La visione è il canale attraverso il quale una persona riceve circa il 70% di tutti i dati sul mondo che lo circonda. E questo è possibile solo perché la visione umana è uno dei sistemi visivi più complessi e sorprendenti del nostro pianeta. Se non ci fosse la visione, molto probabilmente vivremmo tutti semplicemente nell’oscurità.

L'occhio umano ha una struttura perfetta e fornisce una visione non solo a colori, ma anche tridimensionale e con la massima nitidezza. Ha la capacità di cambiare istantaneamente la messa a fuoco a una varietà di distanze, regolare il volume della luce in entrata, distinguere tra un numero enorme di colori e un numero ancora maggiore di sfumature, correggere aberrazioni sferiche e cromatiche, ecc. Il cervello dell'occhio è collegato a sei livelli della retina, in cui i dati attraversano una fase di compressione ancor prima che le informazioni vengano inviate al cervello.

Ma come funziona la nostra visione? Come trasformiamo il colore riflesso dagli oggetti in un'immagine migliorando il colore? Se ci pensi seriamente, puoi concludere che la struttura del sistema visivo umano è “pensata” nei minimi dettagli dalla Natura che l'ha creata. Se preferisci credere che il Creatore o qualche Potere Superiore sia responsabile della creazione dell'uomo, allora puoi attribuire loro questo merito. Ma non capiamo, ma continuiamo a parlare della struttura della visione.

Enorme quantità di dettagli

La struttura dell'occhio e la sua fisiologia possono essere francamente definite veramente ideali. Pensa tu stesso: entrambi gli occhi si trovano nelle orbite ossee del cranio, che li proteggono da ogni tipo di danno, ma sporgono da essi in modo tale da garantire la visione orizzontale più ampia possibile.

La distanza tra gli occhi fornisce la profondità spaziale. E gli stessi bulbi oculari, come è noto per certo, hanno una forma sferica, grazie alla quale sono in grado di ruotare in quattro direzioni: sinistra, destra, su e giù. Ma ognuno di noi dà tutto questo per scontato – pochi immaginano cosa accadrebbe se i nostri occhi fossero quadrati o triangolari o il loro movimento fosse caotico – questo renderebbe la visione limitata, caotica e inefficace.

La struttura dell'occhio è quindi estremamente complessa, ma è proprio ciò che rende possibile il lavoro di circa quattro dozzine dei suoi diversi componenti. E anche se mancasse almeno uno di questi elementi, il processo di visione cesserebbe di svolgersi come dovrebbe svolgersi.

Per vedere quanto è complesso l'occhio vi invitiamo a prestare attenzione alla figura sottostante.

Parliamo di come viene implementato nella pratica il processo di percezione visiva, di quali elementi del sistema visivo sono coinvolti in questo e di cosa è responsabile ciascuno di essi.

Passaggio di luce

Quando la luce si avvicina all'occhio, i raggi luminosi entrano in collisione con la cornea (altrimenti nota come cornea). La trasparenza della cornea consente alla luce di attraversarla fino alla superficie interna dell'occhio. La trasparenza, tra l'altro, è la caratteristica più importante della cornea e rimane trasparente perché una speciale proteina in essa contenuta inibisce lo sviluppo dei vasi sanguigni, un processo che avviene in quasi tutti i tessuti del corpo umano. Se la cornea non fosse trasparente, le restanti componenti del sistema visivo non avrebbero alcun significato.

Tra le altre cose, la cornea impedisce a detriti, polvere ed eventuali elementi chimici di entrare nelle cavità interne dell'occhio. E la curvatura della cornea le consente di rifrangere la luce e aiutare il cristallino a focalizzare i raggi luminosi sulla retina.

Dopo che la luce è passata attraverso la cornea, passa attraverso un piccolo foro situato al centro dell'iride. L'iride è un diaframma rotondo che si trova davanti al cristallino appena dietro la cornea. L'iride è anche l'elemento che dà il colore agli occhi, e il colore dipende dal pigmento predominante nell'iride. Il foro centrale dell'iride è la pupilla familiare a ciascuno di noi. La dimensione di questo foro può essere modificata per controllare la quantità di luce che entra nell'occhio.

La dimensione della pupilla verrà modificata direttamente dall'iride, e ciò è dovuto alla sua struttura unica, poiché è composta da due diversi tipi di tessuto muscolare (anche qui ci sono dei muscoli!). Il primo muscolo è un compressore circolare: si trova nell'iride in modo circolare. Quando la luce è intensa, si contrae, di conseguenza la pupilla si contrae, come se fosse tirata verso l'interno da un muscolo. Il secondo muscolo è un muscolo di estensione: si trova radialmente, cioè lungo il raggio dell'iride, che può essere paragonato ai raggi di una ruota. In condizioni di scarsa illuminazione, questo secondo muscolo si contrae e l'iride apre la pupilla.

Molti incontrano ancora qualche difficoltà quando cercano di spiegare come avviene la formazione degli elementi sopra menzionati del sistema visivo umano, perché in qualsiasi altra forma intermedia, ad es. in qualunque stadio evolutivo semplicemente non sarebbero in grado di funzionare, ma l'uomo vede fin dall'inizio della sua esistenza. Mistero…

Messa a fuoco

Oltrepassando le fasi precedenti, la luce inizia a passare attraverso la lente situata dietro l'iride. La lente è un elemento ottico a forma di sfera oblunga convessa. La lente è assolutamente liscia e trasparente, non contiene vasi sanguigni e si trova essa stessa in una sacca elastica.

Passando attraverso la lente, la luce viene rifratta, dopo di che viene focalizzata sulla fovea della retina, il luogo più sensibile contenente il numero massimo di fotorecettori.

È importante notare che la struttura e la composizione uniche forniscono alla cornea e al cristallino un elevato potere di rifrazione, garantendo una lunghezza focale ridotta. E quanto è sorprendente che un sistema così complesso possa stare in un solo bulbo oculare (basti pensare a come potrebbe apparire una persona se, ad esempio, fosse necessario un metro per focalizzare i raggi luminosi provenienti dagli oggetti!).

Non meno interessante è il fatto che il potere rifrattivo combinato di questi due elementi (cornea e cristallino) è in eccellente correlazione con il bulbo oculare, e questa può essere tranquillamente definita un'altra prova che il sistema visivo viene creato semplicemente insuperabile, perché il processo di focalizzazione è troppo complesso per parlarne come qualcosa che è avvenuto solo attraverso mutazioni graduali - fasi evolutive.

Se parliamo di oggetti situati vicino all'occhio (di norma, una distanza inferiore a 6 metri è considerata vicina), allora qui è ancora più curioso, perché in questa situazione la rifrazione dei raggi luminosi è ancora più forte. Ciò è garantito da un aumento della curvatura della lente. Il cristallino è collegato mediante fasce ciliari al muscolo ciliare, il quale, contraendosi, permette al cristallino di assumere una forma più convessa, aumentandone così il potere rifrattivo.

E anche qui è impossibile non menzionare la struttura più complessa del cristallino: è costituito da tanti fili, costituiti da cellule collegate tra loro, e sottili fasce lo collegano al corpo ciliare. La messa a fuoco viene effettuata sotto il controllo del cervello in modo estremamente rapido e completamente "automatico": è impossibile per una persona eseguire un tale processo consapevolmente.

Significato di "pellicola fotografica"

La messa a fuoco consente di focalizzare l'immagine sulla retina, un tessuto multistrato sensibile alla luce che ricopre la parte posteriore del bulbo oculare. La retina contiene circa 137.000.000 di fotorecettori (per confronto, si possono citare le moderne fotocamere digitali, in cui non ci sono più di 10.000.000 di tali elementi sensoriali). Un numero così elevato di fotorecettori è dovuto al fatto che sono estremamente densi: circa 400.000 per 1 mm².

Non sarebbe fuori luogo citare qui le parole del microbiologo Alan L. Gillen, che nel suo libro “The Body by Design” parla della retina dell'occhio come di un capolavoro di progettazione ingegneristica. Crede che la retina sia l'elemento più sorprendente dell'occhio, paragonabile alla pellicola fotografica. La retina sensibile alla luce, situata nella parte posteriore del bulbo oculare, è molto più sottile del cellophane (il suo spessore non supera 0,2 mm) e molto più sensibile di qualsiasi pellicola fotografica prodotta dall'uomo. Le cellule di questo strato unico sono in grado di elaborare fino a 10 miliardi di fotoni, mentre la fotocamera più sensibile può elaborarne solo poche migliaia. Ma la cosa ancora più sorprendente è che l’occhio umano riesce a rilevare alcuni fotoni anche al buio.

In totale, la retina è costituita da 10 strati di cellule fotorecettrici, 6 dei quali sono strati di cellule fotosensibili. 2 tipi di fotorecettori hanno una forma speciale, motivo per cui sono chiamati coni e bastoncelli. I bastoncelli sono estremamente sensibili alla luce e forniscono all'occhio la percezione in bianco e nero e la visione notturna. I coni, a loro volta, non sono così sensibili alla luce, ma sono in grado di distinguere i colori: durante il giorno si nota il funzionamento ottimale dei coni.

Grazie al lavoro dei fotorecettori, i raggi luminosi vengono trasformati in complessi di impulsi elettrici e inviati al cervello a una velocità incredibilmente elevata, e questi stessi impulsi percorrono oltre un milione di fibre nervose in una frazione di secondo.

La comunicazione delle cellule fotorecettrici nella retina è molto complessa. Coni e bastoncelli non sono direttamente collegati al cervello. Dopo aver ricevuto il segnale, lo reindirizzano alle cellule bipolari e reindirizzano i segnali che hanno già elaborato alle cellule gangliari, più di un milione di assoni (neuriti lungo i quali vengono trasmessi gli impulsi nervosi) che formano un unico nervo ottico, attraverso il quale entrano i dati il cervello.

Due strati di interneuroni, prima che i dati visivi vengano inviati al cervello, facilitano l'elaborazione parallela di queste informazioni da parte di sei strati di percezione situati nella retina. Ciò è necessario affinché le immagini vengano riconosciute il più rapidamente possibile.

Percezione del cervello

Dopo che le informazioni visive elaborate sono entrate nel cervello, inizia a ordinarle, elaborarle e analizzarle e forma anche un'immagine completa dai singoli dati. Certo, c’è ancora molto da scoprire sul funzionamento del cervello umano, ma anche ciò che il mondo scientifico può fornire oggi è sufficiente per rimanere stupiti.

Con l'aiuto di due occhi si formano due "immagini" del mondo che circonda una persona, una per ciascuna retina. Entrambe le “immagini” vengono trasmesse al cervello e in realtà la persona vede due immagini contemporaneamente. Ma come?

Ma il punto è questo: il punto retinico di un occhio corrisponde esattamente al punto retinico dell'altro, e questo suggerisce che entrambe le immagini, entrando nel cervello, possono sovrapporsi ed essere combinate insieme per ottenere un'unica immagine. Le informazioni ricevute dai fotorecettori di ciascun occhio convergono nella corteccia visiva, dove appare un'unica immagine.

