Угол обзора глаза человека: Сколько градусов обзор у человека?

Угол зрения у человека — что это такое и как его можно определить

Содержание

• Строение глаза
• Соотношение понятий «угол зрения» и «поле зрения»
• Виды зрения и методы его диагностики
• Изменения в поле зрения: причины и симптомы
• Увеличиваем угол зрения

Глаз человека – сложный орган, профилактике заболеваний которого нужно уделять достаточное внимание. Статья посвящена рассмотрению такой важной характеристике зрения, как угол зрения.

Сужение поля зрения является симптомом целого ряда опасных офтальмологических заболеваний. Поэтому нужно уделять внимание не только отслеживанию остроты зрения, но и периодическому обследованию поля зрения, с целью оценки состояния периферийного зрения и профилактики возможных проблем.

Строение глаза

Все оптические приборы в той или иной степени копируют строение человеческого глаза. Под определением «хорошо видеть» подразумевается способность:

1. Фокусировать взгляд и различать предметы, находящиеся на расстоянии
2. Ориентироваться в пространстве, оценивать пространство вокруг себя и своё положение в нём.

Мы видим внешнюю среду благодаря сложным процессам преломления света через естественные линзы – роговицу и хрусталик. Изображение, созданное преломлёнными лучами света, попадает на сетчатку.

С сетчатки сигналы уходят в головной мозг, где изображение обрабатывается и анализируется. Это очень упрощенная схема построения зрительного процесса.

Помимо этого, для понимания вопроса полезно также оговорить, что на угол обзора, хоть и незначительно, но влияет специфика расположения глаз. Это парный орган, который разделён естественным разграничителем – носом.

Также глаза имеют индивидуальное для каждого человека размещение на лице, которое характеризует расположением в глазнице и особенностями строения века.

В отличие от определения остроты зрения, где есть безусловный фиксированный стандарт, отклонение от которого однозначно указывает на проходящие в органе патологические процессы, какой у человека угол зрения и является ли это симптомом заболевания, врачи-офтальмологи определяют в каждом случае индивидуально, ориентируясь на стандарты.

Соотношение понятий «угол зрения» и «поле зрения»

Между этими показателями качества зрения происходит путаница. В среде неспециалистов эти понятия считаются синонимами.

Научное определение звучит так: «угол зрения – это угол между лучами, идущими от крайних точек предмета через оптический центр глаза». Давайте разбираться на примере из жизни, что это означает на практическом примере.

Вы стоите на улице и ждёте своего знакомого. Увидев его, концентрируете на внимание на нём, и, как только он подойдет на близкое – около метра – расстояние, ведите уже только его.

Когда вы только ожидаете друга, вы «сканируете» всю улицу. Несмотря на то, что цель охватить взглядом всю улицу не стоит, её прекрасно видно. И то, что находится прямо перед лицом, сбоку, линия горизонта, небо.

Это и есть поле зрения – совокупность всех видимых объектов при концентрации внимания на одной точке. То, что можно назвать «видимым пространством».

Но, стоит увидеть приближающегося знакомого, как по мере его приближения» видимое пространство начинает сужаться. При разговоре с человеком, который стоит на близком – от 40 до 100 сантиметров – расстоянии, мы часто видим лишь его «портретную зону» (голову и линию плеч) и всё, что попадает на задний фон.

Такое уменьшение пространства обусловлено изменением угла, под которым падает взгляд. Величину необходимого угла зрения задают два параметра:

1. Размер предмета.
2. Расстояние до предмета.

Широкий угол обзора позволит составить общую картину и об объекте, и о пространстве, в котором он находится. Узкий угол обзора даёт возможность ознакомиться с объектом детально, но восприятие пространства теряется.

Возвращаемся к нашему примеру. Увидев знакомого вдалеке, вы смотрите на него под широким обзорным углом: видите и знакомого, и улицу по которой он идёт, других пешеходов.

Но стоит ему подойти, а вашему зрению перейти на узкий угол обзора, как вы теряете из вида улицу, но можете отметить интересные детали его образа – новую стрижку или интересные пуговицы на рубашке.

Вывод: Широкий угол – видно много пространства, но мало деталей, узкий угол – видно мало пространства, но много деталей. Угол зрения человека характеризует поле зрения.

