Фокусное расстояние глаза человека: Ошибка 404: Страница не найдена

Содержание

Что такое Оптическая система глаза

С точки зрения физической оптики, человеческий глаз относят к центрированным оптическим системам, для которых характерно наличие 2-х и более линз, которые имеют одну общую главную оптическую ось.

 

Оптическая система глаза — это оптический аппарат глаза, в который входят живые линзы (хрусталик и роговица, между которыми находится диафрагма), стекловидное тело и водянистая влага. К ней также относят и слезную жидкость, обеспечивающую прозрачность роговой оболочки. Основные преломляющие поверхности данной системы – это обе поверхности хрусталика и передняя поверхность роговицы. Функция остальных сред, главным образом, состоит в проведении света.

 

Глаз воспринимает рассматриваемые предметы внешнего мира, анализируя их изображения на сетчатке. В функциональном отношении глаз делится на 2-а ключевых отдела: световоспринимающий и светопроводящий.

 

К светопроводящему отделу относятся прозрачные среды глаза: роговая оболочка, влага передней камеры, стекловидное тело и хрусталик. Световоспринимающий отдел – это сетчатка. При помощи оптической системы светопроводящих сред изображение предметов воспроизводится на сетчатке.

 

Отражаясь от рассматриваемых предметов, лучи света проходят через 4-ре преломляющие поверхности: заднюю и переднюю поверхности роговой оболочки, заднюю и переднюю поверхности хрусталика. Проходя через каждую из них, луч отклоняется от первоначального направления, в итоге в фокусе оптической системы мы получаем реальное, но перевернутое на 180 градусов, изображение предмета, на который смотрим. Существует такое понятия, как рефракция, означающее преломление света в оптической системе.

 

Оптическая ось глаза – это прямая линия, которая проходит через центры кривизны каждой из преломляющих поверхностей. Лучи света, которые падают параллельно данной оси, после преломления соединяются вместе в главном фокусе системы. От бесконечно удаленных предметов идут параллельные лучи, а главным фокусом оптической системы является место на продолжении оптической оси, в котором образуется изображение предметов, которые бесконечно удалены.

 

Расходящиеся лучи, которые идут от предметов, находящихся на любом конкретном расстоянии, будут собираться в дополнительных фокусах. Расположены они будут дальше, чем главный фокус, поскольку для фокусировки расходящихся лучей нужна дополнительная преломляющая сила, и чем сильнее расхождение падающих лучей, тем она должна быть больше, т. е. она возрастает при приближении источника этих лучей.

 

Расстояние между главной плоскостью и главным фокусом – это главное фокусное расстояние оптической системы.

 

Оптическая сила системы зависит от фокусного расстояния. Чем оно короче, тем сильнее преломляет система. Оптическая сила линз измеряется при помощи величины, которая является обратной фокусному расстоянию, называемой диоптрией.

 

Одна диоптрия (дптр) – это преломляющая сила линзы при фокусном расстоянии один метр. Узнав фокусное расстояние линзы, можно определить ее рефракцию.

 

Чтоб полностью охарактеризовать оптическую систему глаза, нужно узнать радиусы кривизны, как передней, так и задней поверхностей роговой оболочки и хрусталика, а также толщину хрусталика и роговицы, определить длину анатомической оси глаза, глубину передней камеры и ключевые показатели преломления прозрачных сред.

 

Измерить вышеописанные величины можно разными методами, которые делятся на 3-и группы: оптические, ультразвуковой и рентгенологический. Оптические методы позволяют измерить отдельные элементы преломляющего аппарата, и определить длину оси путем вычислений. Ультразвуковой и рентгенологический методы дают возможность непосредственно измерить точную длину оси глаза.

ПРЕСБИОПИЯ — симптомы, причины, лечение

Пресбиопия («старческое зрение») — аномалия рефракции глаза, при которой человек не может рассмотреть мелкий шрифт или маленькие предметы на близком расстоянии.

Аккомодация, то есть способность глаза менять фокусное расстояние и видеть четко на разных расстояниях, зависит от состояния хрусталика и мышечного аппарата глаза. Однако с возрастом хрусталик теряет свои эластические свойства, уплотняется, и, даже при максимальном напряжении мышц, не способен также активно изменять свою форму, как в более молодом возрасте. Это явление и называется пресбиопией. В большинстве случаев эти изменения проявляются в возрасте около 40 лет.

Максимальное напряжение мышц и неспособность принять нужную форму хрусталика, приводит к дискомфорту при работе на близком расстоянии, желании отодвинуть рассматриваемый объект, «расплывании» текста, особенно к вечеру. При длительных зрительных нагрузках могут отмечаться головные боли, боли «за глазным яблоком», появление синдрома «сухого глаза».

Те диоптрии, которых не хватает человеку для фокусирования зрения на близком расстоянии, необходимо компенсировать очками, контактными линзами или другими методами. Так как изменения в хрусталике происходят постепенно и медленно, то и диоптрии в очках будут постепенно увеличиваться, достигая (+)3,0 — (+)3,5Д у эмметропов.

Многие люди ошибочно полагают, что очки для чтения нужно одевать как можно позже. Но это приводит лишь к излишнему перенапряжению мышечного аппарата, трудностям в быту и работе, плохому самочувствию. Коррекция пресбиопии не только улучшает зрение на близком расстоянии, но и позволяет избежать избыточного напряжения, работа вблизи становится комфортной.

Пресбиопия сочетается с аномалиями рефракции, такими как миопия(близорукость) и гиперметропия(дальнозоркость). Гиперметропам коррекция пресбиопии требуется раньше, величина положительной коррекции для дали и для близи суммируется, у миопов, напротив, коррекция зрения для близи может даже не потребоваться, так как отрицательная рефракция компенсирует пресбиопию.

Коррекция пресбиопии возможна несколькими способами.

Очковая коррекция — подбираемые очки для работы на близком расстоянии необходимо проверять и менять каждые 2 -3 года. Аметропам возможен подбор сложной оптики (офисные и прогрессивные очки), когда в одних очках сочетаются зоны для разного расстояния, что позволяет иметь одни очки вместо нескольких.

Контактная коррекция — бифокальные или мультифокальные контактные линзы. Однако зрительный комфорт возможен далеко не всегда. Для достижения успеха необходима достаточная мотивация со стороны пациента.

Замена прозрачного хрусталика — так как основная причина в изменении состояния хрусталика, иногда проводится его замена с имплантацией многофокусного хрусталика, что возвращает человеку возможность видеть без очков на любом расстоянии. Однако это полостная хирургия, сопряженная с достаточным количеством рисков, поэтому выполняется в индивидуальном порядке при наличии определенных показаний, которые поможет определить врач.

В настоящее время в связи с увеличением темпа и активности жизни, увеличением периода трудоспособности, проблема пресбиопии все чаще обсуждается, предлагаются новые пути решения.

Близорукость и дальнозоркость :: Класс!ная физика


Глаз человека — это оптическая система. Лучи света, попадающие в глаз, преломляются на поверхности роговицы и хрусталика.
Хрусталик — это прозрачное тело, похожее на линзу. Особая мышца может менять форму хрусталика, делая его то более, то менее выпуклым. Благодаря этому хрусталик то увеличивает, то уменьшает свою кривизну и вместе с ней фокусное расстояние. Оптическую систему глаза можно рассматривать как собирающую линзу с переменным фокусным расстоянием, проецирующую изображение на сетчатку.



Если предмет находится очень далеко, изображение получается на сетчатке глаза без напряжения мышцы хрусталика (то есть когда глаз смотрит вдаль, он находится в расслабленном состоянии). Когда же рассматривается предмет, находящийся вблизи, происходит сжатие хрусталика и уменьшение фокусного расстояния настолько, что плоскость получаемого изображения снова совмещается с сетчаткой.

У некоторых людей глаза в расслабленном состоянии создают изображение предмета не на сетчатке, а перед ней. В результате изображение предмет «расплывается». Такие люди не могут видеть четко удаленные предметы, но зато хорошо видят предметы, находящиеся вблизи. Это наблюдается, если велика ширина глаза или хрусталик слишком выпуклый ( имеет большую кривизну). В этом случае четкое изображение предмета формируется не на сетчатке, а перед ней. Этот недостаток (дефект) зрения называется близорукостью (иначе миопия).



Близоруким людям необходимы очки с рассеивающими линзами. Пройдя через такую линзу, лучи света фокусируются хрусталиком точно на сетчатку. Поэтому близорукий человек, вооруженный очками, может рассматривать удаленные предметы, как и человек с нормальным зрением.



