–азрешающа€ способность глаза

+ -
0
–азрешающа€ способность глаза
–азрешающей способностью называют наименьшее рассто€ние между двум€ точками или лини€ми, видимыми раздельно. ќценивать его можно в угловой или в линейной мере. ќбычно разрешающую способность, или разрешение, характеризуют числом линий, видимых раздельно в интервале 1 мм. ¬ последние годы установлено, что разрешающа€ способность глаза зависит не столько от анатомических размеров рецепторов, сколько от их функциональной св€зи и от множества других факторов. Ёти факторы можно разделить на Ђнервныеї, к которым относ€тс€ способы' переработки сигнала в сетчатке и лежащих выше отделах зрительного анализатора, и на Ђоптическиеї. ѕоследние завис€т от оптической системы глаза. Ёто в первую очередь дифракци€ на радужке, собственные аберрации глаза, рассе€ние света на поверхност€х глазных сред, вли€ние неровностей роговицы, децентрированности оптической системы глаза, неправильной фокусировки и пр. Ќа разрешение вли€ет также контрастность объектов. ѕри разных услови€х зрительной работы эти факторы вли€ют различно. “ак, при дневном зрении вследствие малого размера зрачка увеличиваетс€ вли€ние дифракции, аберрации же сказываютс€ меньше, и совсем не вли€ет на сетчаточное изображение отклонение периферической зоны роговицы от правильной формы. ѕри ночном зрении, когда зрачок расширен и работает не только центральна€, но и периферическа€ зона роговицы, основное снижение качества изображени€ и разрешающей способности обусловлено неправильной формой роговицы и рассе€нием света на глазных средах.

ѕостараемс€ объ€снить рассматриваемые €влени€, не прибега€ к де€тельности высших мозговых центров. ƒл€ этого рассмотрим вли€ние каждого из оптических факторов отдельно. —начала определим разрешение с точки зрени€ волновой оптики, а затем оценим вли€ние на него аберраций глаза при помощи геометрической оптики.

ќбразование изображени€ на сетчатке с точки зрени€ волновой природы света. Ћюба€ оптическа€ система, даже полностью безаберрационна€, вследствие волновой природы света не может изобразить точку объекта точкой. Ёто объ€сн€етс€ тем, что вс€ка€ система имеет ограниченное отверстие, которое огибаетс€ сферической волной, исход€щей из объекта, вызыва€ дифракцию. ¬ результате дифракции и сопутствующей ей интерференции света в плоскости изображени€ вместо точки возникает дифракционна€ фигура. ¬ различных точках дифракционной фигуры освещенность неодинакова. ÷ентральный максимум отделен абсолютным минимумом от других, менее интенсивных, максимумов. Ёти максимумы более высоких пор€дков не оказывают существенного вли€ни€ на дифракционную картину Ч практическое значение имеет только средний максимум.  ачество изображени€ оптической системы зависит от ширины этого максимума, т. е. от рассто€ни€, на котором находитс€ первый абсолютный минимум от центра дифракционной фигуры. „ем меньше площадь максимума, тем лучше качество изображени€. Ўирина центрального максимума €вл€етс€ функцией апертурного угла со стороны изображени€ и длины волны света. „ем меньше апертурный угол и чем больше длина волны, тем максимум шире. ≈сли бы можно было получить волну, выход€щую из оптической системы в виде полной сферы, то ширина максимума была бы равна нулю и изображение точки было бы также точкой.
¬ глазу, так же как в большинстве других оптических систем, падающа€ от объекта сферическа€ волна ограничиваетс€ круглой апертурной диафрагмой Ч зрачком глаза, от диаметра которой и зависит ширина центрального максимума. ƒифракционна€ фигура от круглого отверсти€ представл€ет собой дифракционный кружок. ÷ентральный максимум, который воспринимаетс€ как Ђизображениеї точки, имеет в этом случае радиус:
–азрешающа€ способность глаза

“ак как этот радиус зависит от длины волны, то величина центрального максимума и радиус бокового максимума неодинаковы дл€ различных цветов. ѕоэтому изображение точки в белом свете бывает окрашенным. Ќаличие в оптической системе глаза довольно больших аберраций приводит к перераспределению освещенности в дифракционной фигуре Ч освещенность в центральном максимуме уменьшаетс€, а в дифракционных кольцах возрастает. ƒиаметр центрального максимума при этом остаетс€ прежним, а в боковых в большей или меньшей степени измен€етс€.

