На сколько далеко видит человеческий глаз: Как далеко может видеть глаз человека?

Содержание

Как далеко может видеть глаз человека?

Создано 23.05.2012 14:10

Автор: Евгений

Поверхность Земли изгибается и пропадает из поля видимости на расстоянии 5 километров. Но острота нашего зрения позволяет видеть далеко за горизонт. Если бы Земля была плоской, или если б вы стояли на верху горы и смотрели на гораздо больший участок планеты, чем обычно, вы смогли бы увидеть яркие огни на расстоянии сотен километров. В темную ночь вам удалось бы даже увидеть пламя свечи, находящейся в 48 километрах от вас.

Насколько далеко может видеть человеческий глаз зависит от того, сколько частиц света, или фотонов, испускает удаленный объект. Самым далеким объектом, видимым невооруженным глазом, является Туманность Андромеды, расположенная на громадном расстоянии в 2,6 миллионов световых лет от Земли. Один триллион звезд этой галактики испускает в общей сложности достаточно света для того, чтоб несколько тысяч фотонов каждую секунду сталкивались с каждым квадратным сантиметром земной поверхности.

В темную ночь этого количества достаточно для активизации сетчатки глаза.

В 1941 году специалист по вопросам зрения Селиг Гехт со своими коллегами из Колумбийского университета сделал то, что до сих пор считается надежным средством измерения абсолютного порога зрения – минимального количества фотонов, которые должны попасть в сетчатку, чтобы вызвать осознание визуального восприятия. Эксперимент устанавливал порог в идеальных условиях: глазам участников давали время, чтобы полностью привыкнуть к абсолютной темноте, сине-зеленая вспышка света, действующая как раздражитель, имела длину волны 510 нанометров (к которой глаза наиболее чувствительны), и свет был направлен на периферический край сетчатки, заполненный распознающими свет клетками палочками.

По данным ученых, для того, чтоб участники эксперимента смогли распознать такую вспышку света более чем в половине случаев, в глазные яблоки должно было попасть от 54 до 148 фотонов. На основании измерений ретинальной абсорбции ученые подсчитали, что в среднем 10 фотонов в действительности впитываются палочками сетчатки человека.

Таким образом, абсорбция 5-14 фотонов или, соответственно, активация 5-14 палочек указывает мозгу, что вы что-то видите.

«Это действительно очень малое количество химических реакций», — отметили Гехт и его коллеги в статье об этом эксперименте.

Принимая во внимание абсолютный порог, яркость пламени свечи и расчетное расстояние, на котором светящийся объект тускнеет, ученые пришли к выводу, что человек может различить слабое мерцание пламени свечи на расстоянии 48 километров.

Но на каком расстоянии мы можем распознать, что объект представляет собой нечто большее, чем просто мерцание света? Чтобы объект казался пространственно протяженным, а не точечным, свет от него должен активировать не менее двух смежных колбочек сетчатки – клеток, отвечающих за цветное зрение. В идеальных условиях объект должен лежать под углом не менее 1 аркминута, или одна шестая градуса, чтобы возбудить смежные колбочки. Эта угловая мера остается одной и той же вне зависимости от того, близко или далеко находится объект (удаленный объект должен быть гораздо больше, чтобы находиться под тем же углом, что и ближний).

Полная Луна лежит под углом 30 аркминут, тогда как Венера едва различима как протяженный объект под углом около 1 акрминуты.

Объекты величиной с человека различимы как протяженные на расстоянии лишь около 3 километров. В сравнении на таком расстоянии мы смогли бы четко различить две фары автомобиля.

Источник: Lifeslittlemysteries

глазное яблоко
зрение
сетчатка
туманность андромеды
фотон

Как видят кошки — как видят кошки наш мир: какие цвета видят коты

03.10.2018

Зрение – это механизм, благодаря которому животные и люди изучают окружающий мир и воспринимают его сигналы. Некоторые млекопитающие, например люди, полагаются на зрение в большей степени, другие – в меньшей. К таким животным и относятся кошки. Зрение для них – не главные способ восприятия окружающего мира, но, несомненно, очень важный. Попробуем разобраться, как наши питомцы видят мир и почему способны ориентироваться почти в полной темноте.