Виды зрения и методы его диагностики

Зрение человека разделяют на 2 вида:

1. Центральное;
2. Периферическое.

Центральное зрение – это то, что в простой речи, часто называют «остротой зрения». Отвечает за возможность видеть мелкие детали на расстоянии. Диагностируется посредством таблицы Сивцева (общеизвестная из-за повсеместного применения «ШБ-таблица») и её аналогов для дошкольного возраста.

Наиболее точный результат даст обследование на полностью автоматизированных аппаратах, которыми оснащены офтальмологические клиники.

Периферическое зрение – это пространство, которое видит человек, зафиксировав взгляд. Как можно видеть, определение периферического зрения полностью совпадает с определением поля зрения.

Человек имеет бинокулярное зрение, поэтому диагностика поля зрения проводится для каждого глаза отдельно, как для горизонтальной, так и для вертикальной плоскости.

Нормальный угол обзора для человека, который смотрит прямо перед собой двумя глазами:

• В горизонтальной плоскости – 180 градусов;
• В вертикальной плоскости – 150 градусов.

При оценке поля зрения каждого глаза в горизонтальной плоскости это, это значение снижается:

• До 55 градусов от точки фиксации до носа;
• До 90 градусов от точки фиксации до виска.

Оценку периферийного зрения можно провести как поверхностную, с целью определения необходимости дальнейшего обследования, так и подробную, с целью составить подробную карту поля.

Для проведения быстрой оценки не требуется никаких особых инструментов. Достаточно наличия любого контрастного на фоне окружающей обстановки предмета: шариковой ручки или карандаша. Пациента просят зафиксировать взгляд, закрыть один глаз рукой, после чего медленно водят ручкой по основным линиям определения поля.

Если поверхностное обследование не выявляет выраженных отклонений от нормы (или подозрений о них), более подробное изучение не проводится.

Если есть необходимость в составлении подробной схемы поля, применяются механические и автоматизированные методы обследования – периметрия. Это наиболее распространённый в медицинских учреждениях общего профиля способ, для определения зрительного поля.

Аппарат, на котором проводят периметрия, чаще всего представляет собой полусферу или выгнутую дугой полосу шириной около 10 сантиметров белого или чёрного цвета, с фиксатором для подбородка и лба.

Сама процедура схожа с описанной выше, но для точной диагностики голова человека фиксируется на расстоянии 30-40 сантиметров от поверхности дуги. Движение указки контрастного цвета происходит по всем направлениям, с последовательным отклонением на 15 градусов. Результаты фиксируются на схеме.

Базовое исследование всегда проводится в бело-чёрной гамме, в случае необходимости тест может проводится с указкой нескольких базовых цветов (желтый, красный, синий, зелёный). Это связано со спецификой восприятия цвета человеческим глазом.

В связи с неравномерным распределением фоторецепторов по поверхности сетчатки глаза поле зрения в каждом цветовом спектре будет своё.

Самый узкое поле зрения у зелёного цвета, затем по мере расширения границ идут красный, жёлтый и синий цвет. Наиболее широкий спектр фиксируется человеческим глазом в чёрно-белом цветовом решении.

Изменения в поле зрения: причины и симптомы

Выделяют две группы изменений в зрительном поле:

1. Сужение угла зрения;
2. Скотомы (слепые пятна).

Виды сужения по характеру изменения поля:

1. Концентрическое – происходит сужение угла зрения по всему радиусу поля;
2. Локальное – изменение происходит на отдельном участке радиуса, то есть в поле происходит локальная деформация.

Очаговая деформация угла обзора (скотома) – непреломление или искаженное преломление света, падающего под определёнными углами на отдельные участки оптического аппарата глаза.

При такой патологии предметы на отдельных участках поля зрения или размыты или просто не видны.

Основные причины, оказывающие влияние на зрительное поле:

• Аденома гипофиза;
• Бельмо;
• Вегетососудистые нарушения;
• Глаукома;
• Дистрофия сетчатки;

• Катаракта;
• Макулодистрофия;
• Отслойка сетчатки;
• Помутнение стекловидного тела;
• Птеригиум;
• Склероз сосудов головного мозга.

Приведённый перечень наглядно показывает обширность заболеваний, влияющих на поле зрения. Изменения в углах зрения могут быть вызваны как самостоятельными локальными заболеваниями, так и быть следствием иных патологических процессов – проблем с центральной нервной системой или возникновением новообразований.