Другие люди хорошо видят далекие предметы, но не могут различить те, что находятся вблизи. У них в расслабленном состоянии четкое изображение удаленных предметов получается за сетчаткой. В результате изображение предмет «расплывается». Это возможно, когда ширина глаза недостаточно большая или хрусталик глаза плоский, тогда человек видит удаленные предметы четко, а близкие плохо. Этот недостаток зрения называется дальнозоркостью.



Особой формой дальнозоркости является старческая дальнозоркость или пресбиопия. Она возникает потому, что с возрастом снижается эластичность хрусталика, и он уже не сокращается так хорошо, как у молодых людей. Дальнозорким людям можно помочь с помощью очков с собирающими линзами.



Очки, являясь простым оптическим прибором, приносят людям, имеющим дефекты зрения, огромное облегчение в повседневной жизни.

 


Другие страницы по теме «Интересно о зрении»:

История изобретения очков (с древних времен — по 12 век)
История изобретения очков (12-16 века)
История изобретения очков (с 17 века — по наши дни)
Необычные свойства зрения. Опыт
«Слепое пятнышко» в твоем глазу. Опыт
Опыты по цветовому зрению
Загадка Ивана Грозного
Опыты с фильтрами. Цветовое зрение
Объемное зрение. Опыт: дырка в руке
Дальнозоркость и близорукость
У кого глаза лучше?
Как видят близорукие?
Сквозь цветные очки
Зрение при быстром движении
Странное действие увеличительного стекла
Очки для незрячих
Наблюдение дифракции
Наблюдение радуги
Хитрые задачки по оптике

Подорож у часі…: Глаз человека

Глаз — удивительно сложная и совершенная оптическая система, созданная природой. Сейчас мы в общих чертах узнаем, как функционирует человеческий глаз. Впоследствии это позволит нам лучше понять принципы работы оптических приборов; да, кроме того, это интересно и важно само по себе.

Мы ограничимся рассмотрением лишь самых основных элементов глаза. Они показаны на рис. 1 (правый глаз, вид сверху).

Рис. 1. Строение глаза

Лучи, идущие от предмета (в данном случае предметом является фигура человека), попадают на роговицу — переднюю прозрачную часть защитной оболочки глаза. Преломляясь в роговице и проходя сквозь зрачок (отверстие в радужной оболочке глаза), лучи испытывают вторичное преломление в хрусталике. Хрусталик является собирающей линзой с переменным фокусным расстоянием; он может менять свою кривизну (и тем самым фокусное расстояние) под действием специальной глазной мышцы.

Преломляющая система роговицы и хрусталика формирует на сетчатке изображение предмета. Сетчатка состоит из светочувствительных палочек и колбочек — нервных окончаний зрительного нерва. Падающий свет вызывает раздражение этих нервных окончаний, и зрительный нерв передаёт соответствующие сигналы в мозг. Так в нашем сознании формируются образы предметов — мы видим окружающий мир.

Ещё раз взгляните на рис. 1 и обратите внимание, что изображение разглядываемого предмета на сетчатке — действительное, перевёрнутое и уменьшенное. Так получается потому, что предметы, рассматриваемые глазом без напряжения, расположены за двойным фокусом системы роговица-хрусталик (помните случай  для собирающей линзы?).

То, что изображение является действительным, понятно: на сетчатке должны пересекаться сами лучи (а не их продолжения), концентрируя световую энергию и вызывая раздражения палочек и колбочек.

Насчёт того, что изображение является уменьшенным, тоже вопросов не возникает. А каким же ему ещё быть? Диаметр глаза равен примерно 25 мм, а поле нашего зрения попадают предметы куда большего размера. Естественно, глаз отображает их на сетчатке в уменьшенном виде.

Но вот как быть с тем, что изображение на сетчатке является перевёрнутым? Почему же тогда мы видим мир не вверх ногами? Здесь подключается корректирующее действие нашего мозга. Оказывается, кора головного мозга, обрабатывая изображение на сетчатке, переворачивает картинку обратно! Это установленный факт, проверенный экспериментами.

Как мы уже сказали, хрусталик — это собирающая линза с переменным фокусным расстоянием. Но зачем хрусталику менять своё фокусное расстояние?

Представьте себе, что вы смотрите на приближающегося к вам человека. Вы всё время чётко его видите. Каким образом глазу удаётся это обеспечивать?

Чтобы лучше понять суть вопроса, давайте вспомним формулу линзы:

. Например, если предмет приближается к глазу, то  уменьшается, поэтому и  должно
уменьшаться. Для этого глазная мышца деформирует хрусталик, делая его более выпуклым и уменьшая тем самым фокусное расстояние до нужной величины. При удалении предмета, наоборот, кривизна хрусталика уменьшается, а фокусное расстояние возрастает.

Описанный механизм самонастройки глаза называется аккомодацией. Итак, аккомодация — это способность глаза отчётливо видеть предметы на различных расстояниях. В процессе аккомодации кривизна хрусталика меняется так, что изображение предмета всегда оказывается на сетчатке.

Аккомодация глаза совершается бессознательно и очень быстро. Эластичный хрусталик может легко менять свою кривизну в определённых пределах. Этим естественным пределам деформации хрусталика отвечает
область аккомодации — диапазон расстояний, на которых глаз способен чётко видеть предметы. Область аккомодации характеризуется своими границами -дальней и ближней точками аккомодации.

Дальняя точка аккомодации (дальняя точка ясного видения) — это точка нахождения предмета, изображение которого на сетчатке получается при расслабленной глазной мышце, т. е. когда хрусталик не деформирован.

Ближняя точка аккомодации (ближняя точка ясного видения) — это точка нахождения предмета, изображение которого на сетчатке получается при наибольшем напряжении глазной мышцы, т. е. при максимально возможной деформации хрусталика.

Дальняя точка аккомодации нормального глаза находится на бесконечности: в ненапряжённом состоянии глаз фокусирует параллельные лучи на сетчатке (рис. 2, слева). Иными словами, фокусное расстояние оптической системы нормального глаза при недеформированном хрусталике равно расстоянию от хрусталика до сетчатки.

Ближняя точка аккомодации нормального глаза расположена на некотором расстоянии  от него (рис. 2, справа; хрусталик максимально деформирован). Это расстояние с возрастом увеличивается. Так, у десятилетнего ребёнка  см; в возрасте 30 лет см; к 45 годам ближняя точка аккомодации находится уже на расстоянии 20–25 см от глаза.
Рис. 2. Дальняя и ближняя точки аккомодации нормального глаза

Теперь мы переходим к простому, но очень важному понятию угла зрения. Оно является ключевым для понимания принципов работы различных оптических приборов.

Когда мы хотим получше рассмотреть предмет, мы приближаем его к глазам. Чем ближе предмет, тем больше его деталей оказываются различимыми. Почему так получается?

Давайте посмотрим на рис. 3. Пусть стрелка  — рассматриваемый предмет,  — оптический центр глаза. Проведём лучи и  (которые не преломляются) и получим на сетчатке изображение нашего предмета — красную изогнутую стрелочку.
Рис. 3. Предмет далеко, угол зрения мал
Угол  называется углом зрения. Если предмет расположен далеко от глаза, то угол зрения мал, и размер изображения на сетчатке также оказывается малым.
Рис. 4. Предмет близко, угол зрения велик

Но если предмет расположить ближе, то угол зрения увеличивается (рис. 4). Соответственно увеличивается и размер изображения на сетчатке. Сравните рис. 3 и рис. 4 — во втором случае изогнутая стрелочка оказывается явно длиннее!

Размер изображения на сетчатке — вот что важно для подробного разглядывания предмета. Сетчатка, напомним, состоит из нервных окончаний зрительного нерва. Поэтому чем крупнее изображение на сетчатке, тем больше нервных окончаний раздражается идущими от предмета световыми лучами, тем больший поток информации о предмете направляется по зрительному нерву в мозг — и, следовательно, тем больше подробностей мы различаем, тем лучше мы видим предмет!

Ну а размер изображения на сетчатке, как мы уже убедились из рисунков 3 и 4, напрямую зависит от угла зрения: чем больше угол зрения, тем крупнее изображение. Поэтому вывод: увеличивая угол зрения, мы различаем больше подробностей рассматриваемого объекта.
Вот почему мы одинаково плохо видим как мелкие объекты, пусть и находящиеся рядом, так и крупные объекты, но расположенные далеко. В обоих случаях угол зрения мал, и на сетчатке раздражается небольшое число нервных окончаний. Известно, кстати, что если угол зрения меньше одной угловой минуты (1/60 градуса), то раздражается лишь одно нервное окончание. В этом случае мы воспринимаем объект просто как точку, лишённую деталей.

