Исследование: как кошки видят мир?

Какие красивые глазки! Однако, они видят не так, как наши глаза. Чтобы понять, каким видят мир наши котики, художник Николай Ламм (Nickolay Lamm) представил несколько сравнительных сцен. В этих сценах человеческое восприятие мира сравнивается с кошачьим, на основании научных  данных об устройстве глаз кошки и о том, как зрительный сигнал интерпретируется в кошкиной голове.
Давайте рассмотрим устройство кошачьего глаза и то, как это устройство влияет на зрение кошки.

1.    Размер

У кошки большие глаза. Если бы у человека были такие же большие глаза (в пропорциях к размеру головы), это выглядело бы так:

Привет Гомеру Симпсону!)))

 

2.    Зрачок

Через зрачок свет, отраженный от объектов окружающего мира, попадает в глаз. Зрачок кошки, в отличие от нашего, может менять не только размер, но и форму. Вокруг зрачка находится цветная диафрагма – мышца, которая открывает зрачок при недостаточном освещении и сужает при избытке света.

В темноте зрачок кошки открывается шире, чем наш, поэтому ночью глаз кошки получает больше световой информации.

Однако в природе всё уравновешено, и если где-то чего-то прибыло, то в другом месте – убыло. Так и в глазу у кошки – «светосила» выше, а вот «глубина резкости» — меньше, чем у нас. Но в таком случае кошкам было бы сложнее, чем нам, «наводить резкость» на объекты, находящиеся на разном расстоянии. И природа нашла выход, снабдив кошек зрачками-щёлками. Такие зрачки работают – расширяются или сужаются — быстрее, чем круглые, компенсируя недостаток глубины резкости скоростью фокусировки.   

 

3.    Линза и хрусталик

 
Линза глаза у кошки больше, чем у человека. За счет этого её поле зрения шире примерно на 20 градусов: 200 градусов против наших 180-ти. Но толку от этого немного: область периферического зрения, в которой объекты видны нечетко, составляет 30 градусов у кошки против 20-ти градусов у человека. На рисунке ниже приведено сравнение поля зрения человека (вверху) и кошки (внизу).

 
На этом же рисунке видна разница в глубине резкости человеческого и кошачьего глаза. Человек видит достаточно резко всё, что находится прямо перед ним. А вот кошка видит резко только то, на чем сфокусирован её взгляд. Остальные объекты размыты, как при съемке на фотокамеру с широко открытой диафрагмой.
Кроме этого, хрусталик кошачьего глаза менее эластичен, чем наш. Ученые полагают, что кошка может видеть объект четко и во всех подробностях на расстоянии, не превышающем 6 метров. Для человека аналогичное расстояние составляет 30 – 50 метров. Иными словами, то, как кошка видит объект, расположенный в шести метрах от неё, соответствует тому, как человек видит объект на расстоянии от тридцати метров.

4.    Сетчатка

Сетчатка – это слой клеток на внутренней стенке глаза, состоящий из клеток, реагирующих на свет и цвет. Клетки-палочки реагируют на освещенность, а клетки-колбочки — на цвет объектов. В сетчатке кошачьего глаза больше «палочек» и меньше «колбочек», поэтому кошка лучше видит в темноте, но хуже различает цвета. Прежде ученые полагали, что кошки – дихроматы, как собаки и большинство людей-дальтоников, не различающих красный и зеленый цвета. Последние исследования показывают, что кроме колбочек, реагирующих на синий и желтый цвет, сетчатка кошачьего глаза содержит некоторое количество колбочек, реагирующих на зеленый. Так что кошек правильнее называть трихроматами: их картина мира желто-синяя с вкраплениями зеленого и совсем без красного цвета.

Цветное зрение у кошки вообще менее насыщенное, чем у человека. В сетчатке нашего глаза есть область, именуемая

fovea (центральная ямка, лат.). Эта «ямка» целиком наполнена «колбочками», благодаря которым мы видим дневной мир таким цветным и детальным. У кошек центральная область сетчатки, хоть и содержит чуть больше «колбочек», всё равно наполнена преимущественно «палочками».

Благодаря «палочкам», кошки не только лучше видят в темноте, но и лучше нас различают быстро движущиеся объекты – как если бы мы видели и успевали «распознавать» не 24 кадра в секунду, а в два раза больше. Это очень полезное умение при охоте на мелких животных, особенно при погоне, когда жертва резко меняет направление движения. Забавно, но с медленным движением всё обстоит с точностью до наоборот: человек способен «засечь» очень медленное движение, на которое кошка просто не обратит внимание.   

 

5.    Как кошки видят в темноте?

Страшно, да?)) Не бойтесь, в свечении кошачьих глаз нет ничего мистического.

Диапазон «светочувствительности» кошачьих глаз в 6 — 8 раз шире нашего. Однако того, что мы уже знаем об устройстве кошачьего глаза —  широкий зрачок, множество светочувствительных «палочек» в сетчатке – явно недостаточно для такого результата. Тут есть что-то еще, помогающее кошкам видеть в темноте, и это «что-то ещё» называется tapetum lucidum – «световой занавес» (лат). Tapetum lucidum – это природная технология, при которой свет, попавший на сетчатку глаза, но не поглощенный «палочками» и «колбочками», отражается назад, на еще один отражающий слой, который, в свою очередь, снова отражает свет на сетчатку. Вот такая, говоря языком фотографии, «двойная экспозиция»!  

Именно tapetum lucidum отвечает за свечение кошачьих глаз в темноте. То, что мы видим – это «внутренний» свет, отраженный от сетчатки кошачьих глаз.

Вот почему кошки видят в темноте лучше, чем мы.

Источник: Nickolay Lamm

исследования, наука

ЛУЧШИЕ МАТЕРИАЛЫ

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.