, белый или черный и т. Д.

Камера, с другой стороны, представляет собой устройство абсолютного измерения — Она измеряет свет, который попадает в серию датчиков, но датчик «тупой», и записанные сигналы необходимо отрегулировать в соответствии с цветовой температурой света, освещающего сцену, например

Фокус объектива: В камере объектив перемещается ближе / дальше от пленки для фокусировки . В ваших глазах линза меняет форму, чтобы сфокусироваться: мышцы в ваших глазах изменяют фактическую форму линзы внутри ваших глаз.

Чувствительность к свету: Пленка в фотоаппарате одинаково чувствительна к свету. Сетчатка человека — нет. Следовательно, что касается качества изображения и мощности захвата, наши глаза обладают большей чувствительностью в темных местах, чем обычная камера.

Существуют ситуации освещения, которые современные цифровые фотоаппараты не могут легко уловить: фотографии получаются размытыми или в шквал цифрового шума.Например, при наблюдении флуоресцентного изображения клеток под микроскопом изображение, которое вы можете увидеть своими глазами, будет практически невозможно захватить обычной камерой. Это в основном из-за того, что количество света, попадающего в камеру (и ваши глаза), очень мало.

Итак, в качестве быстрого повторения, давайте посмотрим, как каждый из компонентов ваших глаз похож на компонент камеры:

1. Ваш Cornea ведет себя так же, как передняя линза объектива. Вместе с линзой , расположенной за диафрагмой, они являются элементами фокусировки глаза. Роговица принимает широко расходящиеся лучи света и изгибает их через зрачок, круглое отверстие в центральной части цветной радужки.
2. Ваш Iris и зрачок действуют как апертура фотоаппарата. Радужная оболочка — это мышца, которая при сокращении покрывает все, кроме небольшой центральной части линзы, позволяет регулировать количество света, попадающего в глаз, так что глаз может хорошо работать в широком диапазоне условий просмотра, от тусклого до тусклого. очень яркий свет.
3. Наконец, ваш Retina — это сенсорный слой, который выстилает самую заднюю часть наших глаз. Он действует очень похоже на микросхему датчика изображения в цифровой камере. Сетчатка имеет множество фоторецепторных нервных клеток, которые помогают преобразовывать световые лучи в электрические импульсы и отправлять их через зрительный нерв в мозг, где изображение (того, что мы видим), наконец, принимается и воспринимается. Благодаря этой функции восприятия и восприятия сетчатка, пожалуй, самый важный компонент наших глаз.Как и в случае с камерой, если в глазу плохая «пленка» (т.е. сетчатка), независимо от того, насколько хорош остальной глаз, мы не получим изображение или картинку хорошего качества.

ISO — число, обозначающее светочувствительность датчика изображения; он измеряется числами (например, 100, 200, 400, 800 и т. д.). Иногда это число также называют «числом ISO» или, чаще, «светочувствительностью пленки». Исторически сложилось так, что чем ниже число ISO, тем ниже светочувствительность пленки и тем мельче зернистость на снимках или снимках, которые вы делаете.Это хорошо отразилось и на цифровой фотографии: более высокое значение ISO дает более высокую чувствительность, но за счет большего количества цифрового шума.

ISO — это показатель чувствительности пленки к свету. Это означает, что чем выше значение ISO, тем чувствительнее датчик камеры к свету. Соответственно, если вы делаете снимок с настройками ISO 400, вам понадобится только 1/4 света, который потребуется для съемки с настройками камеры ISO 100.

Попытка отследить ISO человеческого глаза

Настоящая проблема с человеческим глазом заключается в том, что, в отличие от датчиков пленки и камеры, наши глаза не имеют каких-либо определенных уровней ISO.Однако наши глаза обладают отличной способностью естественным образом приспосабливаться к уровню окружающего освещения даже в самых суровых условиях освещения.

Однако у человеческого глаза есть большая хитрость в рукаве: он может изменять свою собственную светочувствительность. Примерно через 15 секунд в темноте наши тела увеличивают уровень родопсина в сетчатке. В течение следующих получаса при слабом освещении наши глаза становятся более чувствительными. Фактически, исследования показали, что наши глаза ночью примерно в 600 раз более чувствительны, чем днем.