Итак, приближая предмет, мы увеличиваем угол зрения и различаем больше деталей. Казалось бы, оптимального качества видения мы достигнем, если расположим предмет максимально близко к глазу — в ближней точке аккомодации (в среднем это 10–15 см от глаза).

Однако мы так не поступаем. Например, читая книгу, мы держим её на расстоянии примерно 25 см. Почему же мы останавливаемся на этом расстоянии, хотя ещё имеется ресурс дальнейшего увеличения угла зрения?

Дело в том, что при достаточно близком расположении предмета хрусталик чрезмерно деформируется. Конечно, глаз ещё способен чётко видеть предмет, но при этом быстро утомляется, и мы испытываем неприятное напряжение.

Величина  см называется расстоянием наилучшего зрения для нормального глаза. При таком расстоянии достигается компромисс: угол зрения уже достаточно велик, и в то же время глаз не утомляется ввиду не слишком большой деформации хрусталика. Поэтому с расстояния наилучшего зрения мы можем полноценно созерцать предмет в течении весьма долгого времени.

Напомним, что фокусное расстояние нормального глаза в расслабленном состоянии равно расстоянию от оптического центра до сетчатки. Нормальный глаз фокусирует параллельные лучи на сетчатке и поэтому может чётко видеть удалённые предметы, не испытывая напряжения.

Близорукость — это дефект зрения, при котором фокусное расстояние расслабленного глаза меньше расстояния от оптического центра до сетчатки. Близорукий глаз фокусирует параллельные лучи перед сетчаткой, и от этого изображения удалённых объектов оказываются размытыми (рис. 5; хрусталик не изображаем).

Рис. 5. Близорукость

Потеря чёткости изображения наступает, когда предмет находится дальше определённого расстояния. Это расстояние соответствует дальней точке аккомодации близорукого глаза. Таким образом, если у человека с нормальным зрением дальняя точка аккомодации находится на бесконечности, то у близорукого человека дальняя точка аккомодации расположена на конечном расстоянии перед ним.

Соответственно, ближняя точка аккомодации у близорукого глаза находится ближе, чем у нормального.

Расстояние наилучшего зрения для близорукого человека меньше 25 см. Близорукость корректируется с помощью очков с рассеивающими линзами. Проходя через рассеивающую линзу, параллельный пучок света становится расходящимся, в результате чего изображение бесконечно удалённой точки отодвигается на сетчатку (рис. 6). Если при этом мысленно продолжить расходящиеся лучи, попадающие в глаз, то они соберутся в дальней точке аккомодации .
Рис. 6. Коррекция близорукости с помощью очков

Таким образом, близорукий глаз, вооружённый подходящими очками, воспринимает параллельный пучок света как исходящий из дальней точки аккомодации. Вот почему близорукий человек в очках может отчётливо рассматривать удалённые предметы без напряжения в глазах. Из рис. 6 мы видим также, что фокусное расстояние подходящей линзы равно расстоянию от глаза до дальней точки аккомодации.

Дальнозоркость — это дефект зрения, при котором фокусное расстояние расслабленного глаза больше расстояния от оптического центра до сетчатки.

Дальнозоркий глаз фокусирует параллельные лучи за сетчаткой, отчего изображения удалённых объектов оказываются размытыми (рис. 7).

Рис. 7. Дальнозоркость

На сетчатке же фокусируется сходящийся пучок лучей. Поэтому дальняя точка аккомодации дальнозоркого глаза оказывается мнимой: в ней пересекаются мысленные продолжения лучей сходящегося пучка, попадающего на глаз (мы увидим это ниже на рис. 8). Ближняя точка аккомодации у дальнозоркого глаза расположена дальше, чем у нормального.Расстояние наилучшего зрения для дальнозоркого человека больше 25 см.

Дальнозоркость корректируется с помощью очков с собирающими линзами. После прохождения собирающей линзы параллельный пучок света становится сходящимся и затем фокусируется на сетчатке (рис. 8).

Рис. 8. Коррекция дальнозоркости с помощью очков
Параллельные лучи после преломления в линзе идут так, что продолжения преломлённых лучей пересекаются в дальней точке аккомодации . Поэтому дальнозоркий человек, вооружённый подходящими очками, будет отчётливо и без напряжения рассматривать удалённые предметы. Мы также видим из рис. 8, что фокусное расстояние подходящей линзы равно расстоянию от глаза до мнимой дальней точки аккомодации.

Глаз как оптическая система. Школьный курс физики







§ 46. Глаз как оптическая система

Строение глаза.

Глаз человека имеет почти шарообразную форму (рис. 7.54).

Рис. 7.54

Его диаметр составляет около 2,5 см. Снаружи глаз покрыт защитной оболочкой 1 белого цвета — склерой. Передняя прозрачная часть 2 склеры называется роговой оболочкой или роговицей.

C внутренней стороны к склере прилегает сосудистая оболочка 3, состоящая из сложного сплетения кровеносных сосудов, питающих глаз. Эта вторая оболочка в передней части глаза переходит в радужную оболочку 4, окрашенную у разных людей в различные цвета. В радужной оболочке имеется отверстие 5 — зрачок. В зависимости от интенсивности падающего света диаметр зрачка рефлекторно изменяется приблизительно от 2 до 8 мм. За зрачком помещается хрусталик 6 — прозрачное слоистое тело, похожее на линзу. Особая мышца 7 может в некоторых пределах менять форму хрусталика, делая его более выпуклым при рассматривании близких предметов. Между роговицей и радужной оболочкой находится водянистая жидкость 8. Остальную часть глаза до задней стенки (глазного дна) занимает прозрачное полужидкое стекловидное тело 9. Глазное дно покрыто очень сложной сетчатой оболочкой 10 (сетчаткой), представляющей собой разветвления зрительного нерва 11 c нервными окончаниями в виде палочек и колбочек. Палочки и колбочки являются светочувствительными элементами.

Зрение.

В целом оптическую систему глаза можно рассматривать как собирающую линзу с переменным фокусным расстоянием и неизменной «глубиной» (расстояние от линзы до экрана). «Экраном», на котором образуется действительное обратное изображение рассматриваемого предмета, является сетчатка. Раздражение нервных окончаний (палочек и колбочек), вызванное падающим светом, формирует у нас зрительное ощущение. Палочки и колбочки воспринимают отдельные части изображения предмета. Чем большее их число участвует в этом восприятии, тем больше подробностей мы различаем в предмете. Эти светочувствительные элементы крайне малы, и в сетчатке их очень много (около 130 млн). Чем крупнее изображение предмета на сетчатке, тем больше его деталей можно различить.

Размер изображения на сетчатке тем больше, чем больше угол, под которым глаз видит предмет (рис. 7.55). Удалённый предмет DC даёт на сетчатке изображение D’C’, которое меньше, чем изображение А’В’ такого же, как DC, но ближе расположенного предмета АВ.

Рис. 7.55


Угол, образованный прямыми, проведёнными от краёв предмета в оптический центр глаза, называют углом зрения.


Размер угла зрения зависит от размера рассматриваемого глазом предмета и расстояния от предмета до глаза. При угле зрения, меньшем одной минуты, детали предмета глазом не различаются — предмет воспринимается как одна точка.

Аккомодация.

Опыт показывает, что глаз не может одновременно чётко видеть предметы, находящиеся от него на разных расстояниях. Если держать, например, карандаш на расстоянии 25—30 см от глаза и смотреть так, чтобы его чётко видеть, то все удалённые предметы расплываются. Наоборот, если резко видны удалённые предметы, то становится нечётким изображение карандаша. Когда изменяется расстояние d от предмета до линзы, то изменяется и расстояние f от линзы до изображения. Но расстояние от оптического центра глаза до сетчатки в глазу человека меняться не может. Хрусталик весьма эластичен; под действием специальных мышц хрусталик изменяет свою кривизну, а следовательно, и фокусное расстояние так, чтобы резкое изображение рассматриваемого предмета всегда оказывалось на сетчатке. Приспособление глаза путём изменения кривизны хрусталика к резкому видению на различных расстояниях называют аккомодацией.

Удалённую точку, наблюдение которой не требует напряжения глаза, называют дальней точкой аккомодации. Для нормального глаза аккомодация не требуется при рассматривании очень удалённых предметов. Когда предмет приближается к глазу, кривизна хрусталика возрастает. Однако увеличение кривизны хрусталика имеет предел. Нормальный глаз может длительно без особого напряжения рассматривать предметы, расположенные от него не ближе 25 см. Если предмет располагается ближе, то для его резкого видения нужно чрезмерно увеличивать кривизну хрусталика, глаз утомляется, и появляются болезненные ощущения.