Dato che i due occhi possono avere proiezioni diverse, si possono osservare alcune incongruenze, ma il cervello confronta e collega le immagini in modo tale che una persona non percepisca alcuna incongruenza. Inoltre, queste incongruenze possono essere utilizzate per ottenere un senso di profondità spaziale.

Come sapete, a causa della rifrazione della luce, le immagini visive che entrano nel cervello sono inizialmente molto piccole e capovolte, ma “in uscita” otteniamo l'immagine che siamo abituati a vedere.

Inoltre, nella retina, l'immagine viene divisa verticalmente dal cervello in due, attraverso una linea che passa attraverso la fossa retinica. Le parti di sinistra delle immagini ricevute da entrambi gli occhi vengono reindirizzate a e le parti di destra vengono reindirizzate a sinistra. Pertanto, ciascuno degli emisferi della persona che guarda riceve dati solo da una parte di ciò che vede. E ancora: "all'uscita" otteniamo un'immagine solida senza alcuna traccia di connessione.

La separazione delle immagini e i percorsi ottici estremamente complessi fanno sì che il cervello veda separatamente da ciascuno dei suoi emisferi utilizzando ciascuno degli occhi. Ciò consente di accelerare l'elaborazione del flusso di informazioni in arrivo e fornisce anche la visione con un occhio se improvvisamente una persona per qualche motivo smette di vedere con l'altro.

Possiamo concludere che il cervello, nel processo di elaborazione delle informazioni visive, rimuove i punti “ciechi”, le distorsioni dovute a micromovimenti degli occhi, le palpebre, l'angolo di visione, ecc., offrendo al suo proprietario un'adeguata immagine olistica di ciò che è essere osservato.

Un altro elemento importante del sistema visivo è. Non c’è modo di minimizzare l’importanza di questo problema, perché… Per poter utilizzare correttamente la nostra vista, dobbiamo essere in grado di girare gli occhi, alzarli, abbassarli, in breve, muovere gli occhi.

In totale, ci sono 6 muscoli esterni che si collegano alla superficie esterna del bulbo oculare. Questi muscoli includono 4 muscoli retti (inferiore, superiore, laterale e medio) e 2 obliqui (inferiore e superiore).

Nel momento in cui uno qualsiasi dei muscoli si contrae, il muscolo opposto si rilassa: ciò garantisce un movimento oculare regolare (altrimenti tutti i movimenti oculari sarebbero a scatti).

Quando giri entrambi gli occhi, il movimento di tutti i 12 muscoli (6 muscoli in ciascun occhio) cambia automaticamente. Ed è interessante notare che questo processo è continuo e molto ben coordinato.

Secondo il famoso oftalmologo Peter Janey, il controllo e il coordinamento della comunicazione di organi e tessuti con il sistema nervoso centrale attraverso i nervi (questa è chiamata innervazione) di tutti i 12 muscoli oculari è uno dei processi molto complessi che si verificano nel cervello. Se a ciò aggiungiamo la precisione nel reindirizzamento dello sguardo, la morbidezza e l'uniformità dei movimenti, la velocità con cui l'occhio può ruotare (che ammonta a un totale di 700° al secondo), e combiniamo tutto questo, in realtà ottieni un occhio mobile fenomenale in termini di prestazioni. E il fatto che una persona abbia due occhi lo rende ancora più complesso: con movimenti oculari sincroni è necessaria la stessa innervazione muscolare.

I muscoli che ruotano gli occhi sono diversi dai muscoli dello scheletro, in quanto essi sono costituiti da tante fibre diverse e sono controllati da un numero ancora maggiore di neuroni, altrimenti la precisione dei movimenti diventerebbe impossibile. Questi muscoli possono anche essere definiti unici perché sono in grado di contrarsi rapidamente e praticamente non si stancano.

Considerando che l'occhio è uno degli organi più importanti del corpo umano, necessita di cure continue. Proprio a questo scopo è previsto un “sistema di pulizia integrato”, per così dire, composto da sopracciglia, palpebre, ciglia e ghiandole lacrimali.

Le ghiandole lacrimali producono regolarmente un fluido appiccicoso che scorre lentamente lungo la superficie esterna del bulbo oculare. Questo liquido lava via vari detriti (polvere, ecc.) dalla cornea, dopodiché entra nel canale lacrimale interno e poi scorre lungo il canale nasale, venendo eliminato dal corpo.

Le lacrime contengono una sostanza antibatterica molto potente che distrugge virus e batteri. Le palpebre agiscono come tergicristalli: puliscono e idratano gli occhi sbattendo le palpebre involontariamente a intervalli di 10-15 secondi. Insieme alle palpebre, funzionano anche le ciglia, che impediscono l'ingresso di detriti, sporco, germi, ecc. nell'occhio.

Se le palpebre non svolgessero la loro funzione, gli occhi di una persona si seccherebbero gradualmente e si coprirebbero di cicatrici. Se non ci fossero i condotti lacrimali, gli occhi sarebbero costantemente pieni di liquido lacrimale. Se una persona non battesse le palpebre, i detriti gli entrerebbero negli occhi e potrebbe persino diventare cieco. L’intero “sistema di pulizia” deve comprendere il lavoro di tutti gli elementi senza eccezione, altrimenti cesserebbe semplicemente di funzionare.

Gli occhi come indicatore di condizione

Gli occhi di una persona sono in grado di trasmettere molte informazioni durante la sua interazione con le altre persone e con il mondo che la circonda. Gli occhi possono irradiare amore, bruciare di rabbia, riflettere gioia, paura, ansia o stanchezza. Gli occhi mostrano dove guarda una persona, se è interessata a qualcosa o no.

Ad esempio, quando le persone alzano gli occhi al cielo mentre parlano con qualcuno, ciò può essere interpretato in modo molto diverso da un normale sguardo rivolto verso l'alto. I grandi occhi nei bambini evocano gioia e tenerezza tra coloro che li circondano. E lo stato degli alunni riflette lo stato di coscienza in cui si trova una persona in un dato momento. Gli occhi sono un indicatore di vita e di morte, se parliamo in senso globale. Probabilmente è per questo che vengono chiamati lo “specchio” dell’anima.

Invece di una conclusione

In questa lezione abbiamo esaminato la struttura del sistema visivo umano. Naturalmente, abbiamo perso molti dettagli (questo argomento in sé è molto voluminoso ed è problematico inserirlo nel quadro di una lezione), ma abbiamo comunque cercato di trasmettere il materiale in modo che tu abbia un'idea chiara di COME la persona vede.

Non si può fare a meno di notare che sia la complessità che le capacità dell'occhio consentono a questo organo di superare molte volte anche le tecnologie e gli sviluppi scientifici più moderni. L'occhio è una chiara dimostrazione della complessità dell'ingegneria in un numero enorme di sfumature.

Ma conoscere la struttura della vista è, ovviamente, positivo e utile, ma la cosa più importante è sapere come ripristinare la vista. Il fatto è che lo stile di vita di una persona, le condizioni in cui vive e alcuni altri fattori (stress, genetica, cattive abitudini, malattie e molto altro) - tutto ciò spesso contribuisce al fatto che la vista può deteriorarsi nel corso degli anni, ad es. e. il sistema visivo inizia a funzionare male.

Ma il deterioramento della vista nella maggior parte dei casi non è un processo irreversibile: conoscendo alcune tecniche, questo processo può essere invertito e la vista può essere resa, se non uguale a quella di un bambino (anche se a volte è possibile), almeno buona come quella di un bambino. possibile per ogni singola persona. Pertanto, la prossima lezione del nostro corso sullo sviluppo della vista sarà dedicata ai metodi di ripristino della vista.

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La vista è uno dei sensi più importanti per percepire il mondo che ci circonda. Con il suo aiuto, vediamo oggetti e oggetti intorno a noi, possiamo valutarne le dimensioni e la forma. Secondo la ricerca, attraverso la visione riceviamo almeno il 90% delle informazioni sulla realtà circostante. Diversi componenti visivi sono responsabili della visione dei colori, che consente una trasmissione più accurata e corretta delle immagini degli oggetti al cervello per l'ulteriore elaborazione delle informazioni. Esistono diverse patologie legate ai disturbi della trasmissione dei colori che compromettono significativamente l'interazione con il mondo e riducono la qualità della vita in generale.

Come funziona l'organo della vista?

L'occhio è un sistema ottico complesso costituito da molti elementi interconnessi. La percezione di vari parametri degli oggetti circostanti (dimensione, distanza, forma, ecc.) è fornita dalla parte periferica dell'analizzatore visivo, rappresentata dal bulbo oculare. Questo è un organo sferico con tre gusci, che ha due poli: interno ed esterno. Il bulbo oculare si trova in una cavità ossea protetta su tre lati: l'orbita o l'orbita, dove è circondato da un sottile strato di grasso. Davanti ci sono le palpebre, necessarie per proteggere la mucosa dell'organo e pulirla. È nel loro spessore che ci sono le ghiandole necessarie per l'inumidimento costante degli occhi e per l'operazione senza ostacoli di chiusura e apertura delle palpebre stesse. Il movimento del bulbo oculare è assicurato da 6 muscoli con funzioni diverse, che consentono le azioni cooperative di questo organo accoppiato. Inoltre, l'occhio è collegato al sistema circolatorio da numerosi vasi sanguigni di diverse dimensioni e al sistema nervoso da diverse terminazioni nervose.

La particolarità della visione è che non vediamo direttamente l'oggetto, ma solo i raggi riflessi da esso. L'ulteriore elaborazione delle informazioni avviene nel cervello, più precisamente nella parte posteriore della testa. I raggi luminosi inizialmente entrano nella cornea e poi passano al cristallino, al corpo vitreo e alla retina. Il cristallino naturale umano, il cristallino, è responsabile della percezione dei raggi luminosi, mentre la membrana sensibile alla luce, la retina, è responsabile della loro percezione. Ha una struttura complessa, in cui si distinguono 10 diversi strati di cellule. Tra questi, particolarmente importanti sono i coni e i bastoncelli, che sono distribuiti in modo non uniforme in tutto lo strato. Sono i coni l'elemento necessario responsabile della visione dei colori umana.

La più alta concentrazione di coni si trova nella fovea, l'area della macula che riceve le immagini. Entro i suoi limiti, la densità dei coni raggiunge 147mila per 1 mm 2.

Percezione del colore

L'occhio umano è il sistema visivo più complesso e avanzato di tutti i mammiferi.È in grado di percepire più di 150mila colori diversi e le loro sfumature. La percezione del colore è possibile grazie ai coni, fotorecettori specializzati situati nella macula. Un ruolo ausiliario è svolto dai bastoncelli, cellule responsabili della visione crepuscolare e notturna. È possibile percepire l'intero spettro dei colori con l'aiuto di soli tre tipi di coni, ciascuno dei quali è sensibile a una parte specifica della gamma di colori (verde, blu e rosso) a causa del contenuto di iodopsina. Una persona con una vista completa ha 6-7 milioni di coni e se il loro numero è inferiore o sono presenti patologie nella loro composizione, si verificano vari disturbi della visione dei colori.