Следует также отметить, что человеческий глаз похож на самую большую и самую быструю автоматическую камеру из всех существующих. Каждый раз, когда мы меняем то направление, куда мы смотрим, наш глаз (и сетчатка) меняют все остальное, чтобы компенсировать это — фокус, радужная оболочка, динамический диапазон — все постоянно корректируются, чтобы наше зрение оставалось настолько хорошим, насколько это возможно.

В дополнение к прямой световой чувствительности (к которой мы вернемся через минуту), динамический диапазон человеческого глаза просто поразителен: человек может видеть объекты при свете звезд или даже при ярком солнечном свете.Разница между этими двумя крайностями совершенно поразительна — при солнечном свете объекты получают в 1000000000 раз больше света, чем в безлунную ночь, — и тем не менее мы можем видеть в обоих случаях

Гаечный ключ в работе: выдержка

Наше сравнение усложняется, когда мы устанавливаем выдержку. Чтобы сделать сопоставимое сравнение между человеческим глазом и камерой, мы можем довольно легко сравнить диафрагму и ISO (что, на мой взгляд, является наиболее интересным упражнением).Но выдержка усложняет задачу, потому что камера может оставаться открытой столько, сколько нам нужно. На самом деле, есть примеры фотографий, сделанных с открытием затвора на 6 месяцев, с чем человеческий глаз явно не может сравниться.

Изучение скорости затвора человеческого глаза на самом деле на удивление сложно, но давайте сначала рассмотрим анимацию: если вы когда-либо видели простую анимацию, вы заметили, что если вы не получаете достаточно кадров в секунду , все может выглядеть «заиканием». Если бы вы, например, смотрели футбольный матч со скоростью 1 кадр / с, вы бы, по сути, видели серию из 1 фото в секунду (при максимальной выдержке 1 секунда). Очевидно, это не принесет никакой пользы, и человеческий глаз имеет «выдержку» меньше этой. Чтобы изучить этот вопрос более глубоко, я настоятельно рекомендую статью «Сколько кадров в секунду может видеть человеческий глаз» на сайте 100fps.com. Несмотря на название сайта, они пришли к выводу, что на самом деле они ничего не знают, потому что это зависит от того, как вы оцениваете результаты.

Однако для фотосъемки при слабом освещении нам нужно знать не минимальную скорость затвора человеческого глаза, а максимальную. Очевидно, мы можем сидеть совершенно неподвижно и смотреть на лес в кромешной темноте в течение получаса, но мы, возможно, не сможем ничего «увидеть», даже если теоретически у нас было получасовое воздействие. В то же время камера может что-то решить за эти полчаса (но может и нет). Когда дело доходит до наших собственных глаз, становится менее значимым говорить о «выдержке» как таковой — наши глаза видят экспоненциально затухающим образом, а наше зрение — это непрерывный процесс. Другими словами, наши глаза сделают несколько «экспозиций», а наш мозг объединит их в более значимое изображение, во многом так же, как вы могли бы сделать, когда вы делаете мультиэкспозиционную фотографию HDR с помощью своей камеры.

Итак, вернемся к сути этого раздела, что означает ISO, когда мы говорим о камерах, по сравнению с человеческим глазом?

Человеческий глаз чрезвычайно хорош в разрешении изображений при ярком свете, и становится бессмысленным говорить о «шуме» — не потому, что наши глаза время от времени не дают осечки, а потому, что наш мозг просто отфильтровывает любые проблемы нашим глаза встречаются (просто подумайте о том, как ваш мозг постоянно фильтрует два ваших слепых пятна — по одному в каждом глазу, — даже если вы закрываете один глаз и смотрите другим.Если вы никогда не сталкивались со своим слепым пятном — попробуйте, это довольно удивительно).

Итак, для аргументации, давайте предположим, что минимальное значение ISO для наших глаз в яркий солнечный день составляет 25 единиц ISO. Почему 25? Потому что это пленка с самым низким ISO, которая используется в настоящее время, с наименьшим зерном и высочайшим качеством. Если наименьшее значение ISO наших глаз составляет 25, а наши глаза в 600 раз более чувствительны в темноте, это означает, что максимальное значение ISO человеческого глаза будет где-то около 15000 единиц ISO или около того.Если вы выберете ISO 100 в качестве базового ISO для человеческого глаза (что в равной степени справедливо, учитывая, что мы сравниваем глаза с цифровыми камерами, а большинство цифровых SLR в наши дни начинаются с ISO 100), наш максимальный ISO составляет около 60 000.