Какое зрение у кошек?

Анатомически органы зрения у кошек устроены так же, как и у большинства млекопитающих. Основные структуры глаза представлены тремя оболочками:

Белковая оболочка (склера)
Сосудистая оболочка
Внутренняя оболочка (сетчатка)

Первая оболочка – белковая – снаружи образует выпуклую роговицу, которая защищает внутренние структуры глаза от механических повреждений.

Вторая – сосудистая – формирует радужку и зрачок. Они необходимы для регулирования светового потока, поступающего в зрительный аппарат: чем больше света попадает в глаз, тем сильнее сужается зрачок.

Во внутренней оболочке – сетчатке – содержатся фоторецепторы, благодаря которым глаз различает свет, тень и цвета. Эти клетки-рецепторы делятся на палочки и колбочки. Первые необходимы, для того чтобы различать движения, благодаря вторым животные видят цвета.

Несмотря на то, что основное строение глаза кошки схоже со строением глаз других животных, есть и различия, самое очевидное из которых – форма зрачков. Зрачок у кошек способен существенно менять свою форму, в зависимости от количества поступающего света. Максимальное сужение зрачка, который становится похож на вертикальную линию, необходимо, чтобы ограничить поступление светового потока. И наоборот, в темноте зрачок способен сильно расширяться, улавливая даже незначительные источники света.

Роговица – передняя оболочка глаза – у кошек занимает почти всю поверхность видимой части глазного яблока. Для сравнения, у человека она занимает лишь 30-50% поверхности. А благодаря тому, что роговица у кошек более выпуклая, их глаза охватывают до 270 градусов (в то время как человеческие глаза – только 180).

Несмотря на то, что кошки способны различать предметы, расположенные от них на расстоянии 60 метров, оптимальная дальность, на которой кот четко видит объекты, составляет от 75 см до 6 м. Это то расстояние, которое необходимо кошке, для того чтобы во время охоты совершить прыжок из засады. Близко расположенные предметы они видят размыто, вблизи эти животные распознают объекты по большей части органами осязания.

У кошек бинокулярное зрение – это значит, что они видят объекты сразу двумя глазами.

Поле зрения у них расположено в центре, что помогает им лучше фокусироваться на выбранном объекте. Во время охоты это помогает им оценивать скорость передвижения жертвы и расстояние до нее.

Помимо этого, кошки обладают очень острым зрением, превышающим остроту человеческого глаза в семь раз. Однако острота зрения необходима для распознавания движущихся объектов, в то время как статичные предметы ими воспринимаются хуже.

Возможно, вы замечали во время игры, что ваш питомец лучше фокусируется на тех объектах, которые движутся в горизонтальной плоскости. Движения в вертикальной плоскости кошкам распознать сложнее.

Какие цвета видят кошки?

Несмотря на то, что долгое время считалось, что кошки почти не различают цветов, в настоящее время известно, что кошачьему глазу доступна широкая цветовая палитра.

Цветовой спектр, который способен воспринимать кошачий глаз, отличается от того, который видит человек. Это объясняется разным набором фоторецепторов в сетчатке.

Рецепторы, благодаря которым глаз «видит» цвет, называются колбочки. У кошек отсутствуют колбочки, поглощающие некоторые цветовые сигналы, в частности, они не способны воспринимать оттенки красного, оранжевого и коричневого цветов. Плохо кошачий глаз различает белый, фиолетовый и желтый цвета, а между синим и голубым почти не «видит» разницу. Наиболее восприимчивы кошачьи глаза к зеленому, синему и серому цветам. Поскольку эти цвета они видят лучше всего, мир с точки зрения питомца принимает голубовато-серый оттенок, а солнце – зелено-голубой.

Лучше всего кошки воспринимают серый цвет – их глаза различают более двадцати оттенков серого цвета, поскольку это цвет той дичи, на которую они в природе охотятся (мыши, крысы, некоторые птицы).

Как кошки видят в темноте?