Расстояние от глаза до предмета, равное 25 см, называют расстоянием наилучшего зрения.


Точку, отстоящую от глаза на расстоянии наилучшего зрения, называют ближней точкой аккомодации.

Дефекты зрения.

У многих людей глаза создают в ненапряжённом состоянии изображение удалённого предмета не на сетчатке, а перед ней (рис. 7.56, а).

Рис. 7.56

Такие люди не могут чётко видеть удалённые предметы. Этот дефект зрения называют близорукостью. Близорукий человек чётко видит предмет, лишь начиная с некоторого расстояния. Дальняя точка аккомодации глаза не бесконечно удалена, соответственно меньше и расстояние наилучшего зрения. Близорукость исправляют ношением очков с рассеивающими линзами. На рисунке 7.56, б видно, что фокусное расстояние очков, прописываемых близорукому человеку, равно расстоянию от глаза до дальней точки аккомодации (точка А).

Дефект зрения, при котором изображения удалённых предметов получаются за сетчаткой (рис. 7.57, а), называют дальнозоркостью.

Рис. 7.57

Дальнозоркий человек должен напрягаться уже при наблюдении далёких предметов, а при наблюдении близких — предел аккомодации будет исчерпан при расстоянии до предмета, большем 25 см. Дальнозоркость исправляют ношением очков с собирающими линзами (рис. 7.57, б).

Вопросы:

1. Как получается изображение предмета с помощью оптической системы глаза?

2. Какое изображение создаёт оптическая система глаза на сетчатке?

3. При каком угле зрения детали предмета глазом не различаются?

4. В чём заключается процесс аккомодации?

5. Чему равно расстояние наилучшего зрения?

6. Какой дефект зрения называют:

а) близорукостью;

б) дальнозоркостью?

Как эти дефекты исправляют?

Вопросы для обсуждения:

1. В темноте при быстром движении раскалённого уголька видна красная светящаяся полоса. Как это объяснить?

2. Почему дождь представляется нам в виде струй, хотя состоит из отдельных капель?

3. На рисунке 7.58 показан ход лучей в глазе человека при дальнозоркости и близорукости.

Какая схема характеризует:

а) близорукость;

б) дальнозоркость?

Очки какой оптической силы (положительной или отрицательной) нужно выбрать для исправления дальнозоркости и близорукости?

  

Рис. 7.58


Упражнения:

1. Очки имеют оптическую силу +1,5. Какие линзы используются в этих очках? Какой дефект зрения исправляют эти очки?

2. Какой дефект зрения имеет человек, у которого расстояние наилучшего зрения равно 12,5 см? Как можно исправить этот дефект?

3. Какие очки следует прописать близорукому человеку, который может читать текст, расположенный не далее 25 см, чтобы он мог любоваться звёздами?


Это любопытно…

Из истории развития физики и техники

История изобретения очков содержит много неясных и противоречивых свидетельств. Известно о применении очков в Китае для защиты глаз от воспалительных процессов, от пыли и Солнца. Об этих очках писал итальянский купец и путешественник Марко Поло (1254—1324), совершивший в XIV в. путешествие в Китай.

Первые очки появились в XIII в. в Италии. Обрабатывая сферические, изогнутые и выпуклые поверхности и поднося их к глазам, итальянские мастера заметили оптические возможности стекла. Само слово «очки» происходит от латинского слова ocularium, означающего «прорезь для глаз в рыцарском шлеме».

Часто очки составляли одно целое с головными уборами. Так, в собрании Тауэра в Лондоне хранится рыцарский шлем с очками (рис. 7.59).

Рис. 7.59

Первое время очки были предметом роскоши, поскольку изготовление прозрачных стёкол было дорогим удовольствием. Очками пользовались только образованные и наиболее состоятельные люди. Первое художественное изображение очков относится к 1352 г., когда в церкви Тревизо в Италии была создана фреска, на которой один из персонажей изображён в оправе со стёклами на переносице (рис. 7.60).

Рис. 7.60

Наконец, в 1784 г. Б. Франклин изобрёл бифокальные очки, которые представляют собой два различных вида линз в одной и той же оправе.


Предыдущая страницаСледующая страница

Что такое пресбиопия и как ее лечить?

Возрастную дальнозоркость многие ассоциируют со старостью. Но случается, что человеку ещё и 40 нет, а вдеть нитку в иголку становится не просто: перед глазами все расплывается. И книгу теперь комфортнее читать на вытянутой руке. Глаза при этом все равно быстро устают и начинают болеть. Неужели это старость?

Не стоит раньше времени записывать себя в старики, однако эти симптомы — повод обратится к офтальмологу за консультацией. Не ждите, когда дискомфорт от нарушения зрения будет больше, и руки станут «слишком коротки», чтобы читать или работать с мелкими предметами. Большинство патологических процессов в организме на ранней стадии можно купировать, или затормозить их развитие.

Скорее всего, на приеме у врача вы услышите диагноз не «дальнозоркость», а «пресбиопия». Что же это такое?

Что такое пресбиопия

С возрастом сложнее сфокусироваться на близко расположенных предметах. Глазные мышцы теряют тонус, даже если у вас «единица».

В норме человеческий глаз хорошо видит на разных расстояниях. Мы переводим взгляд на предметы вдали или вблизи, кривизна хрусталика меняется, и изображение проецируется на сетчатке. Эта способность глаза называется аккомодацией.

С возрастом хрусталик постепенно теряет свою эластичность, а мышцы, благодаря которым он меняет форму, — тонус. Фокусироваться на близко расположенных предметах становится сложнее, зрение вдаль при этом сохраняется.

Когда появляется пресбиопия

Снижение аккомодационных способностей глаза начинается еще в подростковом возрасте. К 38–43 годам оно достигает той степени, когда появляются затруднения при зрительной работе вблизи.

Если у пациента уже была дальнозоркость, то из-за дополнительной нагрузки на аккомодацию пресбиопия развивается несколько раньше, в возрасте 30–35 лет, если близорукость — позже.

Профессиональная деятельность пациента также может ускорять развитие пресбиопии, если она связана с повышенной зрительной нагрузкой вблизи (ювелиры, микрохирурги, лаборанты). Физиологически хрусталик человеческого глаза не приспособлен к постоянному видению на близком расстоянии.

К группе риска относятся и люди, работающие за компьютером, а также те, кому приходится читать большие объемы текстов.

Основные симптомы пресбиопии:
  • Снижение зрения вблизи — фокусировка ухудшается на расстоянии 40–50 см.
  • Быстрая утомляемость глаз во время чтения, работы за компьютером и с мелкими предметами.
  • Головные боли после интенсивной зрительной нагрузки, в основном за глазницами и в области лба. После непродолжительного отдыха они проходят самостоятельно, не требуют приема медикаментов.
Диагностика пресбиопии

Одних только специфических жалоб для постановки диагноза «пресбиопия» недостаточно. Симптоматика может быть связана и с другими причинами ухудшения зрения.

Поэтому спешить к оптометристу в аптеку за рецептом на очки или покупать готовые на рынке — не самое правильное решение.

Точно ответить на вопрос, в чем причина изменения зрения, врач сможет на основе объективных данных комплексного обследования глаз. Возраст пациента, характер его работы и хобби при этом обязательно учитываются.


Симптомы пресбиопии начинают появляться в том возрасте, когда проходить обследования у офтальмолога рекомендуется обязательно не реже раза в год. Поскольку повышается риск развития многих других заболеваний (например, глаукомы, катаракты, макулодистрофии).

Чтобы быть уверенным, что нет других патологических изменений, лучше пройти комплексную диагностику зрения, не ограничиваясь только проверкой рефракции и подбором очковой коррекции.

«На консультацию пациенты приходят с конкретной жалобой, — поясняет основатель сети клиник «Омикрон» Александр Падар, — например, глаз покраснел или болит. Врач преимущественно уделяет внимание именно этой проблеме. Комплексная диагностика дает представление о функциональном состоянии всех отделов глазной системы».

Методы коррекции пресбиопии

Как только врач определился с причиной специфических жалоб пациента, можно приступить к выбору способа коррекции зрения. Есть несколько вариантов помочь пациенту с пресбиопией: оптический, микрохирургический и лазерный методы.

Надеть очки, заменить хрусталик или сделать лазерную коррекцию — есть несколько вариантов, как помочь пациенту с пресбиопией.

  1. Очки. Это самый простой и самый распространенный способ.

    Есть очки для работы на близком расстоянии. Они будут корректировать зрение на одном расстоянии, привычном и необходимом для конкретного пациента.