Поэтому важно уделять внимание не только остроте зрения, но и его широте, обращать внимание на проблемы с ориентированием в пространстве.

Увеличиваем угол зрения

Поле зрения взрослого человека отличается от зрения ребёнка, угол обзора водителя выше, чем у ювелира. Угол зрения, как и многое в нашем организме, со временем адаптируется под конкретные условия жизни и требования профессиональной деятельности.

То есть, с этим показателем в определённых пределах можно работать. Наиболее ярким примером являются набравшие популярность школы скорочтения, главный принцип работы которых заключается в увеличении угла зрения и остроты периферического зрения человека.

Сейчас в практике улучшения угла зрения имеются как восточные, так и европейские методики, самыми распространёнными среди которых являются тибетская «метод ясного зрения» и таблицы Шульте.

Важно! Перед тем, как применять любые упражнения для глаз, стоит проконсультироваться с врачом-офтальмологом. Не все упражнения для глаз рекомендованы к выполнению людьми, имеющими проблемы с внутриглазным давлением.

Какой угол обзора у человека Oculistic.ru

Содержание

• Центральное и периферическое зрение
• Офтальмологическое значение зрительных полей
• Измерение полей зрения
• Нормальный размер полей видения
• Методы расширения угла зрения

Глаза человека – точный оптический инструмент, обеспечивающий полноценное существование в окружающем мире.  Угол обзора человека также играет в этом немаловажную роль.

Центральное и периферическое зрение

Центральное зрение – основная функция в работе зрительных органов человека. Оно обеспечивается центральным отделом сетчатки глаза. Благодаря ему человек различает форму предмета, поэтому такое зрение иногда называют форменным.Незначительное снижение центрального зрения человек ощущает практически сразу.

Кроме предметов впереди, в поле видимости человека частично попадают предметы, находящиеся рядом. Он видит их не очень чётко, однако это даёт возможность реагировать на них и учитывать при движении. Именно за эту способность отвечает периферическое зрение. Оно не только даёт возможность нормально ориентироваться в окружающем пространстве, но также помогает видеть во тьме или при приглушённом свете.

Офтальмологическое значение зрительных полей

Центральное зрение человека обеспечивает ему возможность видеть окружающий мир и все предметы вокруг.

Оно очень важно для человека, но и периферическое зрение не менее ценно. Если по каким-либо причинам человек его теряет, то он также утрачивает способность нормально ориентироваться в пространстве, поскольку помехой ему будет каждый находящийся рядом предмет, не попадающий в поле основного зрения.

Менее чёткое изображение, создаваемое периферическим зрением, объясняется тем, что в центральной части сетчатки глаза находится значительное большее количество колбочек. Ближе к краю их число значительно меньше.

Измерение полей зрения

Угол зрения образуется условными прямыми линиями, проведёнными из центра глаза до крайних точек предмета. Большой угол позволяет человеку лучше ориентироваться в пространстве, а также выполнять некоторые действия, например, быстрее читать, быть внимательнее за рулём автомобиля.

Часто патологии в зрительных органах начинаются с изменений не в центральном зрении, а в периферическом. Любое изменение поля даёт повод для обследования. Иногда такие изменения могут свидетельствовать не только о патологии в глазах, но и о процессах, происходящих в головном мозге человека.

Изучить поле зрения – это значит обозначить его границы, а также выявить нарушения внутри поля.

Контрольный метод определения угла зрения – это самый простой и доступный из всех способов определения периферического зрения. Он не требует каких-либо условий или специального оборудования и проводится врачом довольно быстро. Однако и результативность его весьма относительная. При контрольном измерении нужно помнить, что поле зрения врача, проводящего обследование, должно быть в норме.

Значительно более точно определяют угол зрения кампиметрия и периметрия. Статистическая периметрия позволяет определить не только форму, но и степень нарушения.

Периметрия позволяет быстро установить изменения в периферическом зрении, а значит, и быстро начать лечение.

Человек обращает внимание, если изменение угла зрения происходит резко. В том случае, когда процесс проходит медленно, он может не вызывать особого беспокойства. Однако при этом риск возникновения патологии весьма высокий. Именно поэтому следует проходить ежегодное обследование у врача-офтальмолога.