Помимо колбочек, о которых мы упоминали ранее, когда говорили о цветовом восприятии кошачьего глаза, фоторецепторы представлены также палочками. Это рецепторы, которые обеспечивают периферическое и ночное зрение.

У всех ночных животных количество палочек в сетчатке преобладает над количеством колбочек, а у кошек их соотношение равно 25:1. Благодаря этим рецепторам кошки прекрасно ориентируются в темноте и могут вести ночной образ жизни.

Помимо большого количество палочек, у кошек есть особый слой сосудистой оболочки глаза – тапетум. Он располагается за сетчаткой и выполняет «зеркальную» функцию – фотоны света, проходящие сквозь сетчатку и не поглощенные расположенными на ней фоторецепторами, отражаются от тапетума и вновь попадают («отзеркаливаются») на сетчатку, усиливая восприятие света. То есть увеличивается количество фотонов, которое улавливают фоторецепторы. Именно благодаря этой особенности кошки способны хорошо различать объекты даже в темноте.

Кошка видит ночью все предметы в серых тонах. Несмотря на то, что эти животные способны хорошо видеть в условиях плохой освещенности, в полной темноте они все же не видят. Им нужен хотя бы маленький источник света, такой как, например, луна и звезды.

Как кошки видят человека?

Располагаясь от человека на расстоянии, оптимальном для восприятия кошачьего глаза (1-6 метров), коты видят нас такими, какие мы есть, но в других цветах. Так же кошки видят и собак, и других животных. Как говорилось ранее, эти питомцы не способны различать красные, оранжевые, коричневые оттенки, поэтому многие вещи видят серо-голубыми. Вблизи кот видит объекты плохо, поэтому при близком контакте с человеком полагается на органы осязания и обоняние. А когда человек отдален, питомец видит лишь очертания фигуры, но узнает владельца по запаху и голосу.

Вернуться к началу

Как видят коты

Как говорят коты

Как надеть шлейку на кошку?

Как приучить котенка к когтеточке

Как приучить кошку к лотку?

Можно ли сопоставить возраст кошки и человека?

Почему кошки мурлычут?

Сколько живет домашняя кошка? Факторы влияния

Язык тела кошки

Как выбрать переноску для кошки?

Как далеко может видеть человеческий глаз?

Шеннон Белден; отзыв Валери Каттуф, OD

Как далеко вы можете видеть?

«Насколько хватает глаз» звучит как впечатляющее расстояние. Но как далеко на самом деле может видеть человеческий глаз? Это может показаться простым вопросом, но на ответ может повлиять все, от вашего роста до окружающего освещения и температуры воздуха.

Как глаз фокусируется на удаленных объектах?

Если вы хотите знать, как далеко может видеть глаз, вам нужно понять, как глаз видит и создает зрение (на любом расстоянии).

Первым шагом в развитии зрения является прохождение света через роговицу . Роговица представляет собой прозрачную куполообразную оболочку снаружи глаза. От роговицы свет проходит через зрачок . Зрачок — это черная дыра в центре глаза, которая расширяется и сужается, чтобы контролировать, сколько света проходит к задней части глаза.

Далее свет проходит через линзу , расположенную непосредственно за зрачком. Линза постоянно меняет форму, помогая сфокусировать свет.

Создание зрения включает несколько систем

Аккомодация — это процесс изменения формы хрусталика для фокусировки на объектах на разных расстояниях. Хрусталик окружен кольцом мышц, называемых цилиарной мышцей. Цилиарная мышца помогает хрусталику изменять форму.

Для объектов, расположенных ближе, линза становится более изогнутой в центре. Чтобы сфокусироваться на объектах, которые находятся дальше, линза уплощается. Для достижения четкого и комфортного зрения аккомодация должна быть гибкой и эффективной.

После того, как свет проходит через хрусталик, он перемещается на сетчатку , ткань в задней части глаза. Сетчатка содержит фоторецепторов , клеток, передающих информацию о свете в мозг путем преобразования ее в электрические сигналы. Сигналы от фоторецепторов передаются от сетчатки к зрительному нерву и далее в мозг. Мозг превращает сигналы в изображения, которые вы видите.