Struttura dell'occhio

La visione di uomini e donne è significativamente diversa. È stato dimostrato che le donne sono in grado di riconoscere sfumature di colori più diverse, mentre i rappresentanti del sesso più forte hanno una migliore capacità di riconoscere oggetti in movimento e mantenere la concentrazione su un oggetto specifico più a lungo.

Deviazioni della visione dei colori

Le anomalie della visione dei colori sono un raro gruppo di disturbi oftalmologici caratterizzati da una percezione distorta dei colori. Quasi sempre queste malattie vengono ereditate in modo recessivo. Da un punto di vista fisiologico, tutte le persone sono tricromate: per distinguere completamente i colori, usano tre parti dello spettro (blu, verde e rosso), ma con la patologia la proporzione dei colori viene interrotta o uno di essi è completamente o parzialmente perduto. Il daltonismo è solo un caso speciale di patologia in cui esiste cecità completa o parziale a qualsiasi colore.

Esistono tre gruppi di anomalie della visione dei colori:

• Dicromatismo o dicromasia. La patologia sta nel fatto che per ottenere qualsiasi colore vengono utilizzate solo due sezioni dello spettro. Esiste, a seconda della sezione a discesa della tavolozza dei colori. La più comune è la deuteranopia, l'incapacità di percepire il colore verde;
• Daltonismo completo. Si verifica solo nello 0,01% di tutte le persone. Esistono due tipi di patologia: acromatopsia (acromasia), in cui c'è completa assenza di pigmento nei coni della retina, e gli eventuali colori sono percepiti come sfumature di grigio, e monocromasia del cono– colori diversi vengono percepiti allo stesso modo. L'anomalia è genetica ed è associata al fatto che i fotorecettori del colore contengono rodopsina anziché iodopsina;

Qualsiasi deviazione di colore causa molte restrizioni, ad esempio, per guidare veicoli o prestare servizio nell'esercito. In alcuni casi, le anomalie della visione dei colori portano a disturbi della vista.

Definizione e tipi di daltonismo

Una delle patologie più comuni della percezione del colore, che è di natura genetica o si sviluppa in uno sfondo. Esiste un'incapacità totale (acromasia) o parziale (dicromasia e monocromasia) di percepire i colori; le patologie sono descritte più dettagliatamente sopra.

Tradizionalmente, diversi tipi di daltonismo si distinguono sotto forma di dicromasia, a seconda della perdita di parte dello spettro dei colori.

• Protanopia. Il daltonismo si manifesta nella parte rossa dello spettro, riscontrandosi nell'1% degli uomini e in meno dello 0,1% delle donne;
• Deuteranopia. La parte verde dello spettro non rientra nella gamma di colori percepita ed è più comune;
• Tritanopia. L'incapacità di distinguere le sfumature dei colori blu-viola, oltre all'assenza della visione crepuscolare, viene spesso osservata a causa della rottura dei bastoncelli.

Separatamente, si distingue la tricromasia. Questo è un raro tipo di daltonismo in cui una persona distingue tutti i colori, ma a causa di una violazione della concentrazione di iodopsina, la percezione del colore è distorta. Le persone con questa anomalia hanno particolari difficoltà a interpretare le sfumature. Inoltre, in questa patologia si osserva spesso l'effetto di sovracompensazione, ad esempio, se è impossibile distinguere tra verde e rosso, si verifica una migliore discriminazione delle tonalità kaki.

Tipi di daltonismo

L'anomalia prende il nome da J. Dalton, che descrisse la malattia nel XVIII secolo. Il grande interesse per la malattia è dovuto al fatto che il ricercatore stesso e i suoi fratelli soffrivano di protanopia.

Test daltonismo

Negli ultimi anni, per determinare anomalie della visione dei colori vengono utilizzati, che sono immagini di numeri e figure, applicati su uno sfondo selezionato utilizzando cerchi di diverso diametro. Sono state sviluppate in totale 27 immagini, ognuna delle quali ha uno scopo specifico. Inoltre, il materiale di stimolo contiene immagini speciali per rilevare la finzione di una malattia, poiché il test è importante quando si superano alcune commissioni mediche professionali e quando si registra per il servizio militare. L'interpretazione del test dovrebbe essere effettuata solo da uno specialista, poiché l'analisi dei risultati è un processo piuttosto complesso e dispendioso in termini di tempo.

Si ritiene che possano essere utilizzate solo carte stampate, poiché sul monitor o sullo schermo potrebbe verificarsi una distorsione del colore.

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conclusioni

La visione umana è un processo complesso e sfaccettato di cui sono responsabili molti elementi. Eventuali anomalie nella percezione del mondo circostante non solo riducono la qualità della vita, ma in alcune situazioni possono rappresentare una minaccia per la vita. La maggior parte delle patologie visive sono congenite, quindi, quando si diagnostica una deviazione in un bambino, è necessario non solo sottoporsi al trattamento necessario e selezionare correttamente l'ottica correttiva, ma anche insegnargli a convivere con questo problema.

17 agosto 2015, 09:25

Ti invitiamo a conoscere le straordinarie proprietà della nostra visione: dalla capacità di vedere galassie distanti alla capacità di catturare onde luminose apparentemente invisibili.

Guardati intorno nella stanza in cui ti trovi: cosa vedi? Muri, finestre, oggetti colorati: tutto sembra così familiare ed evidente. È facile dimenticare che vediamo il mondo che ci circonda solo grazie ai fotoni: particelle di luce riflesse dagli oggetti e che cadono sulla retina dell'occhio.

Ci sono circa 126 milioni di cellule sensibili alla luce nella retina di ciascuno dei nostri occhi. Il cervello decifra le informazioni ricevute da queste cellule sulla direzione e l'energia dei fotoni che cadono su di esse e le trasforma in una varietà di forme, colori e intensità di illuminazione degli oggetti circostanti.

La visione umana ha i suoi limiti. Quindi non siamo in grado di vedere le onde radio emesse dai dispositivi elettronici, né di vedere i più piccoli batteri ad occhio nudo.

Grazie ai progressi della fisica e della biologia è possibile definire i limiti della visione naturale. "Ogni oggetto che vediamo ha una certa 'soglia' al di sotto della quale smettiamo di distinguerlo", afferma Michael Landy, professore di psicologia e neuroscienze alla New York University.

Consideriamo innanzitutto questa soglia in termini di capacità di distinguere i colori, forse la prima capacità che ci viene in mente in relazione alla visione.

La nostra capacità di distinguere, ad esempio, il colore viola dal magenta è legata alla lunghezza d'onda dei fotoni che colpiscono la retina. Nella retina ci sono due tipi di cellule fotosensibili: i bastoncelli e i coni. I coni sono responsabili della percezione dei colori (la cosiddetta visione diurna), mentre i bastoncelli ci permettono di vedere sfumature di grigio in condizioni di scarsa illuminazione, ad esempio di notte (visione notturna).

L'occhio umano ha tre tipi di coni e un corrispondente numero di tipi di opsine, ciascuno dei quali è particolarmente sensibile ai fotoni con uno specifico intervallo di lunghezze d'onda della luce.

I coni di tipo S sono sensibili alla porzione viola-blu, a lunghezza d'onda corta, dello spettro visibile; I coni di tipo M sono responsabili del verde-giallo (lunghezza d'onda media) mentre i coni di tipo L sono responsabili del giallo-rosso (lunghezza d'onda lunga).

Tutte queste onde, così come le loro combinazioni, ci permettono di vedere l'intera gamma di colori dell'arcobaleno. "Tutte le sorgenti di luce visibile umana, ad eccezione di alcune artificiali (come un prisma rifrattivo o un laser), emettono una miscela di lunghezze d'onda diverse", afferma Landy.

Di tutti i fotoni esistenti in natura, i nostri coni sono in grado di rilevare solo quelli caratterizzati da lunghezze d'onda in un intervallo molto ristretto (solitamente da 380 a 720 nanometri): questo è chiamato spettro della radiazione visibile. Al di sotto di questo intervallo si trovano gli spettri infrarosso e radio: le lunghezze d'onda dei fotoni a bassa energia di quest'ultimo variano da millimetri a diversi chilometri.

Dall'altro lato della gamma di lunghezze d'onda visibili c'è lo spettro ultravioletto, seguito dai raggi X, e poi lo spettro dei raggi gamma con fotoni le cui lunghezze d'onda sono inferiori ai trilionesimi di metro.

Sebbene la maggior parte di noi abbia una visione limitata nello spettro visibile, le persone affette da afachia (l’assenza del cristallino nell’occhio (come risultato di un intervento di cataratta o, meno comunemente, di un difetto congenito) – sono in grado di vedere le lunghezze d’onda ultraviolette.

In un occhio sano, il cristallino blocca le onde ultraviolette, ma in sua assenza una persona è in grado di percepire onde fino a circa 300 nanometri di lunghezza come colore blu-bianco.

Uno studio del 2014 rileva che, in un certo senso, tutti possiamo vedere i fotoni infrarossi. Se due di questi fotoni colpiscono la stessa cellula della retina quasi simultaneamente, la loro energia può sommarsi, trasformando onde invisibili di, diciamo, 1000 nanometri in una lunghezza d’onda visibile di 500 nanometri (la maggior parte di noi percepisce le onde di questa lunghezza come un colore verde freddo). .

Quanti colori vediamo?

Nell'occhio umano sano esistono tre tipi di coni, ciascuno dei quali è in grado di distinguere circa 100 diverse sfumature di colore. Per questo motivo, la maggior parte dei ricercatori stima che il numero di colori che possiamo distinguere sia pari a circa un milione. Tuttavia, la percezione del colore è molto soggettiva e individuale.

Jameson sa di cosa sta parlando. Studia la visione dei tetracromatici, persone con capacità veramente sovrumane di distinguere i colori. La tetracromia è rara e si verifica nella maggior parte dei casi nelle donne. Come risultato di una mutazione genetica, hanno un quarto tipo di cono aggiuntivo, che consente loro, secondo stime approssimative, di vedere fino a 100 milioni di colori. (Le persone daltoniche, o dicromati, hanno solo due tipi di coni: non possono distinguere più di 10.000 colori.)

Di quanti fotoni abbiamo bisogno per vedere una sorgente luminosa?

In generale, i coni richiedono molta più luce per funzionare in modo ottimale rispetto ai bastoncelli. Per questo motivo, in condizioni di scarsa illuminazione, la nostra capacità di distinguere i colori diminuisce e vengono utilizzati i bastoncini che forniscono la visione in bianco e nero.

In condizioni di laboratorio ideali, nelle aree della retina dove i bastoncelli sono in gran parte assenti, i coni possono essere attivati ​​solo da pochi fotoni. Tuttavia, le bacchette fanno un lavoro ancora migliore nel registrare anche la luce più fioca.

Come dimostrano gli esperimenti condotti per la prima volta negli anni ’40, un quanto di luce è sufficiente perché i nostri occhi lo vedano. "Una persona può vedere un singolo fotone", dice Brian Wandell, professore di psicologia e ingegneria elettrica alla Stanford University, "semplicemente non ha senso che la retina sia più sensibile".