    Очки с бифокальными линзами имеют два фокусных расстояния: вдаль и 40–50 см. Очки с прогрессивными линзами — три: для дали, среднего и близкого расстояния.

    Вариант оптической коррекции — контактные линзы. Обычно его предпочитают люди, ведущие активный образ жизни.

  2. Хирургическое лечение пресбиопии. Оно предполагает замену утратившего эластичность хрусталика на специальную искусственную линзу. Метод особенно показан при наличии сопутствующих патологий хрусталика.
  3. Лазерная коррекция. Она подойдет тем, кто по каким-то причинам не может носить очки и к радикальному хирургическому вмешательству не готов. Способ лазерного лечения пресбиопии развивается быстрыми темпами, и в настоящее время в практике хирургов-офтальмологов несколько методик. Но важно сказать, что не все офтальмологи признают этот метод из-за нестабильного эффекта.

Все способы имеют свои плюсы и минусы. Выбор определяется состоянием отделов глаза и индивидуальными потребностями человека.


Если работа и образ жизни позволяют обходиться пока без коррекции, то целесообразнее ее отсрочить: отодвинуть монитор подальше, шрифт сделать крупнее, обеспечить рабочее место дополнительным освещением. Короткие, но регулярные перерывы, чтобы пройтись, посмотреть в окно, помогут снизить нагрузку на глаза.

При легкой степени пресбиопии хорошо зарекомендовала себя зрительная гимнастика. О ней у нас есть отдельная статья.

Витаминные капли и капли, стимулирующие работу сосудов, также помогут улучшить питание тканей глаза и их работу. Какое-то время эффект от их применения будет заметным.

Совсем отказаться от коррекции не получится. Дальнейшее прогрессирование пресбиопии без коррекции зрения снижает качество жизни, вызывает раздражительность, нервозность и может привести к проблемам с сетчаткой.

К сожалению, пресбиопия является прогрессирующим состоянием. Но прогноз у нее всегда благоприятный, что не исключает, однако, периодической смены коррекции для зрения вблизи и регулярного наблюдения у офтальмолога.

Будьте внимательны к себе! И здоровья вашим глазам!

Глаз человека против матрицы смартфона: мегапиксели, разрешение и не только!

Последнее обновление:

Оценка этой статьи по мнению читателей:

Сегодня у нас будет необычное, но интересное сравнение двух «устройств» для захвата изображения — матрицы смартфона и человеческого глаза.

Если вы думаете, что современная матрица какого-нибудь Redmi Note 10 Pro на 108 Мп (см. наш обзор) во всём уступает глазу, тогда вы сильно ошибаетесь. Эта статья не только позволит вам лучше понять современные мобильные технологии и то, как они будут развиваться дальше, но и по-другому взглянуть на себя.

Конечно, может показаться, что до сих пор ни одна даже профессиональная камера и близко не подошла к возможностям человеческого глаза. А камеры смартфонов — и подавно!

Посудите сами, сколько же должно быть мегапикселей в камере, чтобы она выдала огромную фотографию, заполняющую всё поле зрение и при этом настолько высокого качества, чтобы мы не увидели ни единого отдельного пикселя?

Ведь глаза выдают нам резкую картинку без пикселей. А значит, разрешение «матрицы» нашего глаза (сетчатки), стало быть, запредельно высокое.

Давайте с разрешения и начнем!

Сколько мегапикселей в глазу?

Задав этот вопрос поисковику Google на английском языке, вы получите в ответ конкретную цифру — 576 мегапикселей. Спросив то же, но уже на русском, ответ будет звучать иначе — около 120 Мп. А если бы на этот вопрос отвечал Стив Джобс, он, вероятно, назвал бы цифру ~350 Мп.

Несмотря на то, что все ответы отличаются, они, как минимум, «доказывают», что ни одна современная матрица пока не способна приблизиться к возможностям нашего глаза!

Но почему, собственно, ответы разные? Всё дело в том, что эти расчеты не имеют отношения к реальному устройству глаза.

Глаз на 576 Мп

Представьте, что перед вами огромный экран, который закрывает собой всё ваше поле зрения, то есть, вы не видите ничего, кроме этого экрана. Так вот, для того, чтобы вы не смогли разглядеть отдельные точки на таком дисплее, он должен содержать минимум 576 миллионов пикселей.

Много это или мало? Судите сами: современные 4k телевизоры содержат чуть больше 8 млн пикселей, а ультра-современные 8K-телевизоры могут содержать до 30 млн пикселей и больше! Согласитесь, цифра 576 млн звучит в этом контексте очень убедительной.

То же касается и 350 Мп. Просто при расчете учитывается не самое лучшее зрение, а что-то ближе к средне-статистическому (чем острее зрение, тем больше нужно пикселей в экране и наоборот).

Но какое отношение эти цифры имеют к глазу? Если бы глаз действительно «делал снимки» с разрешением 576 Мп, а затем показывал их нашему сознанию, тогда бы можно было говорить о таком высоком разрешении. Однако в реальности ничего подобного не происходит.

Глаз не делает таких «фотографий», поэтому и цифры вроде 576 или 350 Мп можно отбрасывать сразу. Они вообще не отвечают на поставленный вопрос и не имеют никакого отношения к зрению.

120-мегапиксельный глаз

Это уже более интересная и правдоподобная цифра, которая, впрочем, также не имеет отношения к правильному ответу.

Как и матрица смартфона, «матрица» глаза (сетчатка) состоит из отдельных крохотных светочувствительных элементов. В камере мы называем их пикселями, а на сетчатке — палочками и колбочками (есть еще третий вид «пикселей», но в формировании картинки они не принимают участия).

Количество палочек на сетчатке — от 110 до 120 млн, а колбочек — 6-7 млн. Получается, общее количество светочувствительных элементов — 116-127 млн, что и дает нам те самые усредненные 120 Мп.

Пока что остановимся на этой цифре. Тем более, что она очень близка к современным 108-Мп матрицам смартфонов.

А теперь давайте сравним эти «матрицы».

108-Мп камера смартфона против 120-Мп глаза. Чья матрица лучше?

Любая мобильная матрица со сверхвысоким разрешением (от 48 Мп и выше) устроена примерно одинаково. Это прямоугольная пластинка, на которой размещаются те самые «пиксели» небольшими группами.

Дело в том, что пиксели не способны воспринимать цвет, поэтому над каждым из них нужно дополнительно разместить фильтр — стекляшку, окрашенную в один из 3 основных цветов. И когда весь свет от объектива проходит через такой фильтр, на пиксель попадает только его часть определенного цвета:

То есть, мы как бы раскладываем весь поступающий свет на составляющие части: красную, зеленую и синюю. У нас получается мозаика из 3 цветов. А затем, когда нужно восстановить оригинальный цвет на фотографии, мы снова собираем эти составляющие части в один цвет. Или, говоря профессиональным языком, делаем демозаику.

Но в матрицах с высоким разрешением «стекляшка» (фильтр) устанавливается не над каждым пикселем, а сразу над группой пикселей. Например, в первой 108-Мп матрице Samsung HMX цветные фильтры накрывали сразу 4 пикселя (технология Tetracell), а уже во второй версии Samsung HM1 — 9 пикселей (технология Nona-binning):

И в таком объединении пикселей некоторые пользователи видят подвох. Ведь фактически, если считать по цветам, то у нас нет 108 мегапикселей. Матрица Tetracell выдает 27 Мп (108/4), а Nona-binning вообще видит только 12 цветных мегапикселей (108/9).

Конечно, в реальности всё сложнее, так как есть много алгоритмов и вариантов получить гораздо больше цветов, по-разному складывая пиксели. Но этот подвох — сущий пустяк в сравнении с тем, как устроена «матрица» глаза!

Реальный размер «матрицы»

Сетчатка глаза (аналог матрицы) не прямоугольная, как в камере смартфона, а сделана в виде «полусферы», растянутой на задней внутренней стенке глазного яблока:

Схема глаза в разрезе, вид сбоку

На иллюстрации выше сетчатка показана серым цветом. С учетом того, что она покрывает около 72% всей площади глазного яблока, мы получаем просто гигантскую матрицу в сравнении с матрицей смартфона. Даже если речь идет о самой крупной 108-Мп матрице, ее площадь минимум в 10-14 раз меньше сетчатки.

Но если со смартфоном весь подвох заключался в объединении пикселей, то с глазом всё куда серьезнее.

Начнем с того, что за цвет отвечают только «пиксели» под названием колбочки, которых в глазу не более 7 млн. То есть, даже чисто теоретически наш глаз способен выдать цветную картинку в разрешении всего 7 Мп. А это уже даже не уровень 4K!