Если учесть, что камеры с самым высоким ISO (например, Nikon D3S) могут делать фотографии с ISO 102000 (см. Примерный набор изображений с разными значениями ISO в The Imaging Resource), становится ясно, что наша встроенная технологии начинают отставать от того, что готовят производители фотоаппаратов!

Дополнительная литература

1. Blackwell, J. Опт. Society America, v 36, p624–643, 1946
2. Миддлтон, Видение сквозь атмосферу, U. Toronto Press, Toronto, 1958
3. http://www.clarkvision.com/articles/eye-resolution.html
4. http : //www.digital-slr-guide.com/iso-and-image-noise.html
5. http://www.chrisridley.co.uk/blogs/all-posts/what-is-iso-help- with-iso-with-this-simple-guide-digital-and-film-iso -olated /
6. http://www.iso.org/iso/iso_catalogue/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=37777
7. http : // www.cs.duke.edu/~parr/photography/faq.html#isomeaning
8. Пример набора изображений с очень высоким ISO при разных ISO на Ресурсах изображений
9. Полное руководство по фотографии HDR
10. Пример фотографии снято с выдержкой 6 месяцев

В начале статьи у меня была для вас небольшая загадка — при ярком дневном свете я вижу дальше, чем в сумерках. Почему?

По той же причине, что и в фотографии: представьте, что у вас есть камера, сфокусированная на расстоянии 1 метра, но с нарушенной фокусировкой. При ярком дневном свете вы можете использовать диафрагму f / 16, что означает, что вы можете видеть за пределами 1 метра (из-за увеличенной глубины резкости). При слабом освещении вам нужно использовать большую диафрагму (скажем, f / 2,8), что дает вам меньшую глубину резкости, и вы сможете фотографировать только то, что находится на расстоянии 1 метра. При ярком свете ваши глаза сужаются (у вас появляются крошечные зрачки), а при слабом — наоборот. Прямо как когда вы фотографируете!

Иллюстрация глазного яблока лицензирована по лицензии Creative Commons

Eye vs.Камера | Давайте поговорим о науке

AB Биология 30 (2007 г., обновлено 2014 г.) 12 Блок A: Нервная и эндокринная системы

AB Наука о знаниях и возможности трудоустройства 8, 9 (пересмотрено в 2009 г.) 8 Блок C: Световые и оптические системы

AB Физика 30 (2007 г., обновлено 2014 г.) 12 Блок C: Электромагнитное излучение

AB Наука 30 (2007 г., обновлено 2014 г. ) 12 Блок C: Электромагнитная энергия

AB Наука 7-8-9 (2003 г., обновлено в 2014 г.) 8 Блок C: Световые и оптические системы

г. до н.э. Анатомия и физиология 12 (июнь 2018 г.) 12 Большая идея: системы органов имеют сложные взаимосвязи для поддержания гомеостаза.

г. до н.э. Естественные науки 8 класс (июнь 2016 г.) 8 Большая идея: энергия может передаваться как частица, так и волна.

МБ 11 класс биологии (2010) 11 Раздел 5: Защита и контроль

МБ Естественные науки 8 класс (2000) 8 Кластер 2: Оптика

МБ Старший 3-й физик (2003) 11 Тема 2: Природа света

NB Biologie 53421 (2008) (только на французском) 12 5. Neurobiologie et comportement

NB Биология 122/121 (2008) 12 Блок 3: Поддержание динамического равновесия II

NB Физика 11 (2003) 11 Волны

NB Естественные науки 8 класс (2002) 8 Клетки, ткани, органы и системы

NB Естественные науки 8 класс (2002) 8 Оптика

NL Биология 3201 (2004) 12 Блок 1: Поддержание динамического равновесия II

NL 8 класс естествознания 8 Блок 3: Оптика (в редакции 2012 г. )

NL 8 класс естествознания 8 Блок 4: Клетки, ткани, органы и системы

НС Биология 12 (2000) 12 Блок 1: Поддержание динамического равновесия II

НС Структура результатов обучения: естественные науки 8 класс (2014 г.) 8 Науки о жизни: клетки, ткани, органы и системы

НС Структура результатов обучения: естественные науки 8 класс (2014 г.) 8 Физические науки: оптика

НС Физика 11 (2002) 11 Волны

НС Физика 12 (2002) 12 Волны и современная физика

NT Биология 30 (Альберта, 2007 г., обновлено 2014 г.) 12 Блок A: Нервная и эндокринная системы

