При заточке на точильном круге стального инструмента из него вырывается веер искр — яркие полосы длиной 30—60 см. Это раскаленные крупинки наждака и стали, быстро пролетающие в воздухе. Но видим мы не движущуюся крупинку, а всю ее траекторию одновременно: когда крупинка остывает и погасает в конце своего пути, глаз еще сохраняет впечатление от ее яркости в момент вылета. Здесь наглядно проявляется инерционность зрительной системы или, короче, инерция зрения.

С инерцией зрения принято связывать обширный и неточно очерченный круг явлений, называемых стробоскопическими. Общее у них одно: все они связаны с прерывистым наблюдением. Способы, которыми оно достигается, очень разнообразны, и результаты весьма различны: кажущееся движение неподвижных объектов (кино), видимость нескольких объектов вместо одного (стробоскопический эффект безынерционных ламп), видимая неподвижность движущихся тел.

Зрение человека обычно характеризуют несколькими функциями, прежде всего тремя: световой чувствительностью, контрастной чувствительностью и остротой зрения. Чаще, впрочем, приводят обратные величины (иногда и не оговаривая этого): пороговую яркость, пороговый контраст, предельный угол разрешения.

Этот мир долго был камнем преткновения физиологов. Он получился, как вы помните, из геометрического построения хода лучей в глазу, сделанного Кеплером. А увидел его впервые Декарт, под знаком идей которого, изложенных в «Трактате о свете», прошла вторая половина XVII и весь XVIII в. Декарт взял глаз быка и соскоблил с его задней стенки непрозрачный слой, а потом укрепил эту естественную камеру-обскуру в дыре, прорезанной в оконном ставне. И тут же на полупрозрачной сфере глаза открылся вид, наблюдавшийся из окна.

Когда в 1903 г. французский химик Луи Жан Люмьер (тот самый, который вместе со своим братом Огюстом изобрел кинематограф) решил заняться цветной фотографией, он ничего не знал о том, как устроена сетчатка курицы. И при всем при том почти буквально повторил в своем новом изобретении важную особенность ее конструктивной схемы.

Зрительная система человека достигла высочайшего совершенства. Ученые, работающие над созданием электронных или химических систем со сравнимыми характеристиками, могут лишь восхищаться ее чувствительностью, компактностью, долговечностью, высокой степенью воспроизводимости и изящной приспособляемостью к потребностям человеческого организма. Справедливости ради следует, конечно, отметить, что попытки создания соответствующих искусственных систем были начаты менее столетия назад, тогда как зрительная система человека формировалась в течение миллионов лет. Она возникла из некоего «космического» набора элементов — отбираемых, отбираемых и отбираемых до тех пор, пока не выпадала удачная комбинация. Мало кто сомневается, что эволюция человека носила «слепой», вероятностный характер, и проследить ее шаг за шагом совершенно невозможно. Издержки эволюции давно канули в Лету, не оставив следа.

Телевизионная система по существу представляет собой суррогат человеческого глаза. Телевизионная камера, ведущая передачу из студии или с места события, должна «видеть» то, что видели бы мы, если бы находились там, в качестве зрителей. Сознательно или бессознательно мы судим о качестве передаваемой картины, сравнивая ее с тем, что воспринимала бы наша собственная зрительная система, если бы мы были рядом с камерой. Это утверждение имеет особый смысл для тех ситуаций, когда камера ведет передачу в условиях слабой освещенности и передаваемая информация ограничена количеством падающего света. При этом шумы снижают качество телевизионного изображения, подобно тому, как это было бы в том случае, если бы мы воспринимали исходную картину собственной зрительной системой.

Счет фотонов с использованием фотоэмиссии в вакуум и последующего электронного умножения был осуществлен уже давно. Однако реализовать твердотельный вариант фотоумножителя, в основу работы которого положен процесс ударной ионизации, создаваемой в сильном поле фотоэмиттированными носителями, оказалось чрезвычайно трудно. За последние несколько лет были опубликованы лишь некоторые косвенные данные, показывающие возможность разработки такого устройства.

Создание вакуумного фотоумножителя, обладающего способностью детектировать отдельные фотоны, послужило мощным толчком к разработке различных датчиков. Однако вакуумный фотоумножитель пригоден лишь для передачи одного элемента картины. Тот же принцип умножения был использован в нескольких типах усилителей изображения большой площади. Эти усилители изображения постепенно все шире применяются в тех случаях, когда поток фотонов ограничен.

Термины «свет» и «цвет» очень широко используются в различных разделах физики, где они обозначают некоторые виды электромагнитного излучения. Термином «свет» в современной физике чаще всего обозначают электромагнитное излучение в диапазоне от 400 до 700 нм (т. е. видимую часть спектра излучений), но нередко термин «свет» используется и для обозначения других участков спектра, невидимых глазом. Например: «Оптика — это раздел физики, занимающийся изучением природы света, законов его распространения и взаимодействия с веществом....

В России эта гипотеза нашла свое развитие в трудах ученого-энциклопедиста М. В. Ломоносова (1711—1765). В трактате «Слово о происхождении света, новую теорию о цветах представляющем, июля 1 дня 1756 г. говоренном» он изложил следующую концепцию о природе света и цвета.
Свет возникает вследствие зыблющегося (колебательного) и коловратного (вращательного) движения частиц эфира. Эфир состоит из трех типов частиц, отличающихся друг от друга размерами. «Три рода частиц эфира могут совмещаться с различными видами частиц материи и приводить в «коловратное» движение эти частицы. При этом «...первой величины эфир совмещается с соляною, второй величины со ртутною, третьей величины с серною ... матернею». Из этих материй состоит «и дно глаза».

Альтернативной одностадийной гипотезе Юнга—Гельмгольца и Геринга стала концепция, в которой предлагалась более сложная схема цветового анализа излучений. Она предусматривала уже две последовательные стадии анализа — рецепторную и нейрональную (рис. 1.4) и объединяла в себе две одностадийные модели — Гельмгольца и Геринга.