Вы можете себе представить огромную фотографию, занимающую всё поле зрения, которая состоит всего лишь из 7 Мп? Конечно же, с таким низким разрешением размер матрицы уже не играет никакой роли. Снимки будут в любом случае отвратительного качества.

Но почему же тогда картинка, которую мы видим, настолько чёткая?

Всё дело в том, что большая часть колбочек (цветных светочувствительных «пикселей») собрана в крохотной ямке по центру сетчатки. Здесь же полностью отсутствуют палочки («пиксели», воспринимающие только яркость). Фактически, «матрица» нашего глаза, фиксирующая максимально четкое цветное изображение, выглядит вот так:

Согласитесь, теперь уже смартфон кажется куда более серьёзным и качественным инструментом на фоне этого незначительного кусочка сетчатки.

И только в этом месте изображение на сетчатке максимально резкое. Это примерно кусочек изображения 2×2 см на расстоянии вытянутой руки. Вся остальная картинка очень размыта и чем дальше от этого центрального кусочка, тем плачевнее ситуация.

Естественно, это справедливо именно для одного «снимка». Если вы захотите проверить эту информацию и посмотреть чуточку левее, то уже в этой точке будет максимальная резкость, а участок правее окажется смазанным. Просто ваших глаза сфокусируют новую область изображения на центральную ямку.

Но и это еще не все!

«Биннинг пикселей» на матрице глаза

Как уже было сказано выше, на мобильных матрицах пиксели объединяются в группы по 4 или 9 штук. Эта технология называется биннингом пикселей и главная ее цель — улучшить качество снимка, сократив количество шумов или увеличив отношение сигнал/шум.

Точно такая же технология используется и в «матрице» нашего глаза. Только там объединяются не 4 или 9 «пикселей» в одну нервную клетку, а десятки, сотни и даже тысячи палочек и колбочек! Если брать в среднем, то можно считать, что «пиксели» глаза объединяются по 100 штук.

И здесь, в отличие от смартфона, мы имеем дело с реальным физическим объединением сигнала. То есть, мы не можем считать сигнал с одной палочки, которая объединена в группу из 1000 палочек/колбочек. Считывается только общий сигнал всей группы (как одна точка). Просто у нас физически только около миллиона «проводков», выходящих из глаза и идущих в мозг.

На смартфоне же каждый пиксель подключен отдельным проводом и мы считываем по отдельности каждый из 108 миллионов пикселей, даже если собраны в группы и накрыты одним цветным фильтром. А объединение сигнала происходит уже после его считывания. Таким образом:

Реальное разрешение глаза приближается к цифре в 1.3 Мп! А это уровень кнопочного телефона 15 летней давности…

И практически вся эта детализация уходит на крошечный «центр кадра», так как именно в центральной ямке колбочки не объединяются в группы, чтобы картинка оставалась максимально четкой.

Дыра в матрице!

Казалось бы, что еще можно придумать, чтобы испортить матрицу глаза? Может добавить «мертвые зоны» на матрицу? Так и есть!

Примерно по центру каждого глаза, недалеко от главного резкого участка (центральной ямки), находится место, куда выходят все «провода» (аксоны) от наших пикселей и одним общим «кабелем» (оптический нерв) идут в мозг:

В этом месте нет никаких светочувствительных элементов и поэтому «слепые пятна» находятся прямо у нас перед глазами.

Если вы читаете эту статью с монитора компьютера (с большого экрана), тогда просто закройте, например, правый глаз и посмотрите левым глазом с расстояния ~20-30 см на плюсик, изображенный справа. В этот момент огромный черный кружок слева просто исчезнет, так как он попадет прямо на слепое пятно:

Естественно, вы не должны никуда переводить взгляд, иначе глаз снова проделает свой трюк — сфокусирует эту область в центральную ямку.

Можно поступить еще проще. Вытяните левую руку вперед и посмотрите левым глазом на свой большой палец, выставленный вверх. Теперь не отводя взгляд в сторону, медленно отводите руку в лево и в какой-то момент (где-то левее на 20 см от центральной точки) большой палец просто исчезнет, попав в «слепую зону».

Эти слепые пятна на глазах присутствуют постоянно, но когда мы смотрим двумя глазами — правый глаз добавляет картинку в слепое пятно слева и наоборот. А когда смотрим только одним глазом, мозг пытается как-то незаметно зарисовать пятно чем угодно, например, цветом, окружающим слепое пятно).

Но и это еще не все! Не забывайте, что сетчатку глаза нужно как-то питать, а значит на ней должны быть сосуды. Эти сосуды действительно есть, и они отбрасывают тень на «фотографию». Но мы не видим эти тени, так как мозг к ним уже давно привык и понял, что их нужно не показывать сознанию, а зарисовывать, как в фотошопе.

Думаю, теперь вы готовы увидеть пример снимка, который выдает 1.3-Мп матрица глаза. Если вы ожидали увидеть качество хотя бы на уровне кнопочной Nokia 15-летней давности, то всё еще хуже:

Конечно, это лишь наглядный пример, сделанный на компьютере, но он хорошо передает основной смысл.

Мы видим маленькую четкую область по центру, слепое черное пятно справа, тени, отбрасываемые сосудами. И крайне низкое качество 1.3-Мп снимка. Да и цвета по краям практически отсутствуют, так как там мало колбочек и много палочек. Единственный нюанс — здесь не показан нос, который постоянно присутствует в кадре и мешает просмотру, но мозг его «вытирает» на снимках.

А еще забавный факт заключается в том, что мобильные телефоны уже давно перешли на технологию BSI, суть которой заключается в том, что вся обвязка пикселей (провода) размещается позади светочувствительных элементов. То есть, ничего не препятствует движению света:

Новые (слева) и старые (справа) пиксели

Но глаз был разработан гораздо раньше появления технологии BSI. Поэтому здесь светочувствительные элементы находятся в самом низу, за несколькими слоями проводов (нервов) и других клеток (по большей части прозрачных):

И прежде, чем мы поймем почему же вопреки всему этому мы видим окружающий мир так хорошо, давайте еще сравним производительность матриц при плохом освещении.

Матрица смартфона против сетчатки при плохом освещении

Когда света становится очень мало, каждый фотон на счету! Фотон — это мельчайшая неделимая порция света. На матрицу смартфона или сетчатку не может упасть половина или четверть фотона.

Когда фотон поглощается пикселем матрицы, кусочек кремния высвобождает 1 электрон (подробнее). Чем больше фотонов поглотится, тем больше электронов появится. А чем больше электронов — тем ярче будет эта точка на итоговом снимке.

И здесь важно использовать все фотоны максимально эффективно. То есть, желательно, чтобы каждый фотон, попавший на пиксель, привел к появлению электрона. Хотя это не всегда так.

Представьте, насколько ужасной была бы матрица, поглощающая только каждый десятый фотон?! Их и так очень мало при плохом освещении, а здесь еще и 90% фотонов просто тратятся впустую.

Знаете ли вы какая эффективность современных матриц на 64 или 108 мегапикселей? Примерно 120%! То есть, если на матрицу попадает 100 фотонов, они могут «создать» до 120 электронов. Это превосходный показатель.

А теперь посмотрим на наш глаз. Чтобы активировать хотя бы одну колбочку («цветной пиксель»), нужно гораздо больше фотонов, чем требуется для активации одной палочки («пиксель», учитывающий только яркость). Поэтому в темноте недостаточно света для активации колбочек и мы «делаем снимки» только черно-белыми палочками.

Если в матрице смартфона фотоны поглощают кусочки кремния, то в палочках этим занимаются специальные молекулы под названием родопсин. Одна молекула родопсина может поглотить 1 фотон света.

Вот как выглядит такая палочка:

Черно-белый пиксель (палочка)

Обратите внимание на «полку» с дисками. В каждом таком диске находится 10 тыс. молекул родопсина. То есть, каждый диск способен поглотить 10 тысяч фотонов. А теперь следите за цифрами:

  • На сетчатке глаза 120 млн палочек
  • В каждой палочке 1000 дисков
  • В каждом диске 10 тыс. молекул родопсина

Итого, «матрица» глаза способна поглотить около 1.2 квадриллиона фотонов (1 квадриллион — это миллион миллиардов). А 108-Мп матрица смартфона с самыми современными эффективными пикселями может поглотить около 600 миллиардов фотонов, что примерно в 2000 раз меньше.

Но проблема в том, что этих фотонов ночью очень мало. Днем такое преимущество дает гораздо лучший динамический диапазон, но как быть ночью?