NT Наука о знаниях и возможности трудоустройства 8 (Альберта, редакция 2009 г.) 8 Блок C: Световые и оптические системы

NT Физика 30 (Альберта, 2007 г., обновлено 2014 г.) 12 Блок C: Электромагнитное излучение

NT Наука 30 (Альберта, 2007 г., обновлено 2014 г.) 12 Блок C: Электромагнитная энергия

NT Наука 8 (Альберта, 2003 г., обновлено в 2014 г. ) 8 Блок C: Световые и оптические системы

NU Биология 30 (Альберта, 2007 г., обновлено 2014 г.) 12 Блок A: Нервная и эндокринная системы

NU Наука о знаниях и возможности трудоустройства 8 (Альберта, редакция 2009 г.) 8 Блок C: Световые и оптические системы

NU Наука 30 (Альберта, 2007 г., обновлено 2014 г.) 12 Блок C: Электромагнитная энергия

NU Наука 8 (Альберта, 2003 г., обновлено в 2014 г.) 8 Блок C: Световые и оптические системы

ПО Биология, 12 класс, Университет (SBI4U) 12 Strand E: гомеостаз

ПО Физика, 12 класс, Университет (СПх5У) 12 Strand E: Волновая природа света

ПО Естественные науки 10 класс, академический (SNC2D) 10 Strand E: свет и геометрическая оптика

ПО Прикладная наука 10 класс (SNC2P) (2008) 10 Strand E: Свет и применение оптики

PE Биология 621A (2010) 12 Поддержание динамического равновесия II

PE Human Biology 801A (редакция 2009 г.) 11 Нервная, эндокринная и репродуктивная системы

PE Естественные науки 8 класс (в редакции 2016 г. ) 8 Блок 3: Оптика

PE Естественные науки 8 класс (в редакции 2016 г.) 8 Блок 4: Клетки, ткани, органы и системы

КК Прикладная наука и технологии Раздел III Живой мир

КК Прикладная наука и технологии Раздел III Материальный мир

КК Физика Раздел V Геометрическая оптика

КК Наука и технология Раздел III Живой мир

КК Наука и технология Раздел III Материальный мир

СК Наука о здоровье 20 (2016) 11 Тело человека

СК Физические науки 20 (2016) 11 Свойства волн

СК Естественные науки 8 класс (2009 г.) 8 Науки о жизни — клетки, ткани, органы и системы (CS)

СК Естественные науки 8 класс (2009 г.) 8 Физические науки — оптика и зрение (OP)

YT Анатомия и физиология 12 (Британская Колумбия, июнь 2018 г.) 12 Большая идея: системы органов имеют сложные взаимосвязи для поддержания гомеостаза.

YT Science Grade 8 (Британская Колумбия, июнь 2016 г.) 8 Большая идея: энергия может передаваться как частица, так и волна.

«Умный глаз», компьютер в наших глазах

Одно из давних желаний людей — сохранить вид на прекрасные пейзажи и объекты для будущего. Для этого в доисторическую эпоху люди расписывали пещеры фресками. Позже они рисовали фигуры или пейзажи на куске ткани или бумаги и передавали их будущим поколениям. После изобретения фотоаппаратов фотографии для этих целей заменили картины. Пленочные камеры на ранних стадиях эволюционировали в цифровые камеры, а цифровые камеры эволюционировали, чтобы получать более четкие изображения с меньшими модулями.Постепенно камеры стали достаточно маленькими, чтобы их можно было устанавливать на мобильных телефонах, а также к крошечным дронам и очкам, и начали использовать различные функции, такие как дополненная реальность (AR). Некоторые люди теперь видят весь потенциал будущего и с нетерпением ждут того дня, когда им будут имплантированы маленькие чипы, которые заменят камеры. История, которую мы собираемся вам рассказать сейчас, касается «Smart Eye», чего мы можем увидеть в будущем благодаря развитию полупроводниковой технологии.

«Умный глаз», всесторонний глаз с различными функциями помимо зрения

«Умный глаз», разновидность искусственного глаза, как ожидается, сможет выполнять множество задач, включая простую фотосъемку.Улучшение зрения за счет возможности видеть объекты на большом расстоянии или распознавание очень мелкого текста или объектов, которые ранее не были видны человеческим глазом, — это два из самых основных шагов. Для Smart Eye также может быть возможно запечатлеть момент, когда вы смотрите, просто моргнув глазами или поделившись своим видением с другом, находящимся далеко от вас, в режиме реального времени через сетевое соединение.