Чаще всего для определения уровня зрения используют таблицу Головина-Сивцева. Для проведения процедуры человек садится на расстоянии 5 метров от таблицы, поочерёдно закрывая глаз, называет буквы, на которые указывает врач. Считается нормой, если человек видит невооружённым глазом первые десять строчек в таблице проверки остроты зрения. Этим способом определяют остроту центрального зрения.

Нормальный размер полей видения

Офтальмологи определяют угол зрения в градусах. В спокойном положении глаз человека способен охватывать 180 градусов по горизонтали и около 120 – по вертикали.

Офтальмологи указывают, что в норме человек распознаёт объекты в диапазоне 180 градусов, однако видит их в трёхмерном полноценном изображении в радиусе 110 градусов.

Цветовое восприятие в центральном и периферическом поле тоже несколько отличается. В центральном цвета более насыщенные, однако в периферическом зрении лучше видны предметы чёрного или красного цветов.

В результате исследований доказано, что центральное поле лучше развито у представителей сильного пола, а вот периферическое зрение лучше у женщин.

На ширину угла влияют индивидуальные особенности строения глаза и век, а также в некоторых случаях – строение костей в области орбиты глаза.

Угол обзора даже у одного и того же человека может несколько меняться в зависимости от цветовой гаммы окружающих предметов. Так, наиболее широкий угол даёт белый цвет, несколько меньше – желтый и синий, ещё меньше – зелёный и красный.

В результате правильно определённого поля офтальмолог может судить о месте нарушения в глазах и предварительно диагностировать патологию.

Определение угла обзора даёт общее представление о состоянии глаза, более точно установить диагноз можно будет с помощью офтальмоскопии.

При измерении угла зрения обширное выпадение из нормы указывает на возможную опухоль или кровоизлияние в мозге.

Методы расширения угла зрения

Увеличение угла зрения называют репрезентацией. Сделать его шире можно с помощью комплекса специальных упражнений. Их могут выполнять не только пациенты, имеющие какие-либо нарушения, но и люди с хорошим зрением для профилактики различных заболеваний органов зрения.

Существует большое количество различных методик, помогающих расширить угол обзора.

Тибетская методика

Тибетская методика «ясного зрения» – одна из наиболее распространённых. Состоит она из нескольких этапов:

1. Нужно взять в каждую руку по карандашу, в вертикальном положении сложить их вместе. Карандаши находятся на уровне глаз на расстоянии 30 см от лица. Далее нужно попробовать сосредоточиться на любом предмете, находящемся за ними. В этом случае изображение карандашей станет расплывчатым.
2. Далее следует не спеша отодвигать их в стороны, держа руки на прежнем уровне. Раздвигать предметы следует на максимально видимое расстояние, затем вернуть в исходное положение. Так следует повторять несколько раз. Взгляд должен быть сосредоточен на предмете позади карандашей. Периферическим зрением нужно стараться видеть и движение предметов в стороны и обратно.
3. Затем следует поменять направление движения карандашей. Их следует развести вверх и вниз. Повторить упражнение 8–10 раз. Затем снова поменять направление – двигать карандаши в разные стороны по диагонали. Важно по-прежнему фокусировать взгляд на предмете, а не на руках или карандашах.
4. Последнее упражнение – верните карандаши в исходную позицию и, не передвигая их, мысленно заключите их в окружность. Очертите взглядом эту воображаемую окружность сначала по часовой стрелке, затем в обратном направлении.

Результат этих упражнений будет ощутим через месяц ежедневных тренировок.

Таблицы Шульте

Офтальмологи отмечают хороший эффект после регулярной работы пациентов с таблицами Шульте. Они давно используются для обучения скорочтению и имеют неоспоримо высокий эффект при работе над расширением угла обзора.

Таблица разбита на 5 ячеек, в каждой из которых находятся цифры от 1 до 25. Задача пациента – максимально быстро найти по порядку все числа. Последовательность может быть как прямой, так и обратной.

По мере увеличения угла зрения время на выполнение упражнения будет сокращаться.

При использовании этих таблиц следует придерживаться некоторых правил:

1. Упражнение выполняется в положении сидя.
2. Проговаривать числа вслух не нужно, достаточно находить их глазами.

У этих таблиц бывают различные варианты: они могут содержать числа от 0 до 100, или даже буквы алфавита, ячейки могут быть не чёрно-белыми, а цветными.