Всего одного фотона достаточно для того, чтобы активировалась одна палочка. Но эта палочка не отправит никакого сигнала в мозг и мы не увидим картинку. Для этого нужно активировать хотя бы 10 палочек. И здесь мы возвращаемся к вопросу об эффективности «матрицы» глаза.

Если у смартфона она превышает 100%, то для глаза этот показатель не дотягивает и до 20%. То есть, из 100 фотонов, попавших на сетчатку, палочками поглотится в лучшем случае 20 фотонов. Остальное будет «утилизировано» специальным слоем, который предотвращает хаотическое движение фотонов внутри глаза, чтобы не возникало никаких отражений, «засветки» и прочих проблем.

Именно из-за такого поглощения всех «лишних» фотонов наш зрачок кажется черным. Оттуда просто не возвращается свет. А если бы возвращался, мы бы видели кровь в сосудах задней части глаза.

Собственно, иногда это и происходит, когда мы используем вспышку (яркий источник света) при плохом освещении. Зрачки не успевают отреагировать на мощный поток света и прикрыть «диафрагму объектива». Слишком много фотонов залетает в глаз и, отражаясь, вылетает оттуда.

Процессор как секрет успеха! Или что нас ждет дальше?

Возможно, вы уже догадались, что весь секрет качественного изображения заключается в мощнейшем «процессоре» обработки фотографий. Мозг действительно получает плохую картинку, если сравнивать ее с тем, что выдает смартфон.

Но глаза работают не покадрово. Они непрерывно ритмично совершают очень мелкие движения (саккады), сканируя сцену своими жалкими 1.3 мегапикселями.

Мозг объединяет две плоские картинки с двух глаз и строит трехмерное изображение. Он убирает тени от сосудов, силуэт носа, разукрашивает слепые пятна, делает догадки и превращает их в «реальную» картинку.

Чтобы вы осознали масштаб его художественной самодеятельности, скрытой от вашего сознания, просто посмотрите на луну или солнце. Вы замечали, какие они громадные над горизонтом и мелкие в зените?

Бывало ли у вас такое, что вы даже говорили кому-то полюбоваться большой и красивой луной (и желательно сделать это быстрее, пока она не поднялась вверх и не стала маленькой)?

Что же это за такое загадочное физическое явление? Может всё дело в орбитах? Или в атмосфере, которая как-то не так преломляет свет и увеличивает размеры небесных тел?

На самом деле, ни солнце, ни луна никак не изменяют своих размеров, будь они в зените или над горизонтом. Это просто ваш мозг так развлекается, «делая снимок» маленькой луны над горизонтом, а затем в своем «фотошопе» увеличивает ее до захватывающих размеров и демонстрирует результаты своей работы вашему сознанию.

Вы поражаетесь его талантам, звоните знакомым и советуете посмотреть на эту красоту. Но объективно никакой красоты нет. Ваши знакомые посмотрят на крохотную луну, а их мозг точно также «отфотошопит» снимок, сделав луну покрупнее и поэффектнее. И вы вместе насладитесь несуществующим пейзажем!

Просто осознайте весь это сюрреализм.

Те жалкие 1.3 Мп, которые фактически поступают в мозг — это лишь незначительный процент от той картинки, которую мы видим. Всё остальное — это, если так можно выразиться, вычислительная фотография. И именно по этому пути пошло развитие смартфонов.

Разница лишь в том, что смартфон должен делать четким весь снимок, а не только его кусочек в центральной части, как это делает мозг. Поэтому матрица смартфона в целом выдает гораздо более качественное и четкое изображение, нежели сетчатка глаза. И в этом плане технологии давно опередили биологию.

Будет интересно наблюдать за реакцией людей, когда все смартфоны будут проделывать тот же трюк с луной, что и наш мозг. И не только с луной!

Эстеты будут выражать свое недовольство тем, что смартфоны больше не передают реальность, а занимаются ерундой: «Зачем мне фотошоп!? Я хочу видеть натуральный снимок! Где старые-добрые времена, когда в камере была главной физика, а не алгоритмы!?»…

И эти же люди даже не будут догадываться, что «реальность» — это плод их воображения, рисунки, жестко обработанные «фотошопом» мозга.

Алексей, глав. редактор Deep-Review

 

P.S. Не забудьте подписаться в Telegram на наш научно-популярный сайт о мобильных технологиях, чтобы не пропустить самое интересное!

 

Что такое обычный объектив — 35 мм, 50 мм, 43 мм. | Марк Вечорек | Геометрия мороженого

Глаз — для целей этого обсуждения сфера. Сфокусированный свет проходит через линзу и достигает сетчатки , где светочувствительные фоторецепторы преобразуют этот свет в электрические сигналы.

Когда люди пытаются определить, что такое «нормальный» объектив, они часто возвращаются к человеческому глазу — если глаз — это то, что мы используем для восприятия мира, тогда глаз должен быть самим определением «нормального».”

Это немного ошибочный аргумент, но ход мысли может привести нас к некоторым интересным выводам.

Первый (ошибочный) аргумент в пользу того, что человеческое зрение является отправной точкой для того, что является «нормальным» объективом, — это угол обзора.

Согласно Википедии, люди могут видеть примерно на 210° — или чуть больше половины окружности. Если вы раскинете руки по бокам и посмотрите вперед, медленно выдвигая их вперед, пока вы едва заметите их — они должны быть в основном полностью вытянуты.Совет для профессионалов: пошевелите пальцами, ваше периферийное зрение лучше улавливает движение, чем тонкие оттенки телесных тонов.

Конечно, это двумя глазами, а не одним глазом, и не все изображение находится в фокусе — на самом деле мы можем видеть только центральную часть того, на что смотрим в фокусе. К тому же наши глаза много двигаются, даже когда мы не думаем об этом, они перескакивают с одного объекта на другой — полностью пропуская всю промежуточную область.

Я полагаю, мы могли бы измерить центральную область центральной ямки — область с наибольшей плотностью фоторецепторов, но если бы 210° было слишком широким, то это было бы слишком узким.

Глаз изогнут. Фильм нет. Возможно, из-за искривления сравнение становится плоским (без каламбура). Итак, давайте возведем круг.

Ага! Теперь мы куда-то движемся. Теперь плоскость изображения (пленка) ограничена. Линза должна проецировать изображение на поверхность, границы которой известны.

Представим, что этот квадратный «глаз» — фотоаппарат. Давайте использовать 35-миллиметровую пленку в качестве «стандарта», чтобы упростить разговор — я немного расширим (опять же без каламбура) на большие и меньшие форматы.

Типичное 35-мм изображение имеет размер 24 мм x 36 мм. Итак, теперь у нас есть максимальный размер для нашего датчика изображения — 36 мм.

Фокусное расстояние буквально таково. Длина фокуса. Представьте себе камеру-обскуру — если вы поместите обскуру на расстоянии 35 мм от куска пленки, у вас будет фокусное расстояние 35 мм. Это так просто.

Тогда ваша следующая забота — насколько велика пленка? Ну, мы только что определили пленку как 36 мм x 24 мм.

Итак, если вы хотите «квадратировать круг», вы знаете длину одной линии квадрата — 36 мм — и вы просто строите куб точно 36 х 36 х 36 и вставляете отверстие для булавки в противоположный конец, и вот у вас есть — 36 мм (округлив до 35 мм) — это ваш нормальный объектив.

Пленка 35 мм, если вы хотите имитировать человеческий глаз, возведя круг в квадрат, поместите отверстие на расстоянии 35 мм от плоскости пленки, и вот оно. 35 мм — это «нормальный» объектив.

Проблема решена, больше писать не о чем. Все по домам.

На самом деле линзы проецируют круглое, а не прямоугольное изображение — любой прямоугольный сенсор будет кадрированием из этого круга. Если мы хотим поместить линзу так далеко от изображения, как длина изображения, нам нужно вычислить диагональ.

Маленькая формула Пифагора a² + b² = c² говорит нам, что диагональ 36-миллиметрового квадрата равна 51 мм, которую мы можем округлить до 50 мм.

Так что, возможно, наш 35-миллиметровый кубический ящик был слишком мал — вместо этого мы должны были построить 50-миллиметровый ящик.

Да, это так — ясно (опять же без каламбура) 50 мм — это истинное определение нормы. Проблема решена, мы все можем спокойно вернуться домой, зная, что 50 мм — это истинное определение нормы. В конце концов, кто я такой, чтобы противоречить Анри Картье-Брессону? Кроме того, у 50 мм есть приятное кольцо — 50 мм.Скажите вместе со мной — пятьдесят миллиметров. Здорово пятьдесят.