ПОДРОБНЕЕ: Зрение: Как работает зрение?

Что влияет на то, насколько далеко вы можете видеть?

Высота

При отсутствии физических препятствий человек ростом 5 футов 7 дюймов может видеть до самого горизонта, что составляет примерно 4,9 мили. Однако, если этот человек отправится в Калгари, Альберту, Канаду, и поднимется на крышу The Bow — 779-футовой башни — он сможет видеть на расстояние до 33,5 миль. Чем выше человек, тем больше расстояние между ним и горизонтом.

То же самое относится и к высоте просматриваемого объекта. Чем выше объект, тем выше он находится над горизонтом, что облегчает его просмотр с большего расстояния.

Яркость

Воспринимаемая яркость значительно влияет на расстояние, на котором вы можете видеть объект. Ярким примером этого являются звезды на ночном небе. Ваша способность видеть звезду больше зависит от того, сколько света она испускает, чем от того, насколько близко она находится к Земле.

Температура воздуха

Температура воздуха также влияет на ваше зрение. Возможно, вы замечали в жаркий день, что дорога искажается и рябит. Это явление связано с атмосферной рефракцией.

Холодный воздух плотнее горячего, поэтому, когда объект очень горячий — например, шоссе летом — ближайший к объекту воздух горячее, чем дальний. Эта разница в плотности воздуха создает мираж. В этом случае визуальный эффект искривления света выглядит как волны на шоссе.

Так как же температура воздуха влияет на зрение вдаль? Когда воздух ближе к поверхности земли холодный, а воздух над ним теплый, это позволяет свету изгибаться вдоль кривой земли. Это, в свою очередь, создает более четкую и длинную линию обзора.

Как острота зрения влияет на зрение вдаль?

Если вы когда-нибудь проходили обследование глаз, вы, вероятно, видели таблицу Снеллена. Эта диаграмма обычно имеет большую букву «Е», за которой следуют строки букв, которые становятся меньше по мере продвижения вниз по диаграмме. Каждой строке присвоен номер, который представляет остроту зрения.

Ваш глазной врач попросит вас прочитать выбранные строки букв, чтобы определить вашу остроту зрения — резкость вашего зрения на заданном расстоянии. Острота зрения по Снеллену обеспечивает стандарт зрения 20/20, с которым знакомо большинство людей.

Первые 20 в соотношении 20/20 представляют собой расстояние в футах между наблюдателем и диаграммой. Второе число в соотношении представляет собой расстояние, на котором человек с нормальным зрением может прочитать ту же строку.

Например, человек со зрением 20/100 должен находиться всего в 20 футах от объекта, чтобы ясно видеть его, в то время как средний зритель мог бы ясно видеть его с расстояния 100 футов. Человек со зрением 20/10 может видеть объект на расстоянии 20 футов, от которого обычному человеку необходимо находиться на расстоянии 10 футов, чтобы ясно видеть его. Чем меньше второе число, тем лучше острота зрения.

Другим элементом диаграммы Снеллена, влияющим на зрение вдаль, является размер объекта. Вот почему на диаграмме буквы крупнее, а по мере продвижения вниз они уменьшаются. Чем лучше чья-то острота зрения, тем легче он может увидеть меньший объект на расстоянии. Чтобы объект был виден на горизонте на расстоянии 4,9 мили, он должен быть не менее 4,4 фута в высоту и ширину. Это, конечно, если зритель имеет зрение 20/20 и стоит на земле без препятствий!

Как далеко может видеть человеческий глаз?

Теперь, когда установлены все факторы, влияющие на этот ответ, как далеко может видеть человеческий глаз? Согласно Книге рекордов Гиннеса, ответ составляет 275 миль. В июле 2016 года Марк Брет Гума сфотографировал Альпы, стоя на пике Финестрелей в Пиренеях. В настоящее время это самая длинная линия обзора на земле.

ЧИТАЙТЕ СЛЕДУЮЩИЙ: Как мозг контролирует зрение?

Самая длинная линия обзора на Земле. Калгари Вижн Центр. Ноябрь 2020.