Поскольку это своего рода электронное устройство, оно может быть оснащено различными дополнительными функциями, например, смартфон, за счет использования встроенного полупроводникового чипа.В частности, в сочетании с технологией AR Smart Eye может обогатить нашу повседневную жизнь. Например, вы могли бы иметь возможность отображать переведенные тексты рядом с иностранным текстом в вашем видении в любое время и в любом месте. Кроме того, когда вы видите что-то незнакомое, вы можете использовать функцию энциклопедии для автоматического отображения информации об этом объекте рядом с ним.

Полезная информация для повседневной жизни, такая как время и погода, может отображаться в виртуальном пространстве в поле вашего зрения, а сохраненное расписание или документы можно загружать и проверять, просто моргнув глазами.После того, как вы выйдете из дома, виртуальная стрелка, указывающая на пункт назначения, укажет вам дорогу. Навигация по магазинам вместе с подробной информацией больше не будет сценой из научно-фантастических фильмов. Все это приятные изменения, которые Smart Eye может внести в нашу повседневную жизнь.

Рисунок. 1 Система Bionic Eye от Bionic Vision Technologies (Источник: Официальный сайт BIONIC VISION TECHNOLOGIES)

Загрузка изображения

В отрасли «умные очки», считающиеся всего лишь на шаг впереди Smart Eye, уже выполняют многие функции, упомянутые выше. Более того, австралийская компания Bionic Vision Technologies попыталась передать изображение с камеры в мозг через имплантированный чип за глазом; чип соединен с камерой в форме очка, и, в конце концов, компания смогла добиться заметных бизнес-результатов с помощью этой инновационной попытки. В ближайшем будущем, когда эти технологии станут более сложными, этот воображаемый «умный глаз» может быть реализован раньше, чем мы ожидаем сейчас.

Приведут ли многочисленные текущие исследовательские проекты «искусственных глазных яблок» к полной замене человеческих глаз?

Когда будет реализован Smart Eye? Чтобы выяснить это, давайте сначала посмотрим, как далеко продвинулись исследования искусственных глаз на этом пути.

В современной области медицины активно ведутся исследования искусственных органов, способствующие созданию различных искусственных органов. Были получены некоторые значимые результаты, поскольку некоторые из этих искусственных органов были успешно трансплантированы пациентам. Однако искусственные глаза, которые однажды могут полностью заменить человеческие глаза, все еще находятся на незавершенной стадии. Это потому, что человеческие глаза — один из самых сложных органов человеческого тела.

Загрузка изображения

Глаз состоит из роговицы и хрусталика, которые преломляют световые лучи извне, радужной оболочки, которая контролирует количество проходящего света, зрачка, куда входят световые лучи, сетчатки, где формируются световые изображения, и зрительного нерва, который передает визуальную информацию в мозг. .В настоящее время исследования искусственных глаз с использованием гетерологичных тканей или клеток пациентов достигли стадии искусственного изготовления каждой части человеческого глаза. Это этап перед тем, как сделать весь глаз искусственно.

Новейшие технологии в области роговицы принадлежат Ньюкаслскому университету в Великобритании, которому в 2018 году удалось создать искусственную роговицу с помощью технологии 3D-биопечати. ​​Более подробно, исследовательская группа произвела смешанные стволовые клетки, состоящие из роговицы, альгината, и коллаген, и использовал 3D-биопринтер, чтобы распечатать их в форме роговицы человека, которая является первой искусственной роговицей в мире.

Среди попыток создания искусственных глаз с помощью электронных устройств «Аргус II», разработанный в 2013 году американской компанией Second Sight, является одной из самых известных. После получения одобрения Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) в 2013 году в ходе клинических испытаний было доказано, что Argus II может частично улучшать зрение человека. Однако существует явное ограничение, поскольку его можно применять только к некоторым пациентам с определенными заболеваниями глаз.

Рисунок. 2 Искусственный глаз, разработанный исследовательской группой Университета Миннесоты (Источник: Официальный веб-сайт Университета Миннесоты)

Загрузка изображения

Самое последнее и заслуживающее внимания достижение в этой области было сделано исследовательской группой Университета Миннесоты. В 2018 году команде удалось напечатать рецептор (тип сетчатки), который может получать свет на прозрачное полушарие в форме глазного яблока. С помощью этой технологии рецептор может преобразовывать световые сигналы в электрические сигналы через фотодиод и полупроводник. Хотя этот «глаз» преуспел в приеме и распознавании световых сигналов с помощью полупроводниковых технологий, ожидается, что дальнейшее усовершенствование приведет к созданию коммерчески доступных искусственных глаз.