јберрации глаза. –ассмотрим вли€ние аберраций глаза на качество изображени€ внешних объектов на сетчатке и оценим их вли€ние на разрешающую способность глаза.

¬опросы сферической и хроматической аберрации глаза человека изучали ёнг, √ельмгольц и др. ¬ 1947 г. по€вилась фундаментальна€ работа ј. »ванова об измерении сферической и хроматической аберраций, глаза. ¬ 1961 г. ћ. —. —мирнов измерил волновую аберрацию глаза. —ледует подчеркнуть, что измерени€ аберраций проводились только субъективным методом Ч по ответам испытуемого о воспри€тии предъ€вл€емого объекта. ¬следствие этого полученные данные относ€тс€ только к аберраци€м центральной, макул€рной области. јберрации внеосевых точек, изображающихс€ на периферических участках сетчатки, испытуемый не в состо€нии определить вследствие грубого строени€ этих зон сетчатки и р€да других физиологических факторов. Ќа основе экспериментальных данных были построены кривые аберраций глаза.

–азброс параметров глаз у разных людей велик, мен€етс€ даже знак аберраций. ћинимальными аберрации станов€тс€ при аккомодации на близкие предметы (1Ч2 м). ¬ большинстве глаз имеетс€ аберраци€ Ђпо правилуї, т. е. недоисправленна€. “акие аберрации характерны дл€ тех случаев, когда рефракци€ роговицы высока€, а хрусталика низка€. ≈сли аберраци€ роговицы ниже обычной, а хрусталика выше, то чаще наблюдаетс€ аберраци€ Ђпротив правилаї, т. е. переисправленна€.

ќбща€ рефракци€ глаза суммируетс€ из рефракц роговицы, имеющей Ђнедоисправленнуюї сферическуюї аберрацию, и хрусталика, обладающего обычно Ђпереисправленнойї аберрацией. ѕреобладающее значение приТ этом имеет, конечно, форма передней поверхности роговицы, граничащей с воздухом.

Ќецентрированность оптической системы глаза. –ассматрива€ глаз как оптическую систему, принимают за ее оптическую ось пр€мую, проход€щую через центрї кривизны поверхности хрусталика и роговицы. ѕод зрительной осью имеют в виду пр€мую, соедин€ющую узловую точку глаза с центральной €мкой (фовеолой). ѕри этом необходимо учитывать р€д особенностей, не подлежащих практическому учету. “ак, например, участок, обеспечивающий центральное зрение и поэтому наиболее важный дл€ воспри€ти€ объекта, Ч центральна€ €мка, находитс€ не на оптической оси, а несколько книзу от нее и ближе к височной стороне. ќптическа€ ось-пересекает сетчатку между центральной €мкой и диском зрительного нерва, ближе к центральной €мке. ”гол а между оптической и зрительной ос€ми считают положительным, если визуальна€ ось пересекает роговицу с нозальной стороны по отношению к оптической оси. ƒл€ нормального глаза взрослого человека угол а положителен и составл€ет от 4 до 8∞. Ќаибольший угол (до 10∞) бывает у людей с гицерметропией, наименьший, иногда даже отрицательный, Ч при миопии. ” детей угол а особенно велик.  ак правило, геометрический, центр роговицы не совпадает с ее оптическим центром. “аким образом, оптическа€ система глаза €вл€етс€ не-центрированной. ¬се эти отклонени€ сказываютс€ на ходе лучей в процессе визировани€ объекта и снижают разрешающую способность глаза.

---

—тать€ из книги: ќптические приборы дл€ исследовани€ глаза | “амарова –.ћ.

¬озможно, ¬ам будет интересно

ѕохожие новости

ѕоделитесь своим мнением. ќставьте комментарий

јвтору будет при€тно узнать обратную св€зь о своЄм посте.

    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent

 омментариев 0