Гимнастика для глаз

Зарядка для глаз – простое и одновременно эффективное средство для улучшения работы зрительных органов в целом и для расширения поля зрения в том числе. Упражнения занимают в среднем 7–10 минут. Особенно они необходимы тем людям, у которых имеются нарушения в глазах, а также людям с высокой нагрузкой на зрительные органы.

Одно из них – моргание в течение 1 минуты. Нужно достаточно быстро закрывать и открывать глаза, при этом стараясь не напрягать веки. Упражнение значительно улучшает кровообращение в глазах и особенно полезно в том случае, когда работа требует высокой концентрации внимания.

Есть также и другие простые упражнения, позволяющие улучшить периферическое поле. Их можно выполнять ежедневно практически в любых условиях:

• находясь в людском окружении, нужно попробовать следить боковым зрением за передвижением максимально большого количества людей;
• в транспорте также можно выполнять такое упражнение: выбрать объект, находящийся на отдалённом расстоянии и постараться рассмотреть его максимально при приближении. Как только это удалось, следует быстро сфокусировать взгляд на другом отдалённом объекте и рассматривать детально его.

Важное условие успеха любой методики – систематичность выполнения упражнений. Занятия могут показаться слишком лёгкими, однако они высокоэффективны. Очень важно не бросать упражнения, а делать их регулярно.

Зрительная система человека: фокус и острота зрения

16 мая 2022 г. / spqr

Существует третье различие между камерами и зрительной системой человека (HVS). В то время как объективы некоторых камер могут иметь сходную с HVS перспективу мира в отношении угла зрения, они отличаются тем, что на самом деле находится в области фокусировки . Использование любого объектива на камере означает, что на изображении будет область, где сцена находится в фокусе, а остальная часть будет не в фокусе. Эта область в фокусе обычно находится в плоскости и связана с глубиной резкости. С другой стороны, область фокусировки изображения, которое представляет нам наш разум, не имеет плоскости фокусировки.

В то время как бинокулярное зрение обеспечивает примерно 120° (горизонтальное) зрение, оно сильно сфокусировано только в самом центре, а оставшееся изображение становится все более расфокусированным в зависимости от того, насколько далеко точка находится от центральной сфокусированной области. Это может быть сложно визуализировать, но если вы посмотрите на объект, то в фокусе окажется только центральная точка, а остальная часть изображения окажется не в фокусе. Это не означает, что он обязательно размыт, потому что мозг все еще способен различать форму и цвет, но не мелкие детали. Размытие обычно зависит от расстояния до объекта, на котором осуществляется фокусировка, то есть от точки фокусировки. Если вы смотрите на близкий объект, дальние объекты будут не в фокусе, и наоборот.

Рис.1: Части макулы

Сфокусированное зрение связано с различными частями макулы , овальной пигментированной областью в центре сетчатки, которая отвечает за интерпретацию зрения, цвета, мелких деталей, и символы (см. рис. 1). Он почти полностью состоит из конусов, разделенных на ряд зон:

• перифовеа (5,5 мм∅, 18°): Детали, которые появляются под углом зрения до 9-10°.
• парафовеа (3 мм∅, 8°): Детали, видимые периферийным зрением, не такие четкие, как фовеа.
• ямка (1,5 мм∅, 5°) : или центральная ямка , полностью состоящая из колбочек и отвечающая за высокую остроту и цветовое зрение.
• фовеола (0,35 мм∅, 1°): центральная ямка в фовеа, которая содержит плотно упакованные колбочки. Внутри фовеолы ​​находится небольшое углубление, известное как umbo (0,15 мм∅), которое является микроскопическим центром фовеолы.

Рис. 2: Угол обзора всей области макулы по сравнению с фовеолой. Фовеола обеспечивает наибольшую область остроты , т.е. мелких деталей.