Nel 1941, i ricercatori della Columbia University condussero un esperimento: portarono i soggetti in una stanza buia e diedero ai loro occhi un certo tempo per adattarsi. Le aste richiedono diversi minuti per raggiungere la massima sensibilità; Ecco perché quando spegniamo le luci in una stanza perdiamo per un po’ la capacità di vedere qualsiasi cosa.

Una luce blu-verde lampeggiante è stata quindi diretta sui volti dei soggetti. Con una probabilità superiore a quella ordinaria, i partecipanti all'esperimento hanno registrato un lampo di luce quando solo 54 fotoni hanno colpito la retina.

Non tutti i fotoni che raggiungono la retina vengono rilevati dalle cellule fotosensibili. Tenendo conto di ciò, gli scienziati sono giunti alla conclusione che sono sufficienti solo cinque fotoni che attivano cinque diversi bastoncelli nella retina affinché una persona possa vedere un lampo.

Oggetti visibili più piccoli e distanti

Potrebbe sorprenderti il ​​fatto seguente: la nostra capacità di vedere un oggetto non dipende affatto dalle sue dimensioni fisiche o dalla sua distanza, ma dal fatto che almeno alcuni fotoni emessi da esso colpiscano la nostra retina.

"L'unica cosa di cui l'occhio ha bisogno per vedere qualcosa è una certa quantità di luce emessa o riflessa dall'oggetto", dice Landy. "Tutto si riduce al numero di fotoni che raggiungono la retina. Non importa quanto piccola sia la sorgente luminosa, anche se esiste per una frazione di secondo, possiamo ancora vederlo se emette abbastanza fotoni."

I libri di testo di psicologia spesso contengono l'affermazione che in una notte buia e senza nuvole, la fiamma di una candela può essere vista fino a una distanza di 48 km. In realtà, la nostra retina è costantemente bombardata da fotoni, tanto che un singolo quanto di luce emesso da una grande distanza viene semplicemente perso sullo sfondo.

Per avere un'idea di quanto lontano possiamo vedere, guardiamo il cielo notturno, punteggiato di stelle. La dimensione delle stelle è enorme; molti di quelli che vediamo ad occhio nudo raggiungono milioni di chilometri di diametro.

Tuttavia, anche le stelle più vicine a noi si trovano a una distanza di oltre 38 trilioni di chilometri dalla Terra, quindi le loro dimensioni apparenti sono così piccole che i nostri occhi non sono in grado di distinguerle.

D'altro canto, osserviamo ancora le stelle sotto forma di sorgenti luminose puntiformi, poiché i fotoni da esse emessi superano le gigantesche distanze che ci separano e atterrano sulla nostra retina.

Tutte le singole stelle visibili nel cielo notturno si trovano nella nostra galassia, la Via Lattea. L'oggetto più distante da noi che una persona può vedere ad occhio nudo si trova al di fuori della Via Lattea ed è esso stesso un ammasso stellare: questa è la Nebulosa di Andromeda, situata a una distanza di 2,5 milioni di anni luce, o 37 quintilioni di km, da il Sole. (Alcune persone sostengono che nelle notti particolarmente buie, la loro vista acuta permette loro di vedere la Galassia del Triangolo, situata a circa 3 milioni di anni luce di distanza, ma lasciano questa affermazione alla loro coscienza.)

La nebulosa di Andromeda contiene un trilione di stelle. A causa della grande distanza, tutti questi luminari si fondono per noi in un granello di luce appena visibile. Inoltre, le dimensioni della Nebulosa di Andromeda sono colossali. Anche a una distanza così gigantesca, la sua dimensione angolare è sei volte il diametro della Luna piena. Tuttavia, ci raggiungono così pochi fotoni da questa galassia che è appena visibile nel cielo notturno.

Limite dell'acuità visiva

Perché non riusciamo a vedere le singole stelle nella Nebulosa di Andromeda? Il fatto è che la risoluzione, o acuità visiva, ha i suoi limiti. (L'acuità visiva si riferisce alla capacità di distinguere elementi come un punto o una linea come oggetti separati che non si fondono con oggetti adiacenti o con lo sfondo.)

In effetti, l'acuità visiva può essere descritta allo stesso modo della risoluzione del monitor di un computer, ovvero nella dimensione minima dei pixel che siamo ancora in grado di distinguere come singoli punti.

Le limitazioni dell'acuità visiva dipendono da diversi fattori, come la distanza tra i singoli coni e bastoncelli della retina. Un ruolo altrettanto importante è giocato dalle caratteristiche ottiche del bulbo oculare stesso, per cui non tutti i fotoni colpiscono la cellula fotosensibile.

In teoria, la ricerca mostra che la nostra acuità visiva è limitata alla capacità di distinguere circa 120 pixel per grado angolare (un'unità di misura angolare).

Un esempio pratico dei limiti dell'acuità visiva umana può essere un oggetto situato a distanza di un braccio, delle dimensioni di un'unghia, su cui sono applicate 60 linee orizzontali e 60 verticali di colori alternati bianco e nero, formando una parvenza di scacchiera. "A quanto pare, questo è il modello più piccolo che l'occhio umano può ancora discernere", dice Landy.

Le tabelle utilizzate dagli oftalmologi per testare l'acuità visiva si basano su questo principio. La tabella più famosa in Russia, Sivtsev, è composta da file di lettere maiuscole nere su sfondo bianco, la cui dimensione del carattere diminuisce con ogni riga.

L'acuità visiva di una persona è determinata dalla dimensione del carattere alla quale smette di vedere chiaramente i contorni delle lettere e inizia a confonderle.

È il limite dell'acuità visiva che spiega il fatto che non siamo in grado di vedere ad occhio nudo una cellula biologica, le cui dimensioni sono solo di pochi micrometri.

Ma non c’è bisogno di addolorarsi per questo. La capacità di distinguere un milione di colori, catturare singoli fotoni e vedere galassie a diversi quintilioni di chilometri di distanza è un risultato piuttosto buono, considerando che la nostra vista è fornita da una coppia di sfere gelatinose nelle orbite, collegate a una massa porosa di 1,5 kg. nel cranio.

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Idee sbagliate conosciute. Rivelazioni di fatti noti inspiegabili, raccolti anche da fonti terze.

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Peculiarità della percezione umana. Visione

Una persona non può vedere nella completa oscurità. Affinché una persona possa vedere un oggetto, la luce deve essere riflessa dall'oggetto e colpire la retina. Le fonti luminose possono essere naturali (fuoco, sole) e artificiali (lampade varie). Ma cos’è la luce?

Secondo i moderni concetti scientifici, la luce è un'onda elettromagnetica con un certo intervallo di frequenza (sufficientemente alto). Questa teoria ha origine da Huygens ed è confermata da numerosi esperimenti (in particolare l'esperienza di T. Jung). Allo stesso tempo, il dualismo carpuscolare-onda si manifesta pienamente nella natura della luce, che determina in gran parte le sue proprietà: quando si propaga, la luce si comporta come un'onda, quando emette o assorbe si comporta come una particella (fotone). Pertanto, gli effetti luminosi che si verificano durante la propagazione della luce (interferenza, diffrazione, ecc.) sono descritti dalle equazioni di Maxwell e gli effetti che si verificano durante il suo assorbimento ed emissione (effetto fotoelettrico, effetto Compton) sono descritti dalle equazioni del campo quantistico teoria.

In parole povere, l'occhio umano è un ricevitore radio in grado di ricevere onde elettromagnetiche di una determinata gamma di frequenza (ottica). Le sorgenti primarie di queste onde sono i corpi che le emettono (il sole, le lampade, ecc.), le sorgenti secondarie sono i corpi che riflettono le onde delle sorgenti primarie. La luce proveniente dalle sorgenti entra nell'occhio e le rende visibili agli esseri umani. Pertanto, se un corpo è trasparente alle onde nella gamma di frequenze visibili (aria, acqua, vetro, ecc.), non può essere rilevato dall'occhio. In questo caso l’occhio, come qualunque altro ricevitore radio, è “sintonizzato” su un certo intervallo di frequenze radio (nel caso dell’occhio si tratta dell’intervallo da 400 a 790 terahertz), e non percepisce onde che abbiano frequenze più alte (ultravioletto) o più basse (infrarossi). Questa “sintonizzazione” si manifesta nell'intera struttura dell'occhio, a partire dal cristallino e dal corpo vitreo, che sono trasparenti proprio in questa gamma di frequenze, per finire con la dimensione dei fotorecettori, che in questa analogia sono simili alle antenne dell'occhio. ricevitori radio e hanno dimensioni che garantiscono la ricezione più efficace delle onde radio in questa particolare gamma.

Tutto questo insieme determina la gamma di frequenze in cui una persona vede. Si chiama intervallo di radiazione visibile.

Le radiazioni visibili sono onde elettromagnetiche percepite dall'occhio umano, che occupano una regione dello spettro con una lunghezza d'onda compresa tra circa 380 (viola) e 740 nm (rosso). Tali onde occupano la gamma di frequenze da 400 a 790 terahertz. La radiazione elettromagnetica con tali frequenze è anche chiamata luce visibile, o semplicemente luce (nel senso stretto del termine). L'occhio umano ha la massima sensibilità alla luce nella regione di 555 nm (540 THz), nella parte verde dello spettro.

Luce bianca divisa da un prisma nei colori dello spettro

Quando un raggio bianco viene scomposto in un prisma, si forma uno spettro in cui la radiazione di diverse lunghezze d'onda viene rifratta ad angoli diversi. I colori inclusi nello spettro, cioè quei colori che possono essere prodotti da onde luminose di una lunghezza d'onda (o di un intervallo molto ristretto), sono chiamati colori spettrali. I principali colori spettrali (che hanno nomi propri), nonché le caratteristiche di emissione di questi colori, sono presentati nella tabella:

Cosa vede una persona

Grazie alla vista riceviamo il 90% delle informazioni sul mondo che ci circonda, quindi l'occhio è uno degli organi di senso più importanti.
L'occhio può essere definito un dispositivo ottico complesso. Il suo compito principale è “trasmettere” l'immagine corretta al nervo ottico.

Struttura dell'occhio umano

La cornea è la membrana trasparente che ricopre la parte anteriore dell'occhio. È privo di vasi sanguigni e ha un grande potere rifrattivo. Parte del sistema ottico dell'occhio. La cornea confina con lo strato esterno opaco dell'occhio: la sclera.

La camera anteriore dell'occhio è lo spazio tra la cornea e l'iride. È pieno di liquido intraoculare.

L'iride ha la forma di un cerchio con un foro all'interno (la pupilla). L'iride è costituita da muscoli che, quando contratti e rilassati, modificano le dimensioni della pupilla. Entra nella coroide dell'occhio. L'iride è responsabile del colore degli occhi (se è blu significa che ci sono poche cellule pigmentate, se è marrone significa molto). Svolge la stessa funzione dell'apertura di una fotocamera, regolando il flusso luminoso.

La pupilla è un buco nell'iride. Le sue dimensioni dipendono solitamente dal livello di luce. Più luce c'è, più piccola è la pupilla.

