Уже более ста лет тому назад было установлено, что в сетчатке имеются два вида фоторецепторов — палочки и колбочки (рис. 16). Палочки очень чувствительны к свету, но не различают цветов. Цветовое зрение обеспечивают колбочки. Строение сетчатки чрезвычайно сложно. Обычно в ней различают десять слоев, схематически изображенных на рис. 17.
Глаз часто сравнивают с фотоаппаратом. Более уместно было бы сравнить его с телевизионной камерой, установленной на треноге, с автоматической системой слежения — машиной, которая самофокусируется, автоматически подстраивается к интенсивности света, имеет самоочищающуюся линзу и присоединена к компьютеру со столь развитыми возможностями параллельной обработки информации, что инженеры еще только начинают обсуждать сходные стратегии для конструируемой ими аппаратуры.
Гигантская работа по преобразованию света, падающего на две сетчатки, в осмысленную зрительную сцену часто странным образом игнорируется, как будто все необходимое нам для того, чтобы видеть, — это изображение внешнего мира, четко сфокусированное на сетчатке. Хотя получение резких изображений и важная задача, она скромна по сравнению с работой нервной системы — сетчатки и мозга. Как мы увидим в этой главе, вклад сетчатки уже сам по себе впечатляет.
Преобразуя свет в нервные сигналы, она начинает извлекать из окружающей среды то, что полезно, и отбрасывать то, что излишне. Никакое человеческое изобретение, включая управляемые компьютером камеры, пока еще не может соперничать с глазом. Эта глава посвящена главным образом нейронной части глаза — сетчатке, но я начну с краткого описания глазного яблока, аппарата, который содержит сетчатку и создает на ней четкое изображение внешнего мира.
Центральное зрение — зрение, обусловливающее восприятие объекта, фиксируемого взглядом; осуществляется рецепторами области центральной ямки жёлтого пятна сетчатки. Центральное зрение характеризуется максимальной остротой зрения. Импульс от каждой колбочки центральной ямки проходит по отдельным нервным волокнам через все отделы зрительного пути, что обеспечивает высокую остроту зрения.
Острота зрения — чувствительность зрительного анализатора, отражающая способность различать границы и детали видимых объектов; определяется по минимальному угловому расстоянию между двумя точками, при котором они воспринимаются раздельно. Минимальное угловое расстояние в среднем соответствует одной минуте, при данном значении величина изображения на сетчатке равна 0,004 мм, что соответствует диаметру колбочки. Зрительный анализатор способен воспринимать объекты, имеющие размер больше диаметра колбочки. Детали объекта различаются, если возбуждённые колбочки разделены хотя бы одной невозбуждённой.
Сразу за роговицей располагается передняя камера глазного яблока. В ней находится прозрачная жидкость, через которую световые лучи проходят после преломления на передней и задней поверхности роговицы. Пройдя переднюю камеру, лучи попадают на радужку, вернее, на круглое отверстие в ней, называемое зрачком.
Продолжение обсуждения статьи Глаз.
...Если долго смотреть на Солнце или яркую лампу, то и при закрытых глазах мы отчетливо видим образ светящегося тела, окраска которого постепенно изменяется, а интенсивность постепенно слабеет (последовательные образы). Последовательные образы (отрицательные и положительные) — верный признак ненормально большой яркости изображения на сетчатке. Иногда отпечаток, виденный при ярком освещении, остается на сетчатке почти целые сутки. Его удается видеть особенно ясно ночью или рано утром при закрытых глазах. Сетчатка в этом случае действует как фотографическая пластинка. До сих пор неизвестно, за счет каких изменений в сетчатке это происходит. Очевидно, существует некоторая яркость, наиболее приятная для глаза, наблюдаемая без напряжения и переносимая без утомления.
Живое существо не имеет более верного и сильного защитника, чем глаз.
Видеть — значит различать врага и друга и окружающее во всех подробностях. Другие органы чувств выполняют то же, но несравненно грубее и слабее. Осязание и чувство теплоты дают нам вести о внешнем мире только при непосредственном соприкосновении; слух и обоняние, извещающие издалека, недостаточно информируют о расстоянии, направлении и формах.
Наши слова «очевидно», «поживем — увидим» равносильны тому, что видимость — достоверность. Современный физик убеждает других в реальности атомов тем, что мы, наконец, увидали пути отдельных атомов, а прежние противники существования атомов постоянно аргументировали тем, что атомов никто не видел. В этом смысле надо понимать изречение Анаксагора: «Зрение есть явление невидимого», невидимый мир становится реальностью, явлением посредством зрения.