Когда мы фиксируем объект, мы переносим изображение этого объекта в центральную ямку. Фовеолы ​​обеспечивают наибольшую остроту зрения в области 1-2° кнаружи от точки фиксации. По мере удаления от точки фиксации острота зрения снижается довольно быстро. Чтобы проиллюстрировать этот эффект, попробуйте прочитать предыдущий текст в этом абзаце, зафиксировав точку в конце предложения. Вероятно, сложно, если не невозможно, читать текст за пределами небольшого круга фокусировки с точки фиксации. Слово из семи букв, такое как «снаружи», имеет ширину около 1 см, что при чтении на экране в 60 см от глаза представляет собой угол примерно в 1°. 5° фовеальной области позволяет «предварительно просмотреть» слова с любой стороны, а парафовеальная область — 8° периферийных слов (т. е. их форму). Это показано на рис. 3.9.0005 Рис. 3: Чтение текста с расстояния 60 см

Чтобы проиллюстрировать, как этот дифференциальный фокус влияет на то, как люди видят сцену, рассмотрите изображение, показанное на рис. 4. Точка фокусировки — здание на заднем плане примерно в 85 м от места, где находится человек. стоя. Это изображение было изменено путем добавления радиального размытия из центральной точки фокуса, чтобы имитировать области в фокусе по сравнению с областями вне фокуса, видимыми глазу (размытие было преувеличено). Самая острая область — это точка фиксации в центре — из-за этого фокуса на конкретном объекте все, что находится по обе стороны от этого объекта, будет нерезким, и чем дальше от этой точки, тем более нерезким будет изображение.

Рис.4: Моделирование сфокусированных и расфокусированных областей в HVS (точка фиксации находится примерно в 85 м от глаз)

Трудно точно проиллюстрировать, как HVS воспринимает сцену, как нет возможности сделать снимок и проанализировать его. Однако мы знаем, что фокус зависит от расстояния от точки фокусировки. Другие части изображения, по сути, лишены акцента, там все еще есть информация, и то, как наш разум ее обрабатывает, дает полное видение, но есть центральная точка фокусировки.

Дополнительная литература:

1. Ruch, T.C., «Глава 21: Бинокулярное зрение и центральные зрительные пути», in Neurophysiology (Ruch, T.C. et al. (eds)) p.441-464 (1965)

Нравится:

Нравится Загрузка…

человеческий глаз, человеческое восприятие, система человеческого зрения

бинокулярное зрение, монокулярное зрение, форма зрения, стереоскопическое зрение

Что мы можем увидеть? | plus.maths.org

Человеческий глаз — удивительная вещь. Вы, я и большинство людей без проблем со зрением можем видеть объекты дальше, чем мы могли бы путешествовать за всю свою жизнь. Солнце, ясно видимое в этот безоблачный летний день, стоит на высоте 149миллионов километров. И сегодня вечером, когда я буду смотреть на звезды, я буду смотреть сквозь световые годы. «Мы можем видеть сколь угодно далеко», — говорит Бен Алланах, профессор теоретической физики Кембриджского университета. «Если вы посмотрите на звезду, которая находится в световых годах от нас, вы сможете увидеть ее, пока объект достаточно яркий».

Видение звезд

Два воздушных диска на разных расстояниях.

Однако есть пределы тому, что могут видеть наши глаза. Один из них угловое разрешение . Ваш глаз видит световые лучи, отраженные от объектов (или созданные ими). Эти световые лучи проходят через ваш зрачок и фокусируются хрусталиком вашего глаза на сетчатке. Размер вашего зрачка (похожий на апертуру камеры) определяет, насколько вы можете различать две вещи в зависимости от угла между соответствующими световыми лучами от этих объектов.

Свет состоит из волн, и подобно тому, как поток воды распространяется, пройдя под узким мостом, распространяется свет — или дифрагирует — при прохождении через щель. Это может привести к интерференции световых волн и созданию дифракционных картин, как это было хорошо продемонстрировано в эксперименте с двумя щелями. Это распространение света создает воздушный диск — предел того, насколько сфокусированным может быть пятно света после того, как свет прошел через круглое отверстие. Два разных источника света можно различить только в том случае, если их воздушные диски не перекрываются. Этот предел, угловое разрешение , описывается углом , между световыми лучами, когда они входят в глаз. Угловое разрешение зависит от размера отверстия (его диаметр измеряется в метрах) и длины волны () света:

Человеческий глаз имеет угловое разрешение около 1 угловой минуты (0,02 градуса или 0,0003 радиана), что позволяет нам различать предметы, находящиеся на расстоянии 30 сантиметров друг от друга на расстоянии 1 километра. «Одна из звезд, которые вы видите, на самом деле может быть двумя звездами, разделенными очень маленьким углом», — говорит Алланах. «Вы не сможете их разрешить, они будут выглядеть как одна звезда».