Il cristallino è la “lente naturale” dell’occhio. È trasparente, elastico: può cambiare forma, "concentrandosi" quasi istantaneamente, grazie al quale una persona vede bene sia vicino che lontano. Situato nella capsula, tenuto in posizione dalla fascia ciliare. Il cristallino, come la cornea, fa parte del sistema ottico dell'occhio. La trasparenza del cristallino dell'occhio umano è eccellente e trasmette la maggior parte della luce con lunghezze d'onda comprese tra 450 e 1400 nm. La luce con una lunghezza d'onda superiore a 720 nm non viene percepita. Il cristallino dell'occhio umano è quasi incolore alla nascita, ma diventa giallastro con l'età. Questo protegge la retina dall'esposizione ai raggi ultravioletti.

Il vitreo è una sostanza trasparente simile al gel situata nella parte posteriore dell'occhio. Il corpo vitreo mantiene la forma del bulbo oculare ed è coinvolto nel metabolismo intraoculare. Parte del sistema ottico dell'occhio.

La retina - è costituita da fotorecettori (sono sensibili alla luce) e cellule nervose. Le cellule recettrici situate nella retina sono divise in due tipi: coni e bastoncelli. In queste cellule, che producono l'enzima rodopsina, l'energia della luce (fotoni) viene convertita in energia elettrica del tessuto nervoso, cioè in energia elettrica. reazione fotochimica.

Sclera: guscio esterno opaco del bulbo oculare, che passa davanti al bulbo oculare nella cornea trasparente. Alla sclera sono attaccati 6 muscoli extraoculari. Contiene un piccolo numero di terminazioni nervose e vasi sanguigni.

La coroide - riveste la sclera posteriore, adiacente alla retina, con la quale è strettamente connessa. La coroide è responsabile dell'afflusso di sangue alle strutture intraoculari. Nelle malattie della retina è molto spesso coinvolta nel processo patologico. Non ci sono terminazioni nervose nella coroide, quindi, quando è malata, non si verifica dolore, di solito segnalando qualche tipo di malfunzionamento.

Nervo ottico: con l'aiuto del nervo ottico, i segnali dalle terminazioni nervose vengono trasmessi al cervello.

Una persona non nasce con un organo visivo già sviluppato: nei primi mesi di vita avviene la formazione del cervello e della vista, e entro circa 9 mesi sono in grado di elaborare quasi istantaneamente le informazioni visive in arrivo. Per vedere è necessaria la luce.

Sensibilità alla luce dell'occhio umano

La capacità dell'occhio di percepire la luce e di riconoscere vari gradi della sua luminosità è chiamata percezione della luce, e la capacità di adattarsi alla diversa luminosità dell'illuminazione è chiamata adattamento dell'occhio; la sensibilità alla luce è stimata dal valore della soglia dello stimolo luminoso.
Di notte, una persona con una buona vista può vedere la luce di una candela a una distanza di diversi chilometri. La massima sensibilità alla luce viene raggiunta dopo un adattamento al buio sufficientemente lungo. Viene determinato sotto l'influenza del flusso luminoso in un angolo solido di 50° con una lunghezza d'onda di 500 nm (massima sensibilità dell'occhio). In queste condizioni, la soglia di energia luminosa è di circa 10−9 erg/s, che equivale al flusso di diversi quanti ottici al secondo attraverso la pupilla.
Il contributo della pupilla alla regolazione della sensibilità oculare è estremamente insignificante. L'intero intervallo di luminosità che il nostro meccanismo visivo è in grado di percepire è enorme: da 10-6 cd m² per un occhio completamente adattato all'oscurità fino a 106 cd m² per un occhio completamente adattato alla luce. nella decomposizione e nel ripristino dei pigmenti fotosensibili nei fotorecettori della retina - coni e bastoncelli.
L'occhio umano contiene due tipi di cellule sensibili alla luce (recettori): bastoncelli altamente sensibili responsabili della visione crepuscolare (notturna) e coni meno sensibili responsabili della visione dei colori.

Grafici normalizzati della sensibilità alla luce dei coni nell'occhio umano S, M, L. La linea tratteggiata mostra la suscettibilità crepuscolare, "bianco e nero" dei bastoncelli.

Nella retina umana esistono tre tipi di coni, la cui massima sensibilità si verifica nelle parti rossa, verde e blu dello spettro. La distribuzione dei tipi di coni nella retina non è uniforme: i coni "blu" si trovano più vicini alla periferia, mentre i coni "rossi" e "verdi" sono distribuiti in modo casuale. La corrispondenza dei tipi di cono ai tre colori “primari” permette il riconoscimento di migliaia di colori e sfumature. Le curve di sensibilità spettrale dei tre tipi di coni si sovrappongono parzialmente, il che contribuisce al fenomeno del metamerismo. La luce molto forte eccita tutti e 3 i tipi di recettori ed è quindi percepita come una radiazione bianca accecante.

Anche la stimolazione uniforme di tutti e tre gli elementi, corrispondente alla media ponderata della luce diurna, produce la sensazione del bianco.

La visione dei colori umana è controllata da geni che codificano per proteine ​​opsina sensibili alla luce. Secondo i sostenitori della teoria dei tre componenti, per la percezione del colore è sufficiente la presenza di tre diverse proteine ​​che rispondono a diverse lunghezze d'onda.

La maggior parte dei mammiferi possiede solo due di questi geni, motivo per cui hanno una visione in bianco e nero.

L'opsina sensibile alla luce rossa è codificata negli esseri umani dal gene OPN1LW.
Altre opsine umane sono codificate dai geni OPN1MW, OPN1MW2 e OPN1SW, i primi due dei quali codificano per proteine ​​sensibili alla luce a lunghezze d'onda medie e il terzo è responsabile di un'opsina sensibile alla parte dello spettro a lunghezza d'onda corta .

linea di vista

Il campo visivo è lo spazio percepito contemporaneamente dall'occhio con uno sguardo fisso e una posizione fissa della testa. Ha alcuni confini corrispondenti alla transizione della parte otticamente attiva della retina in quella otticamente cieca.
Il campo visivo è limitato artificialmente dalle parti sporgenti del viso: la parte posteriore del naso, il bordo superiore dell'orbita. Inoltre, i suoi confini dipendono dalla posizione del bulbo oculare nell'orbita. Inoltre, in ciascun occhio di una persona sana è presente un'area della retina non sensibile alla luce, chiamata punto cieco. Le fibre nervose dai recettori al punto cieco passano sopra la retina e si riuniscono nel nervo ottico, che passa attraverso la retina verso l'altro lato. Pertanto, non ci sono recettori della luce in questo luogo.

In questa micrografia confocale, il disco ottico è mostrato in nero, le cellule che rivestono i vasi sanguigni in rosso e il contenuto dei vasi in verde. Le cellule della retina apparivano come macchie blu.

I punti ciechi nei due occhi si trovano in luoghi diversi (simmetricamente). Questo fatto, e il fatto che il cervello corregge l'immagine percepita, spiega perché sono invisibili quando entrambi gli occhi vengono utilizzati normalmente.

Per osservare il tuo punto cieco, chiudi l'occhio destro e con l'occhio sinistro guarda la croce destra, che è cerchiata. Tieni il viso e il monitor in posizione verticale. Senza distogliere lo sguardo dalla croce di destra, avvicina (o allontana) il viso dal monitor e contemporaneamente osserva la croce di sinistra (senza guardarla). Ad un certo punto scomparirà.

Questo metodo può anche stimare la dimensione angolare approssimativa del punto cieco.

Tecnica per rilevare un punto cieco

Si distinguono anche le parti paracentrali del campo visivo. A seconda della partecipazione di uno o entrambi gli occhi alla visione, si distingue un campo visivo monoculare e binoculare. Nella pratica clinica, viene solitamente esaminato il campo visivo monoculare.

Visione binoculare e stereoscopica

L'analizzatore visivo umano in condizioni normali fornisce la visione binoculare, cioè la visione con due occhi con un'unica percezione visiva. Il principale meccanismo riflesso della visione binoculare è il riflesso di fusione dell'immagine - il riflesso di fusione (fusione), che si verifica con la stimolazione simultanea di elementi neurali funzionalmente disuguali della retina di entrambi gli occhi. Di conseguenza, si verifica una visione doppia fisiologica degli oggetti situati più vicini o più lontani rispetto al punto fisso (messa a fuoco binoculare). La visione doppia fisiologica (messa a fuoco) aiuta a valutare la distanza di un oggetto dagli occhi e crea una sensazione di sollievo, o visione stereoscopica.

Quando si vede con un occhio, la percezione della profondità (distanza di rilievo) viene effettuata dal cap. arr. grazie a segni ausiliari secondari della distanza (dimensione apparente di un oggetto, prospettiva lineare ed aerea, bloccaggio di alcuni oggetti da parte di altri, accomodamento dell'occhio, ecc.).

Percorsi di conduzione dell'analizzatore visivo
1 - Metà sinistra del campo visivo, 2 - Metà destra del campo visivo, 3 - Occhio, 4 - Retina, 5 - Nervi ottici, 6 - Nervo oculomotore, 7 - Chiasma, 8 - Tratto ottico, 9 - Corpo genicolato laterale , 10 - Tuberosità quadrigeminali superiori, 11 - Via visiva non specifica, 12 - Corteccia visiva.

Una persona non vede con i suoi occhi, ma attraverso i suoi occhi, da dove le informazioni vengono trasmesse attraverso il nervo ottico, il chiasma, i tratti visivi ad alcune aree dei lobi occipitali della corteccia cerebrale, dove si trova l'immagine del mondo esterno che vediamo formato. Tutti questi organi costituiscono il nostro analizzatore visivo o sistema visivo.

Cambiamenti nella visione con l'età

Gli elementi della retina iniziano a formarsi a 6-10 settimane di sviluppo intrauterino, la maturazione morfologica finale avviene entro 10-12 anni. Man mano che il corpo si sviluppa, la percezione dei colori di un bambino cambia in modo significativo. Nel neonato, nella retina funzionano solo i bastoncelli, che forniscono la visione in bianco e nero. Il numero di coni è piccolo e non sono ancora maturi. Il riconoscimento del colore in tenera età dipende dalla luminosità e non dalle caratteristiche spettrali del colore. Man mano che i coni maturano, i bambini distinguono prima il giallo, poi il verde e poi il rosso (già dall'età di 3 mesi è stato possibile sviluppare riflessi condizionati a questi colori). I coni iniziano a funzionare pienamente entro la fine dei 3 anni di vita. In età scolare aumenta la sensibilità cromatica distintiva dell'occhio. La sensazione del colore raggiunge il suo massimo sviluppo intorno ai 30 anni per poi diminuire gradualmente.

In un neonato, il diametro del bulbo oculare è di 16 mm e il suo peso è di 3,0 g La crescita del bulbo oculare continua dopo la nascita. Cresce più intensamente nei primi 5 anni di vita, meno intensamente - fino a 9-12 anni. Nei neonati, la forma del bulbo oculare è più sferica che negli adulti, di conseguenza, nel 90% dei casi, hanno una rifrazione lungimirante.