Роль полупроводников в реализации «умного глаза»

Smart Eye требует полупроводников, как и любое другое электронное устройство.В частности, для искусственных глаз требуются логические полупроводники для управления системой и работы с ней, а также полупроводники с памятью для хранения данных, необходимых для реализации системы. В случае искусственных глаз ключевым механизмом является преобразование световых сигналов в электрические и их передача на зрительный нерв. По этой причине решающее значение имеет CMOS-датчик изображения (CIS), который часто устанавливается на камеры электронных устройств для выполнения аналогичных задач.

Рисунок.3 Рабочие механизмы CIS и глаза человека

Загрузка изображения

Подобно сетчатке человеческого глаза, CIS представляет собой полупроводник, который преобразует цвет и яркость света в электрические сигналы, чтобы передать их в центральный процессор. Вставляемый в различные типы фотоаппаратов, он служит глазком для электронных устройств.

Тем не менее, нынешняя технология CIS не достигла уровня человеческого глаза с точки зрения таких основных характеристик, как разрешение, трехмерность и чувствительность.В то время как разрешение человеческого глаза составляет 576 мегапикселей (МП), самое высокое разрешение, которое в настоящее время может реализовать CIS, составляет всего 108 мегапикселей. Когда яркость окружающей среды меняется внезапно, CIS также может страдать от задержки при приеме визуальной информации.

Однако есть некоторые области, в которых CIS лучше, чем человеческий глаз. Поле зрения человеческого глаза составляет примерно от 110 до 120 градусов влево и вправо и 150 градусов вверх и вниз, тогда как CIS может охватывать полный обзор на 360 градусов. Он также может выйти за пределы человеческих глаз с помощью определенных функций, таких как телеобъектив, который позволяет видеть объекты на большом расстоянии.Как только технологии CIS достигнут уровня человеческого глаза с точки зрения разрешения и чувствительности, они смогут не только заменить человеческие глаза, но и предоставить различные передовые функции, которые невозможно реализовать невооруженным глазом.

Хо-Ён Чо, технический руководитель (TL) маркетинговой стратегии SK hynix в СНГ, сказал: «В то время как основная цель человеческого глаза — распознавать, а не отображать собранную визуальную информацию, CIS предназначена для защиты визуальной информации для вывода. Если в будущем CIS сможет распознавать на том же уровне, что и человеческий глаз, он также будет функционировать как устройство отображения, которое выводит собранную информацию.”

Чо продолжил: «В отличие от человеческого глаза, CIS разработан как отдельные модули для различных целей. В результате CIS является съемным, и пользователи могут использовать разные CIS в зависимости от различных ситуаций. Такая гибкость, несомненно, сделает нашу повседневную жизнь более удобной ».

¹ BioINwatch 19-51: Основная технология для биоискусственных органов, «органоиды», Исследовательский центр биотехнологической политики (2019)
² 2017 Отчет о результатах оценки воздействия технологий: будущее биоискусственных органов, Корейский институт науки & Оценка и планирование технологий, Министерство науки и ИКТ (2018)
³ 2017 Программа перспективных технологий будущего Organ Bio, Национальный исследовательский фонд Кореи (2017)
⁴ Технология 3D-печати для биомедицинских приложений, Со Хён Пак, Санг Гу Йим, Сеунг Юн Ян и Се Хён Ким, № 1, том 18 (2015), Перспективы промышленной химии (2015)
⁵ Серия 19: Искусственные органы для новой жизни, «Научные технологии, рассказанные великими учеными», Корейская академия наук и технологий, Ён Ха Ким, Free Academy
⁶ Отчет о рынке изделий медицинского назначения: интраокулярные линзы, Kyung-hwa Ko, Корейский институт развития индустрии здравоохранения (2013)
^{7 9 0397 Трехмерная биопечать эквивалента стромы роговицы, Эбигейл Исааксон, Стивен Свиокло, Че Дж. Коннон, Experimental Eye Research (2018)
8 Краткое описание исследования: исследователи 3D-печать прототипа «бионического глаза», Университет Минесоты (https: // Города-побратимы.umn.edu/research-brief-researchers-3d-print-prototype-bionic-eye)
9 Веб-сайт Корейского института науки и технологий (KIST), https://www.kist.re.kr
10 Веб-сайт Корейского института оценки и планирования науки и технологий (KISTEP), https://www.kistep.re.kr}

Чем фотоаппарат похож на человеческий глаз?