Эксперт рассматривает пределы остроты зрения, видимости и оптических характеристик человеческого глаза. Новости глазной хирургии . Май 2017 г.

Атмосферная рефракция. СК-12. Февраль 2021.

Самая длинная линия прямой видимости на Земле сфотографирована. Книга Рекордов Гиннесса. Июль 2016.

Что такое показатель преломления?. ДобавитьОптика. Апрель 2021 г.

Анатомия глаза: части глаза и то, как мы видим. Американская академия офтальмологии. Март 2021.

Как глаз фокусирует свет. Центр обучения науке. Апрель 2012.

Вы знаете, что на самом деле означает 20/20?. Видение Гриффета. май 2015 г.

Страница опубликована в среду, 12 октября 2022 г.

Проверено врачом в четверг, 1 сентября 2022 г.

Как далеко может видеть человеческий глаз?

Практически нет предела тому, насколько далеко может видеть невооруженный человеческий глаз. Кругозор человека безграничен. Однако на расстояние, на которое вы можете видеть, влияет несколько факторов. Человеческий глаз может видеть объекты на любом расстоянии, если они достаточно яркие и между ними нет препятствий. Именно по этой причине вы можете видеть звезды и галактики, находящиеся на расстоянии сотен или тысяч световых лет.

Факторы, влияющие на то, как далеко вы видите

Для беспрепятственного обзора самым дальним объектом, который может увидеть невооруженный острый человеческий глаз, является Галактика Треугольника (Meisser 33). Галактика расположена примерно в 3 миллионах световых лет от Земли, и ее можно увидеть при ясном и темном небе. Многие яркие звезды в галактике производят достаточно света, чтобы фотоны возбуждали вашу сетчатку.

В глобальном масштабе вы можете видеть примерно до трех миль (пяти километров), прежде чем горизонт станет пределом из-за кривизны земли. С высокой точки обзора, такой как небоскреб, самолет или вершина горы, ваши глаза могут видеть объекты за сотни миль.

Важнейшими факторами, влияющими на то, насколько далеко вы можете видеть, являются общее состояние ваших глаз, яркость объектов, на которые вы смотрите, кривизна земли и наличие любых препятствий на линии вашего взгляда.

Ваше общее здоровье глаз

Здоровье и функция ваших глаз являются основными факторами, определяющими, как далеко вы видите. Человек с хорошим здоровьем глаз будет иметь лучшее зрение, чем человек с плохим здоровьем глаз.

Размер и яркость

Крупные объекты легче увидеть на расстоянии, поскольку от них отражается больше света. Однако яркость объекта также играет роль. Более яркие объекты производят большее количество фотонов, поэтому их легче увидеть на расстоянии. Вот почему вы можете видеть солнце и другие звезды, когда они находятся на расстоянии миллионов или миллиардов миль.

Кривизна Земли

Кривизна Земли мешает вашему обзору. Таким образом, самый дальний край, который вы можете увидеть, стоя на плоской поверхности, находится на расстоянии около 3 миль. Если ваша точка обзора находится выше над землей, край горизонта становится намного дальше. Кривизна земли не так быстро отсекает объекты от вашего поля зрения.

Препятствия на линии обзора

Линия обзора — это непрерывный угол обзора от ваших глаз до объекта, который вы пытаетесь увидеть. Любые препятствия в свете вашего зрения будут влиять на то, как далеко вы можете видеть. Препятствия могут включать пыль, дым, водяной пар, туман и облака.

Острота зрения

Острота зрения — это способность вашего глаза различать детали объектов (четкость зрения) на заданном расстоянии. Ваша острота зрения играет важную роль в том, как далеко вы можете видеть. Медицинские работники считают зрение 20/20 нормальным здоровым зрением.

Зрение 20/20 означает, что вы можете ясно видеть объект на расстоянии 20 футов, который вы должны видеть на этом расстоянии. Люди с лучшей остротой зрения могут более четко видеть объекты на расстоянии.

Например, если у вас зрение 20/80, вы можете ясно видеть объект с расстояния 20 футов, а человек со зрением 20/20 может ясно видеть с расстояния 80 футов.