La pupilla dei neonati è stretta. A causa della predominanza del tono dei nervi simpatici che innervano i muscoli dell'iride, a 6-8 anni le pupille si allargano, il che aumenta il rischio di scottature solari sulla retina. A 8-10 anni la pupilla si restringe. A 12-13 anni, la velocità e l'intensità della reazione pupillare alla luce diventano le stesse di un adulto.

Nei neonati e nei bambini in età prescolare, il cristallino è più convesso e più elastico che in un adulto, il suo potere di rifrazione è maggiore. Ciò consente al bambino di vedere chiaramente un oggetto a una distanza inferiore dall'occhio rispetto a un adulto. E se in un bambino è trasparente e incolore, in un adulto il cristallino ha una leggera tinta giallastra, la cui intensità può aumentare con l'età. Ciò non influisce sull'acuità visiva, ma può influenzare la percezione dei colori blu e viola.

Le funzioni sensoriali e motorie della visione si sviluppano simultaneamente. Nei primi giorni dopo la nascita i movimenti oculari sono asincroni; quando un occhio è immobile si può osservare il movimento dell'altro. La capacità di fissare un oggetto con lo sguardo si forma tra i 5 giorni e i 3-5 mesi.

Una reazione alla forma di un oggetto è già stata osservata in un bambino di 5 mesi. Nei bambini in età prescolare la prima reazione è causata dalla forma dell'oggetto, poi dalla sua dimensione ed infine dal colore.
L'acuità visiva aumenta con l'età e anche la visione stereoscopica migliora. La visione stereoscopica raggiunge il suo livello ottimale all'età di 17-22 anni e dall'età di 6 anni le ragazze hanno un'acuità visiva stereoscopica maggiore rispetto ai ragazzi. Il campo visivo aumenta rapidamente. All'età di 7 anni, la sua dimensione è pari a circa l'80% della dimensione del campo visivo di un adulto.

Dopo 40 anni si verifica un declino del livello di visione periferica, cioè il campo visivo si restringe e la visione laterale si deteriora.
Dopo circa 50 anni, la produzione di liquido lacrimale diminuisce, quindi gli occhi sono meno idratati rispetto ad un’età più giovane. L'eccessiva secchezza può esprimersi con arrossamento degli occhi, dolore, lacrimazione se esposto al vento o alla luce intensa. Ciò potrebbe non dipendere da fattori normali (frequente affaticamento degli occhi o inquinamento atmosferico).

Con l'età, l'occhio umano comincia a percepire l'ambiente circostante in modo più fioco, con una diminuzione del contrasto e della luminosità. Anche la capacità di riconoscere i colori, soprattutto quelli che si avvicinano al colore, può essere compromessa. Ciò è direttamente correlato alla riduzione del numero di cellule retiniche che percepiscono sfumature di colore, contrasto e luminosità.

Alcuni disturbi visivi legati all'età sono causati dalla presbiopia, che si manifesta con immagini poco chiare e sfocate quando si cerca di guardare gli oggetti vicini agli occhi. La capacità di mettere a fuoco la visione su piccoli oggetti richiede un aggiustamento di circa 20 diottrie (messa a fuoco su un oggetto a 50 mm dall'osservatore) nei bambini, fino a 10 diottrie all'età di 25 anni (100 mm) e livelli da 0,5 a 1 diottrie all'età di 60 anni ( capacità di mettere a fuoco un oggetto a 1-2 metri di distanza). Si ritiene che ciò sia dovuto a un indebolimento dei muscoli che regolano la pupilla, mentre peggiora anche la reazione delle pupille al flusso luminoso che entra nell'occhio. Pertanto sorgono difficoltà nella lettura in condizioni di scarsa illuminazione e il tempo di adattamento aumenta quando si verificano cambiamenti di illuminazione.

Inoltre, con l’età, l’affaticamento visivo e persino il mal di testa iniziano a manifestarsi più rapidamente.

Percezione del colore

Psicologia della percezione del colore: la capacità di una persona di percepire, identificare e nominare i colori.

La percezione del colore dipende da un complesso di fattori fisiologici, psicologici, culturali e sociali. Inizialmente, la ricerca sulla percezione del colore è stata condotta nell'ambito della scienza del colore; Successivamente si unirono al problema etnografi, sociologi e psicologi.

I recettori visivi sono giustamente considerati “una parte del cervello portata alla superficie del corpo”. L'elaborazione inconscia e la correzione della percezione visiva garantiscono la “correttezza” della visione ed è anche causa di “errori” nella valutazione del colore in determinate condizioni. Pertanto, eliminando l'illuminazione “di fondo” dell'occhio (ad esempio, quando si guardano oggetti distanti attraverso un tubo stretto) cambia significativamente la percezione del colore di questi oggetti.

L'esame simultaneo degli stessi oggetti non luminosi o sorgenti luminose da parte di più osservatori con una normale visione dei colori, nelle stesse condizioni di visione, consente di stabilire una corrispondenza inequivocabile tra la composizione spettrale delle radiazioni confrontate e le sensazioni cromatiche causate da loro. Questo è ciò su cui si basano le misurazioni del colore (colorimetria). Questa corrispondenza è univoca, ma non biunivoca: le stesse sensazioni cromatiche possono provocare flussi di radiazioni di diversa composizione spettrale (metamerismo).

Esistono molte definizioni di colore come quantità fisica. Ma anche nei migliori di essi, da un punto di vista colorimetrico, viene spesso omessa la menzione del fatto che l'ambiguità indicata (non reciproca) si ottiene solo in condizioni standardizzate di osservazione, illuminazione, ecc., e il cambiamento nella percezione del colore quando si cambia non si tiene conto dell'intensità della radiazione avente la stessa composizione spettrale (fenomeno di Bezold-Brücke), il cosiddetto adattamento cromatico dell'occhio, ecc. Pertanto, la varietà di sensazioni cromatiche che si presentano in condizioni di illuminazione reali, variazioni nelle dimensioni angolari degli elementi confrontati nel colore, la loro fissazione su diverse parti della retina, diversi stati psicofisiologici dell'osservatore, ecc. ., è sempre più ricco della varietà cromatica colorimetrica.

Ad esempio, nella colorimetria vengono definiti ugualmente alcuni colori (come l'arancione o il giallo), che nella vita di tutti i giorni vengono percepiti (a seconda della luminosità) come marrone, “castagna”, marrone, “cioccolato”, “oliva”, ecc. uno dei migliori tentativi di definire il concetto di colore, che appartiene a Erwin Schrödinger, le difficoltà vengono rimosse dalla semplice assenza di indicazioni sulla dipendenza delle sensazioni di colore da numerose condizioni specifiche di osservazione. Secondo Schrödinger il colore è una proprietà della composizione spettrale della radiazione, comune a tutte le radiazioni visivamente indistinguibili per l'uomo.

A causa della natura dell'occhio, la luce che provoca la sensazione dello stesso colore (ad esempio il bianco), cioè lo stesso grado di eccitazione di tre recettori visivi, può avere una composizione spettrale diversa. Nella maggior parte dei casi, una persona non nota questo effetto, come se "indovinasse" il colore. Questo perché, sebbene la temperatura del colore di luci diverse possa essere la stessa, gli spettri della luce naturale e artificiale riflessi dallo stesso pigmento possono differire in modo significativo e causare una sensazione cromatica diversa.

L'occhio umano percepisce molte sfumature diverse, ma ci sono colori "proibiti" che gli sono inaccessibili. Un esempio è un colore che gioca contemporaneamente sia con i toni del giallo che del blu. Ciò accade perché la percezione del colore nell'occhio umano, come molte altre cose nel nostro corpo, si basa sul principio di opposizione. La retina dell'occhio ha speciali neuroni avversari: alcuni di essi si attivano quando vediamo il rosso e vengono soppressi dal verde. La stessa cosa accade con la coppia gialloblù. Pertanto, i colori delle coppie rosso-verde e blu-giallo hanno effetti opposti sugli stessi neuroni. Quando una sorgente emette entrambi i colori in una coppia, il loro effetto sul neurone si annulla e la persona non può vedere nessuno dei due colori. Inoltre, una persona non solo non è in grado di vedere questi colori in circostanze normali, ma anche di immaginarli.

Puoi vedere tali colori solo come parte di un esperimento scientifico. Ad esempio, gli scienziati Hewitt Crane e Thomas Piantanida dello Stanford Institute in California hanno creato speciali modelli visivi in ​​cui strisce di ombre "discutibili" si alternavano, sostituendosi rapidamente l'una con l'altra. Queste immagini, registrate da uno speciale dispositivo all'altezza dell'occhio umano, sono state mostrate a decine di volontari. Dopo l'esperimento, le persone hanno affermato che a un certo punto i confini tra le sfumature sono scomparsi, fondendosi in un colore che non avevano mai incontrato prima.

Differenze nella visione tra esseri umani e animali. Metamerismo in fotografia

La visione umana è un analizzatore a tre stimoli, ovvero le caratteristiche spettrali del colore sono espresse in soli tre valori. Se si confrontano flussi di radiazione con diverse composizioni spettrali si produce lo stesso effetto sui coni, i colori vengono percepiti come gli stessi.

Nel mondo animale esistono analizzatori di colore a quattro e anche cinque stimoli, quindi i colori percepiti come uguali dagli esseri umani possono sembrare diversi agli animali. In particolare, i rapaci vedono tracce di roditori sui percorsi delle loro tane esclusivamente a causa della luminescenza ultravioletta dei componenti della loro urina.
Una situazione simile si verifica con i sistemi di registrazione delle immagini, sia digitali che analogici. Sebbene la maggior parte di essi siano a tre stimoli (tre strati di emulsione cinematografica, tre tipi di cellule della matrice di una fotocamera digitale o di uno scanner), il loro metamerismo è diverso dal metamerismo della visione umana. Pertanto, i colori percepiti dall'occhio come uguali possono apparire diversi in una fotografia e viceversa.

Fonti

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Pogodina A.B., Gazimov A.Kh., Fondamenti di gerontologia e geriatria. Manuale Manuale, Rostov sul Don, ed. Fenice, 2007 - 253 pag.

A causa del gran numero di fasi nel processo di percezione visiva, le sue caratteristiche individuali sono considerate dal punto di vista di diverse scienze: ottica (compresa la biofisica), psicologia, fisiologia, chimica (biochimica). In ogni fase della percezione si verificano distorsioni, errori e fallimenti, ma il cervello umano elabora le informazioni ricevute e apporta gli aggiustamenti necessari. Questi processi sono di natura inconscia e vengono implementati nella correzione autonoma a più livelli delle distorsioni. In questo modo si eliminano le aberrazioni sferiche e cromatiche, gli effetti dei punti ciechi, si esegue la correzione del colore, si forma un'immagine stereoscopica, ecc. Nei casi in cui l'elaborazione delle informazioni subconsce è insufficiente o eccessiva, sorgono illusioni ottiche.