Вы гуляете по достопримечательностям и замечаете что-то красивое. Вы хотите точно запомнить, как это выглядело, поэтому вы достаете камеру и делаете снимок.Камеры — замечательные устройства, и, хотите верьте, хотите нет, они имеют много функциональных сходств с человеческим глазом.

Как работает глаз?

Когда вы смотрите на объект, излучаемый им свет попадает в ваши глаза. Сначала свет проходит через роговицы, которые начинают фокусировать свет. Затем он проходит к ученикам. Размер зрачков изменяется, чтобы регулировать количество света, попадающего в глаза.

Затем свет фокусируется через линзы на сетчатку.Сетчатка — это светочувствительный слой в задней части глаза, который содержит высокоразвитые клетки, называемые палочками и колбочками. Затем сетчатка преобразует изображение в электрические и химические импульсы, которые передаются по зрительным нервам в зрительный центр мозга. Когда изображение достигает вашего мозга, происходит зрение.

Как работает камера?

Камера также фокусирует свет через линзу на воспринимающую поверхность. Однако камера фокусирует его на датчике или пленке, если вы используете старую камеру.И, как и ваш глаз, камера также может настраиваться, чтобы пропускать различное количество света. В вашем глазу это делается с помощью радужной оболочки; в фотоаппарате диафрагма.

Различия между глазом и камерой

Однако есть несколько отличий в их работе. Например, при фокусировке на объекте линза камеры перемещается к объекту или от него, в то время как в вашем глазу сама линза меняет форму. Кроме того, наши глаза могут приспосабливаться к разным уровням света намного лучше, чем камеры.Во многих случаях мы сможем что-то четко увидеть при тусклом свете, но камера сделает только размытые фотографии. Кроме того, камера может воспринимать более широкий диапазон обзора в зависимости от того, какой объектив прикреплен к камере. Вы, конечно, не можете менять линзы в глазу.

Есть еще одно большое различие между глазами и фотоаппаратом: только ваши глаза могут лечить лучшие врачи CEENTA. Если вам нужно записаться на прием, чтобы проверить какую-либо часть вашего глаза, не стесняйтесь звонить.Мы поможем вам ясно увидеть окружающий мир, даже если вы его не фотографируете.

Этот блог предназначен только для информационных целей. По конкретным медицинским вопросам обращайтесь к своему врачу. Чтобы записаться на прием к офтальмологу CEENTA, позвоните по телефону 704-295-3000. Вы также можете записаться на прием онлайн или через myCEENTAchart.

Как глаз работает как камера

Чтобы понять дегенерацию желтого пятна, нужно знать, как работает человеческий глаз. Глаз можно сравнить с фотоаппаратом.

Роговица — это прозрачный изогнутый передний слой глаза. Зрачок за роговицей — это отверстие в цветной мембране, называемой радужной оболочкой. Крошечные мышцы радужной оболочки меняют размер зрачка, как и апертура фотоаппарата, чтобы контролировать количество света, попадающего в глаз. Позади зрачка находится небольшая мощная линза, которая меняет форму в зависимости от напряжения глазных мышц. Подобно объективу фотоаппарата, линза в глазу фокусирует поступающие изображения из внешнего мира (кстати, хирургическая операция по удалению катаракты удаляет эту линзу и заменяет ее чистой искусственной).

Сетчатка представляет собой тонкую мембрану, которая покрывает внутреннюю заднюю часть глаза. Подобно пленке в фотоаппарате, сетчатка представляет собой светочувствительную поверхность, на которой изображения внешнего мира попадают в фокус. Сетчатка получает эти изображения с помощью миллионов микроскопических фоторецепторных клеток, известных как палочки и колбочки. Жезлы чувствительны к свету и тьме, формам и движению. Колбочки чувствительны к мелким деталям и цвету.