Над радугой

Еще одно ограничение нашего зрения связано с частотой света, который мы можем видеть. Свет состоит из электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью примерно 3×10 ⁸ метров в секунду. Эти волны могут иметь разные частоты и соответствующие длины волн. Цвета, которые мы видим, зависят от длины волны и частоты световой волны: красный имеет длину волны 620-750 нанометров и частоту 400-484 террагерц, а фиолетовый — 280-450 нанометров и 668-789 нанометров.террагерц.

Видимый спектр от фиолетового (слева) до красного (справа).

Свет, который мы можем видеть, охватывает цвета радуги, но световые волны наполняют воздух вокруг нас с частотами выше и ниже видимого спектра. Глаза, отличные от наших, могут видеть этот ультрафиолетовый или инфракрасный свет. «Люди не видят ультрафиолет, но насекомые видят», — говорит Алланах. Например, помимо сложных глаз, состоящих из тысяч линз, у пчел также есть дополнительные светочувствительные клетки, которые реагируют на ультрафиолетовый свет. (Подробнее о сверхспособностях пчел можно прочитать здесь.)

Интересная иллюстрация наблюдения за цветом принадлежит норвежцу Нилу Харбиссону. Харбиссон полностью дальтоник, очень редкое заболевание, которое встречается только у мужчин. «Он видит мир черно-белым, — говорит Алланах. Но Харбиссон, признающий себя киборгом, усовершенствовал свое тело, чтобы позволить ему ощущать цвет. Ему вживили в голову камеру, которая превращает цвета, которые она захватывает, в звук.

«Звук передается через его кость в ухо», — говорит Алланах. «Он может слышать цвета. Когда звонит телефон, он кажется фиолетовым». Опыт Харбиссона с изменением цвета переключает одно чувство — зрение — на другое — слух — то, что называется синестезия . «И он улучшил его, чтобы он мог видеть, например, инфракрасный свет. Очевидно, когда кто-то использует старый школьный пульт рядом с ним, он слышит это». (Вы можете посмотреть выступление Харбиссона на TED Talk здесь.)

Больше, чем человек

Нил Харбиссон. Изображение: Дэн Уилтон/The Red Bulletin, CC BY 2.0.

Это звучит абсурдно, но мы уже давно занимаемся совершенствованием нашего тела и наших чувств. От слуховых трубок до очков и контактных линз, а также достижений в области кохлеарных имплантов — люди находят способы преодолеть свои физические ограничения. А с научной точки зрения мы расширяем наши наблюдательные способности с семнадцатого века. Древние греки использовали увеличительные стекла, а развитие микроскопов в семнадцатом веке позволило по-новому взглянуть на биологию. Галилео Галилей построил один из первых телескопов и обнаружил спутники, вращающиеся вокруг Юпитера в 1610 году. По мере использования больших линз вы увеличиваете угловое разрешение, позволяя астрономам видеть более мелкие объекты и отдельные звезды, которые находятся очень близко.

И микроскоп, и телескопы используют линзы, чтобы увеличить увеличение наблюдаемых объектов. «Но когда вы дойдете до определенного уровня, скажем, до молекулы, никакой [оптический] микроскоп не поможет вам это увидеть», — говорит Алланах. Таким образом, вы должны использовать другие устройства, такие как электронные микроскопы и сканирующие зондовые микроскопы.

Математика и технологии теперь позволяют нам видеть гораздо больше, даже внутри самих себя. Магнитно-резонансная томография (МРТ) работает, заставляя магнитные поля в молекулах воды колебаться и обнаруживая возникающие возмущения электромагнитного поля. (Подробнее о МРТ можно прочитать здесь.) Аппараты МРТ реконструируют изображение с помощью математических методов, реализованных в компьютерной программе, что позволяет нам увидеть, где в организме находится вода. Вместо того, чтобы просто усиливать наши человеческие чувства, подобно очкам или микроскопу, машина реконструирует для нас изображение на основе информации, которую она воспринимает. «Это не видение в обычном смысле», — говорит Алланах.

Но так ли это отличается от нашего обычного человеческого опыта видения? «Когда мы что-то видим, ничто не попадает в центр нашего мозга, не пройдя через визуальную обработку», — говорит Алланах.