Fisiologia della visione umana

visione dei colori

L'occhio umano contiene due tipi di cellule sensibili alla luce (fotorecettori): bastoncelli altamente sensibili, responsabili della visione notturna, e coni meno sensibili, responsabili della visione dei colori.

La luce di diverse lunghezze d'onda stimola diversamente i diversi tipi di coni. Ad esempio, la luce giallo-verde stimola ugualmente i coni L e M, ma stimola meno i coni S. La luce rossa stimola i coni di tipo L molto più dei coni di tipo M e non stimola affatto i coni di tipo S; la luce verde-blu stimola i recettori di tipo M più di quelli di tipo L e quelli di tipo S un po' di più; la luce con questa lunghezza d'onda stimola anche i bastoncelli in modo più forte. La luce viola stimola quasi esclusivamente i coni di tipo S. Il cervello percepisce informazioni combinate da diversi recettori, che forniscono diverse percezioni della luce con diverse lunghezze d'onda.

I geni che codificano per le proteine ​​opsina sensibili alla luce sono responsabili della visione dei colori negli esseri umani e nelle scimmie. Secondo i sostenitori della teoria dei tre componenti, per la percezione del colore è sufficiente la presenza di tre diverse proteine ​​che rispondono a diverse lunghezze d'onda. La maggior parte dei mammiferi ha solo due di questi geni, quindi hanno una visione a due colori. Nel caso in cui una persona abbia due proteine ​​codificate da geni diversi che sono troppo simili, o una delle proteine ​​non sia sintetizzata, si sviluppa il daltonismo. N. N. Miklukho-Maclay ha stabilito che i Papuasi della Nuova Guinea, che vivono nel folto della giungla verde, non hanno la capacità di distinguere il verde.

L'opsina sensibile alla luce rossa è codificata negli esseri umani dal gene OPN1LW.

Altre opsine umane codificano i geni OPN1MW, OPN1MW2 e OPN1SW, i primi due dei quali codificano per proteine ​​sensibili alla luce a lunghezze d'onda medie e il terzo è responsabile dell'opsina sensibile alla parte dello spettro a lunghezza d'onda corta.

La necessità di tre tipi di opsine per la visione dei colori è stata recentemente dimostrata in esperimenti su scimmie scoiattolo (saimiri), i cui maschi sono stati curati dal daltonismo congenito introducendo il gene dell'opsina umana OPN1LW nelle loro retine. Questo lavoro (insieme ad esperimenti simili sui topi) ha dimostrato che il cervello maturo è in grado di adattarsi alle nuove capacità sensoriali dell’occhio.

Il gene OPN1LW, che codifica il pigmento responsabile della percezione del rosso, è altamente polimorfico (85 alleli sono stati trovati in un campione di 256 persone in un recente lavoro di Virrelli e Tishkov), e circa il 10% delle donne con due diversi alleli di questo gene in realtà ha un tipo aggiuntivo di recettori del colore e un certo grado di visione dei colori a quattro componenti. Le variazioni nel gene OPN1MW, che codifica per il pigmento "giallo-verde", sono rare e non influenzano la sensibilità spettrale dei recettori.

Il gene OPN1LW e i geni responsabili della percezione della luce a lunghezza d'onda media si trovano in tandem sul cromosoma X e tra di loro spesso avviene una ricombinazione non omologa o una conversione genetica. In questo caso può verificarsi la fusione genica o un aumento del numero delle loro copie nel cromosoma. Difetti nel gene OPN1LW sono la causa del daltonismo parziale, protanopia.

La teoria a tre componenti della visione dei colori fu espressa per la prima volta nel 1756 da M. V. Lomonosov, quando scrisse "sulle tre questioni della parte inferiore dell'occhio". Cento anni dopo, fu sviluppato dallo scienziato tedesco G. Helmholtz, che non menziona la famosa opera di Lomonosov "Sull'origine della luce", sebbene sia stata pubblicata e presentata brevemente in tedesco.

Allo stesso tempo esisteva una teoria dei colori opposta da parte di Ewald Goering. È stato sviluppato da David H. Hubel e Torsten N. Wiesel. Per la loro scoperta ricevettero il Premio Nobel nel 1981.

Hanno suggerito che l’informazione che entra nel cervello non riguarda i colori rosso (R), verde (G) e blu (B) (teoria dei colori di Jung-Helmholtz). Il cervello riceve informazioni sulla differenza di luminosità - sulla differenza di luminosità del bianco (Y max) e del nero (Y min), sulla differenza tra i colori verde e rosso (G - R), sulla differenza tra i colori blu e giallo (B - giallo) e il colore giallo ( giallo = R + G) è la somma dei colori rosso e verde, dove R, G e B sono la luminosità dei componenti del colore: rosso, R, verde, G e blu, B.

Abbiamo un sistema di equazioni - K b-w = Y max - Y min; K gr = Sol - R; K brg = B - R - G, dove K b&w, K gr, K brg sono funzioni dei coefficienti di bilanciamento del bianco per qualsiasi illuminazione. In pratica, ciò si esprime nel fatto che le persone percepiscono lo stesso colore degli oggetti sotto diverse fonti di illuminazione (adattamento del colore). La teoria dell'opposizione generalmente spiega meglio il fatto che le persone percepiscono lo stesso colore degli oggetti sotto fonti di luce estremamente diverse (adattamento del colore), comprese fonti di luce colorate diverse nella stessa scena.

Queste due teorie non sono del tutto coerenti tra loro. Ma nonostante ciò, si presume ancora che la teoria dei tre stimoli operi a livello della retina, ma l'informazione viene elaborata e i dati che sono già coerenti con la teoria dell'avversario vengono ricevuti nel cervello.

Visione binoculare e stereoscopica

Il contributo della pupilla alla regolazione della sensibilità oculare è estremamente insignificante. L'intero intervallo di luminosità che il nostro meccanismo visivo è in grado di percepire è enorme: da 10 −6 cd m² per un occhio completamente adattato all'oscurità a 10 6 cd m² per un occhio completamente adattato alla luce. la sensibilità risiede nella decomposizione e nel ripristino dei pigmenti fotosensibili nei fotorecettori retinici: coni e bastoncelli.

La sensibilità dell'occhio dipende dalla completezza dell'adattamento, dall'intensità della sorgente luminosa, dalla lunghezza d'onda e dalle dimensioni angolari della sorgente, nonché dalla durata dello stimolo. La sensibilità dell'occhio diminuisce con l'età a causa del deterioramento delle proprietà ottiche della sclera e della pupilla, nonché della componente recettoriale della percezione.

La sensibilità massima alla luce del giorno è di 555-556 nm, mentre con la luce debole della sera/notte si sposta verso il bordo viola dello spettro visibile ed è pari a 510 nm (durante il giorno oscilla tra 500-560 nm). Ciò è spiegato (la dipendenza della visione di una persona dalle condizioni di illuminazione quando percepisce oggetti multicolori, il rapporto tra la loro luminosità apparente - l'effetto Purkinje) da due tipi di elementi sensibili alla luce dell'occhio - in piena luce, la visione è effettuato principalmente da coni e in condizioni di luce debole, preferibilmente solo bastoncini.

Acuità visiva

La capacità di persone diverse di vedere dettagli più o meno grandi di un oggetto dalla stessa distanza con la stessa forma del bulbo oculare e lo stesso potere di rifrazione del sistema oculare diottrico è determinata dalla differenza di distanza tra gli elementi sensibili della retina e si chiama acuità visiva.

L'acuità visiva è la capacità dell'occhio di percepire a parte due punti situati ad una certa distanza l'uno dall'altro ( dettaglio, grana fine, risoluzione). La misura dell'acuità visiva è l'angolo visivo, cioè l'angolo formato dai raggi emanati dai bordi dell'oggetto in questione (o da due punti UN E B) al punto nodale ( K) occhi. L'acuità visiva è inversamente proporzionale all'angolo visivo, cioè quanto più piccolo è, tanto maggiore è l'acuità visiva. Normalmente, l'occhio umano è capace di a parte percepire oggetti con una distanza angolare di almeno 1′ (1 minuto).

L'acuità visiva è una delle funzioni più importanti della vista. L'acuità visiva di una persona è limitata dalla sua struttura. L'occhio umano, a differenza degli occhi dei cefalopodi, ad esempio, è un organo invertito, cioè le cellule sensibili alla luce si trovano sotto uno strato di nervi e vasi sanguigni.

L'acuità visiva dipende dalla dimensione dei coni situati nella zona della macula, della retina, nonché da una serie di fattori: la rifrazione dell'occhio, l'ampiezza della pupilla, la trasparenza della cornea, la cristallino (e la sua elasticità), corpo vitreo (che costituisce l'apparato di rifrazione della luce), stato della retina e del nervo ottico, età.

L'acuità visiva e/o la sensibilità alla luce vengono spesso definite anche come la risoluzione dell'occhio nudo ( potere risolutivo).

linea di vista

Visione periferica (campo visivo): determina i confini del campo visivo quando li proietta su una superficie sferica (usando un perimetro). Il campo visivo è lo spazio percepito dall'occhio con lo sguardo fisso. Il campo visivo è una funzione della retina periferica; le sue condizioni determinano in gran parte la capacità di una persona di navigare liberamente nello spazio.

I cambiamenti nel campo visivo sono causati da malattie organiche e/o funzionali dell'analizzatore visivo: retina, nervo ottico, via visiva, sistema nervoso centrale. Le violazioni del campo visivo si manifestano con un restringimento dei suoi confini (espresso in gradi o valori lineari), o con la perdita di singole sezioni di esso (emianopsia), o con la comparsa di uno scotoma.

Binocularità

Guardando un oggetto con entrambi gli occhi, lo vediamo solo quando gli assi visivi degli occhi formano un tale angolo di convergenza (convergenza), in corrispondenza del quale si ottengono immagini simmetriche e chiare sulla retina in alcuni punti corrispondenti della macula sensibile ( fovea centrale). Grazie a questa visione binoculare, non solo giudichiamo la posizione relativa e la distanza degli oggetti, ma percepiamo anche il rilievo e il volume.

Le principali caratteristiche della visione binoculare sono la presenza di visione binoculare elementare, di profondità e stereoscopica, di acuità visiva stereo e di riserve fusionali.

La presenza della visione binoculare elementare viene verificata dividendo una determinata immagine in frammenti, alcuni dei quali vengono presentati all'occhio sinistro e altri all'occhio destro. Un osservatore ha una visione binoculare elementare se è in grado di comporre un'unica immagine originale da frammenti.

La presenza della visione in profondità viene verificata presentando la visione della silhouette e la visione stereoscopica - stereogrammi a punti casuali, che dovrebbero evocare nell'osservatore un'esperienza specifica di profondità, diversa dall'impressione di spazialità basata sulle caratteristiche monoculari.

L’acuità visiva stereo è il reciproco della soglia di percezione stereoscopica. La soglia stereoscopica è la disparità minima rilevabile (spostamento angolare) tra le parti dello stereogramma. Per misurarlo, viene utilizzato il seguente principio. Tre coppie di figure vengono presentate separatamente agli occhi sinistro e destro dell'osservatore. In una delle coppie la posizione delle figure coincide, nelle altre due una delle figure è spostata orizzontalmente di una certa distanza. Al soggetto viene chiesto di indicare figure disposte in ordine crescente di distanza relativa. Se i numeri sono indicati nella sequenza corretta allora il livello del test aumenta (la disparità diminuisce); altrimenti la disparità aumenta.