Сетчатка состоит из двух областей, называемых макулой и ямкой. Макула — это крошечный овал около центра сетчатки, где колбочки находятся в высокой концентрации, а зрительное восприятие наиболее остро. Макула отвечает за получение четких прямых изображений, которые используются при чтении, вождении, распознавании лиц и т. Д. Он в сто раз более чувствителен к деталям, чем остальная часть сетчатки. Ямка — это центр макулы. Он выглядит как ямка и имеет самую высокую концентрацию колбочек на сетчатке.

Под нервной сетчаткой находится пигментный эпителий сетчатки (ППЭ), который снабжает питательными веществами фоторецепторные клетки — палочки и колбочки. За этими слоями сетчатки находится сосудистая оболочка; это соединительная ткань и имеет кровеносные сосуды, называемые капиллярами. За сосудистой оболочкой находится склера — опорная структура глаза.

Сетчатка (включая макулу и ямку) посылает изображения, собранные палочками и колбочками , в виде электрических импульсов по зрительному нерву, который, по сути, представляет собой кабель, состоящий из тысяч нервных волокон. Он отправляет эти импульсы в обрабатывающий центр мозга, где они интерпретируются как зрение.

Как наши глаза сравниваются с фотоаппаратами?

Если вы сделали много снимков, вы могли заметить, что фотографии не всегда получаются такими же, как мы.

Почему это происходит? И глаза, и фотоаппараты видят изображения, и у них много механического сходства, но между ними все же есть много различий.

Органическая апертура: Ирис

И глаза, и камера могут контролировать количество света, проходящего через объектив.На наш взгляд, это работа радужной оболочки , которая расслабляется, чтобы сузить зрачок, пропуская меньше света, и сгибается, чтобы расширить его, пропуская больше света. В камерах апертура делает нечто подобное.

Наши объективы более гибкие, чем объективы камеры

Одно из основных различий между функциями камеры и глазами состоит в том, что линзы в наших глазах могут физически изменять форму , чтобы сфокусироваться на объектах, находящихся на разных расстояниях.Объектив камеры жесткий, поэтому для изменения фокуса требуется физическое перемещение объектива ближе или дальше от пленки (или чипа датчика изображения в цифровых камерах). Еще одно отличие состоит в том, что у каждого глаза есть по одной линзе, тогда как у фотоаппаратов может быть много линз для получения максимально резкого изображения.

Субъективная визуализация в сравнении с объективной

Когда вы делаете снимок камерой, это объективное изображение одного момента времени, и все изображение показывает детали и цвета.Наши глаза могут видеть только резкие детали и насыщенный цвет в центре нашего зрения, но это не так, потому что они постоянно движутся.

Крошечные саккадические движения производят то, что по сути является составными изображениями , пока мы не получим полную цветную трехмерную визуальную карту нашего окружения. У всех нас есть одно слепое пятно на глаз, но наш мозг постоянно редактирует их, чтобы мы не замечали их, заполняя пробелы визуальной информацией с разных сторон.

Чтобы узнать больше о том, как наши глаза сравниваются с камерами, посмотрите видео ниже!

Наши глаза имеют превосходный динамический диапазон

Даже самые мощные камеры бросают взгляд в пыль с их огромным динамическим диапазоном.Мы можем видеть как в полдень самого яркого дня, так и посреди безлунной ночи, и нашим глазам требуется всего тридцать минут, чтобы полностью приспособиться между светом и темнотой.

Есть камеры, которые могут видеть в большей темноте, чем мы, и камеры, которые могут выдерживать более яркий свет, , но ни одна камера не имеет большего диапазона . Вот почему вы можете видеть чье-то лицо, когда он стоит перед ярким окном, но камера показывает только силуэт.

Убедитесь, что ваши глаза получают должный уход!

Когда камера перестает работать должным образом, вы можете просто заменить ее.Очевидно, то же самое нельзя сказать о ваших глазах, которые должны прослужить вам всю жизнь. Важнейшей частью долгосрочного здоровья глаз является планирование регулярных визитов к глазам, чтобы убедиться, что все по-прежнему работает должным образом, и выявить первые признаки того, что что-то идет не так. Если с тех пор, как местный окулист, входящий в состав Vision Source®, прошло много времени, сейчас самое подходящее время, чтобы назначить следующий визит!

Мы здесь, чтобы ваши глаза оставались здоровыми на всю жизнь!

Найдите ближайшую к вам клинику Vision Source® с помощью нашего поискового инструмента.

Верхнее изображение используется по лицензии CC0 Public Domain. Изображение обрезано и изменено по сравнению с оригиналом.