Le riserve di fusione sono le condizioni in cui è possibile la fusione motoria dello stereogramma. Le riserve di fusione sono determinate dalla massima disparità tra le parti dello stereogramma, alla quale esso viene ancora percepito come un'immagine tridimensionale. Per misurare le riserve di fusione si utilizza il principio opposto a quello utilizzato nello studio dell'acuità stereovisiva. Ad esempio, a un soggetto viene chiesto di combinare due strisce verticali in un'unica immagine, una delle quali è visibile all'occhio sinistro e l'altra all'occhio destro. Allo stesso tempo, lo sperimentatore inizia a separare lentamente le strisce, prima con disparità convergente e poi divergente. L'immagine comincia a biforcarsi in corrispondenza del valore di disparità, che caratterizza la riserva di fusione dell'osservatore.

La binocularità può essere compromessa dallo strabismo e da alcune altre malattie dell'occhio. Se sei molto stanco, potresti avvertire uno strabismo temporaneo causato dallo spegnimento dell'occhio non dominante.

Sensibilità al contrasto

La sensibilità al contrasto è la capacità di una persona di vedere oggetti che differiscono leggermente in luminosità dallo sfondo. La sensibilità al contrasto viene valutata utilizzando reticoli sinusoidali. Un aumento della soglia di sensibilità al contrasto può essere un segno di una serie di malattie degli occhi e quindi il suo studio può essere utilizzato nella diagnosi.

Adattamento della visione

Le proprietà della vista di cui sopra sono strettamente correlate alla capacità dell'occhio di adattarsi. L'adattamento dell'occhio è l'adattamento della visione alle diverse condizioni di illuminazione. L'adattamento avviene ai cambiamenti nell'illuminazione (si distingue l'adattamento alla luce e all'oscurità), alle caratteristiche cromatiche dell'illuminazione (la capacità di percepire gli oggetti bianchi come bianchi anche con un cambiamento significativo nello spettro della luce incidente).

L'adattamento alla luce avviene rapidamente e termina entro 5 minuti, l'adattamento dell'occhio all'oscurità è un processo più lento. La luminosità minima che provoca la sensazione di luce determina la sensibilità alla luce dell'occhio. Quest'ultimo aumenta rapidamente nei primi 30 minuti. restando al buio, il suo incremento termina praticamente dopo 50-60 minuti. L'adattamento dell'occhio all'oscurità viene studiato utilizzando dispositivi speciali: gli adattometri.

Un ridotto adattamento dell'occhio all'oscurità si osserva in alcune malattie oculari (degenerazione pigmentaria retinica, glaucoma) e generali (vitaminosi A).

L'adattamento si manifesta anche nella capacità della vista di compensare parzialmente i difetti dell'apparato visivo stesso (difetti ottici del cristallino, difetti retinici, scotomi, ecc.)

Psicologia della percezione visiva

Difetti della vista

Lo svantaggio più diffuso è la visibilità sfocata e poco chiara degli oggetti vicini o distanti.

Difetti delle lenti

Lungimiranza

L'ipermetropia è un errore di rifrazione in cui i raggi di luce che entrano nell'occhio non si concentrano sulla retina, ma dietro di essa. Nelle forme lievi dell'occhio con buona riserva di accomodazione, compensa il deficit visivo aumentando la curvatura del cristallino con il muscolo ciliare.

Con un'ipermetropia più grave (3 diottrie e oltre), la vista è scarsa non solo da vicino, ma anche da lontano e l'occhio non è in grado di compensare da solo il difetto. L'ipermetropia è solitamente congenita e non progredisce (di solito diminuisce con l'età scolare).

Per l'ipermetropia sono prescritti occhiali da lettura o da indossare costantemente. Per gli occhiali vengono selezionate lenti convergenti (spostano la messa a fuoco in avanti sulla retina), con l'uso delle quali la visione del paziente migliora.

Leggermente diversa dall'ipermetropia è la presbiopia, o ipermetropia senile. La presbiopia si sviluppa a causa della perdita di elasticità del cristallino (che è un risultato normale del suo sviluppo). Questo processo inizia in età scolare, ma una persona di solito nota un indebolimento della visione da vicino dopo i 40 anni. (Sebbene a 10 anni i bambini emmetropi possano leggere a una distanza di 7 cm, a 20 anni - già almeno 10 cm, a 30-14 cm e così via.) L'ipermetropia senile si sviluppa gradualmente e con l'età tra i 65 ei 70 anni una persona ha perso completamente la capacità di adattamento, lo sviluppo della presbiopia è completo.

Miopia

La miopia è un errore di rifrazione dell'occhio, in cui la messa a fuoco si sposta in avanti e un'immagine già sfocata cade sulla retina. Nella miopia il punto più lontano con visione chiara si trova entro 5 metri (normalmente si trova all'infinito). La miopia può essere falsa (quando, a causa del sovraccarico del muscolo ciliare, si verifica il suo spasmo, a seguito del quale la curvatura del cristallino rimane troppo grande durante la visione a distanza) e vera (quando il bulbo oculare aumenta nell'asse antero-posteriore) . Nei casi lievi, gli oggetti distanti sono sfocati mentre gli oggetti vicini rimangono chiari (il punto più lontano di visione chiara è abbastanza lontano dagli occhi). Nei casi di miopia elevata si verifica una significativa diminuzione della vista. A partire da circa -4 diottrie, una persona ha bisogno di occhiali sia per lontano che per vicino (altrimenti l'oggetto in questione deve essere tenuto molto vicino agli occhi).

Durante l'adolescenza, la miopia spesso progredisce (gli occhi si sforzano costantemente di lavorare da vicino, provocando un aumento compensatorio della lunghezza dell'occhio). La progressione della miopia assume talvolta una forma maligna, in cui la vista diminuisce di 2-3 diottrie all'anno, si osserva uno stiramento della sclera e si verificano cambiamenti degenerativi nella retina. Nei casi più gravi c'è il pericolo di distacco della retina sovraccarica a causa di uno sforzo fisico o di un colpo improvviso. La progressione della miopia di solito si arresta tra i 22 e i 25 anni, quando il corpo smette di crescere. Con una rapida progressione, la vista a quel punto scende a -25 diottrie e meno, paralizzando gravemente gli occhi e compromettendo drasticamente la qualità della visione da lontano e da vicino (tutto ciò che una persona vede sono contorni nuvolosi senza alcuna visione dettagliata), e tali deviazioni sono molto sono difficili da correggere completamente con l'ottica: gli occhiali spessi creano forti distorsioni e rendono gli oggetti visivamente più piccoli, motivo per cui una persona non riesce a vedere abbastanza bene anche con gli occhiali. In questi casi è possibile ottenere un effetto migliore utilizzando la correzione del contatto.

Nonostante il fatto che centinaia di lavori scientifici e medici siano stati dedicati al problema dell'arresto della progressione della miopia, non esiste ancora prova dell'efficacia di alcun metodo di trattamento della miopia progressiva, compresa la chirurgia (scleroplastica). Esistono prove di una riduzione piccola ma statisticamente significativa del tasso di crescita della miopia nei bambini con l'uso di colliri a base di atropina e gel oftalmico alla pirenzipina (non disponibile in Russia).

Con la miopia, ricorrono spesso alla correzione della visione laser (impatto sulla cornea con un raggio laser per ridurne la curvatura). Questo metodo di correzione non è completamente sicuro, ma nella maggior parte dei casi è possibile ottenere un miglioramento significativo della vista dopo l’intervento chirurgico.

I difetti di miopia e di ipermetropia possono essere superati con occhiali o con corsi di ginnastica riabilitativa come gli altri vizi refrattivi.

Astigmatismo

L'astigmatismo è un difetto dell'ottica dell'occhio causato dalla forma irregolare della cornea e (o) del cristallino. In tutte le persone, la forma della cornea e del cristallino differisce dal corpo di rotazione ideale (vale a dire, tutte le persone presentano astigmatismo di vario grado). Nei casi più gravi, lo stiramento lungo uno degli assi può essere molto forte, inoltre la cornea può presentare difetti di curvatura causati da altri motivi (ferite, malattie infettive, ecc.). Nell'astigmatismo, i raggi luminosi vengono rifratti con intensità diverse nei diversi meridiani, per cui l'immagine è curva e in alcuni punti poco chiara. Nei casi più gravi, la distorsione è così grave da ridurre significativamente la qualità della visione.

L'astigmatismo può essere facilmente diagnosticato guardando con un occhio un foglio di carta con linee parallele scure: ruotando tale foglio, l'astigmatista noterà che le linee scure si sfumano o diventano più chiare. La maggior parte delle persone ha un astigmatismo congenito fino a 0,5 diottrie, che non causa disagio.

Questo difetto è compensato da occhiali con lenti cilindriche aventi curvatura diversa in senso orizzontale e verticale e lenti a contatto (toriche dure o morbide), nonché lenti per occhiali aventi poteri ottici diversi nei diversi meridiani.

Difetti retinici

Daltonismo

Se la percezione di uno dei tre colori primari nella retina viene persa o indebolita, la persona non percepisce un determinato colore. Esistono quelli “daltonici” per il rosso, il verde e il blu-viola. Il daltonismo associato o addirittura completo è raro. Più spesso ci sono persone che non riescono a distinguere il rosso dal verde. Percepiscono questi colori come grigi. Questa mancanza di vista fu chiamata daltonismo, dal nome dello scienziato inglese D. Dalton, che soffriva di un tale disturbo della visione dei colori e lo descrisse per primo.

Il daltonismo è incurabile ed è ereditario (legato al cromosoma X). A volte si verifica dopo alcune malattie degli occhi e del sistema nervoso.

Le persone daltoniche non sono autorizzate a svolgere lavori legati alla guida di veicoli su strade pubbliche. Una buona visione dei colori è molto importante per marinai, piloti, chimici e artisti, quindi per alcune professioni la visione dei colori viene controllata utilizzando tabelle speciali.

scotoma

Scotoma (greco) skotos- oscurità) - un difetto a forma di macchia nel campo visivo dell'occhio, causato da una malattia della retina, malattie del nervo ottico, glaucoma. Si tratta di aree (all'interno del campo visivo) in cui la visione è notevolmente indebolita o assente. A volte un punto cieco è chiamato scotoma, un'area della retina corrispondente alla testa del nervo ottico (il cosiddetto scotoma fisiologico).

Scotoma assoluto scotomi assoluti) - un'area in cui la visione è assente. Scotoma relativo relativo scotoma) - un'area in cui la visione è significativamente ridotta.

Puoi presumere la presenza di uno scotoma conducendo autonomamente uno studio utilizzando il test di Amsler.

Altri difetti

Modi per migliorare la vista

Il desiderio di migliorare la vista è associato al tentativo di superare sia i difetti visivi che i suoi limiti naturali.