Вообще-то, я совсем забыл, что 35-мм пленка не квадратная. Соотношение сторон 3:2. Эти звездочки занимают много места!

Если мы хотим узнать реальный круг изображения 35-мм пленки, нам нужно рассчитать диагональ 35-мм куска пленки, которая равна 43 мм.

Только посмотрите, как компактно и аккуратно он выглядит.

Да, это точно, дело закрыто, 43 мм — это истинное определение «нормального». Больше спорить по этому поводу нельзя.Я знаю, что ты терял много сна из-за этого — бесконечные ночи, проведенные в метаниях и мыслях: «Действительно ли я нормальный? В чем мои отклонения? Являются ли они хроматическими или сферическими? Что, если я даже не полный кадр, что, если я — ох! — APS-C. Можно ли поставить диагноз АПС-С? Я лучше проконсультируюсь с DSM-V. Есть ли код МКБ для этого? Покроет ли это моя страховка?»

Нет? Я единственный, кто задается вопросом об этих вещах? Я не камера, говоришь? Бред какой то. Я вижу вещи такими, какие они есть, полными и неискаженными, если это не делает меня камерой, то я не знаю, что делает.

Есть еще два аргумента в пользу того, что 43 мм является истинным определением нормы — по крайней мере, на 35-мм пленке.

Pentax K-1000 и Epson R-D1.

Изображение предоставлено Википедией

Pentax K1000 — это камера, на которой я учился фотографии — я и бесчисленное множество других студентов-фотографов, которые ходили и покупали их толпами на уроках фотографии для первокурсников. Он крепкий, полностью механический (батарейка есть, но она просто управляет экспонометром — можно снимать и без него) и полностью ручной.Ничто не происходит автоматически, поэтому вам придется выучить треугольник экспозиции.

Когда вы наденете 50-мм объектив на Pentax K1000 и откроете оба глаза — вы увидите мир с той же точки зрения. То есть, если вы смотрите на объект с помощью Pentax K1000 и объектива 50 мм правым глазом, этот объект будет такого же размера для вашего левого глаза, если перед ним нет камеры.

Однако — видоискатель Pentax играет с вами злую шутку. Он имеет увеличение 0,88. Таким образом, вы на самом деле не видите 50-миллиметровое изображение, вы видите (50*0.88 = 44) поле зрения эквивалентно 44 мм. Посмотрите на это, вернемся к 43 мм.

Изображение предоставлено Википедией

Epson R-D1 — это камера с матрицей APS-C (1,5-кратное кадрирование) и фактически первый цифровой дальномер, что делает ее также первой беззеркальной камерой со сменными объективами.

Если поставить на него 28-мм объектив (28*1,5 = 42), он будет эквивалентен 43-мм объективу на полном кадре. Этот объектив ведет себя нормально? Да, это так.

Epson R-D1 имеет красивый видоискатель 1:1 — когда вы смотрите в него, вы видите мир без искажений.Если у вас открыты оба глаза, объекты в обоих будут одинакового размера.

Будучи дальномером, вы не смотрите через объектив, вместо этого вы получаете «линии кадра», которые примерно говорят вам, какую область сцены перед вами увидит пленка, исходя из выбранного вами объектива. Линии кадра 43 мм большие — глядя в видоискатель, вы изо всех сил пытаетесь увидеть все 4 угла одновременно. Но вы можете увидеть их всех. Это означает, что глаз действительно видит шире 43 мм.

И это главное отличие.С открытым левым глазом вы можете видеть больше мира, чем если бы вы просто смотрели в видоискатель правым глазом. Твои глаза не квадратные, они круглые. Они не ограничены рамками плоской задней части коробки.

Таким образом, даже если 43 мм — это довольно хорошее определение «нормального», мы можем видеть 210° с обоими открытыми глазами — или чуть больше половины мира, по крайней мере, по горизонтали.

С 43 мм на кадре 35-мм пленки он видит мир «неискаженным» — объекты, проецируемые на него, имеют тот же размер, что и мы бы их видели.Тем не менее, кадр 35-миллиметровой пленки представляет собой «урожай» того, что может видеть человеческий глаз, потому что пленка не круглая и не загибается за углы коробки, как фоторецепторы наших глаз закручиваются вокруг задней части сферического глаза. .

Если вы хотите назвать 35 мм, 50 мм или 43 мм нормальным — это нормально. Если вы хотите определить «нормаль» по углу обзора, арктангенсам или чему-то еще — это нормально.

Я — 43мм назову нормальным.

Изображение предоставлено Википедией

Помните, что фокусное расстояние — это длина фокуса — расстояние от точки в линзе, где световые лучи фокусируются, до плоскости пленки.

Камеры имеют «фланец-фокусное расстояние» — это расстояние между оправой объектива и плоскостью пленки/сенсором.

Зеркальные камеры имеют зеркальный корпус, из-за чего фокусное расстояние фланца больше, чем у беззеркальных камер, таких как дальномеры.

«Широкоугольный» объектив (или «короткий» объектив) — это объектив, который короче «обычного» и должен распределять световые лучи по более широкой области пленки.

«Телеобъектив» (или «длинный» объектив) — это объектив, который длиннее «нормального», и на пленку проецируется лишь небольшая часть изображения внешнего мира.

Байонет Canon EF находится на расстоянии 44 мм от плоскости пленки (не правда ли, интересное совпадение?).

Байонет Nikon F находится на расстоянии 46,5 мм от плоскости пленки.

Крепление Leica M находится на расстоянии 27,8 мм от плоскости пленки.

Это означает, что любой объектив, чье фокусное расстояние «короче» (шире), чем это, не может содержать фокусное расстояние внутри самого объектива, и чтобы изменить это, необходимо прибегнуть к некоторым хитростям.

У Leica есть несколько широкоугольных объективов, которые выступают внутрь камеры, эффективно перемещая объектив ближе к плоскости пленки.

Однако, как правило, если фокусное расстояние больше, чем то, что может поместиться внутри объектива, производители объективов должны добавить дополнительные элементы объектива, чтобы отклонить свет назад к плоскости пленки.

Это добавляет размер, вес, сложность и увеличивает шансы аберраций.

Это означает, что дальномерные (и беззеркальные) объективы часто могут быть проще, чем их эквиваленты для зеркальных камер, и, поскольку они должны меньше преломлять свет, обычно имеют меньше аберраций.

Переход с пленки на цифру также означает, что многие из этих широкоугольных объективов с крутым углом падения (свет падает на пленку под углом, далеким от 90 градусов) не так хорошо работают с цифровыми датчиками, которые имеют дополнительные элементы к ним, такие как массивы цветных фильтров и ИК-фильтры.

Судя по новым беззеркальным объективам, которые выпускаются, они по-прежнему отклоняют свет назад к сенсору, чтобы приблизиться к идеальному углу 90°, но это всего лишь предположение.

Я не планировал об этом говорить, но пока мы здесь, кажется, самое подходящее место для объяснения сферической аберрации.

Линзы в основном состоят из «сферических» элементов. Это означает, что радиус края стекла можно описать как сечение сферы. Иными словами, представьте себе сферу (земной шар или что-то в этом роде), а затем отрежьте ее часть — та часть, которую вы отрезали, имеет сферический радиус — радиус, который можно описать как сечение сферы.

Поскольку эти элементы преломляют свет по существу сферически, когда свет попадает на пленку или датчик, сам свет имеет сферическую форму — он трехмерный. Даже объекты, которые в реальном мире плоские (скажем, книга — продолжая тему нашей карты, допустим, это атлас).

Поскольку эта плоская книга проецируется через сферическую линзу, центр книги проецируется дальше, чем края этой книги — надеюсь, это ясно показано на диаграмме выше.

Val с объективом Leica 90mm f/2.8

Это явление называется сферической аберрацией, и оно создает ощущение «гладкости, но резкости» на изображениях. Края четкие и в фокусе, но центр слегка не в фокусе, сглаживая детали.

У меня есть несколько объективов, которые делают это, и из-за этого качества они дают довольно приятные портреты.

Сферические элементы легко изготовить — вы просто устанавливаете стекло на одну поверхность, а шлифовальный элемент (скажем, наждачную бумагу) — на фиксированное расстояние, и вы вращаете один из них вокруг фиксированной точки, создавая сферическую кривую.

«Исправление» сферической аберрации — это один или несколько асферических элементов — стекла, радиус которого нельзя описать просто как край кривой/сферы. Их, естественно, гораздо сложнее изготовить, и они увеличивают стоимость линз.

Асферические элементы использовались в очень дорогих объективах где-то в 1970-х годах, но стоимость производства этих элементов снизилась, и они нашли применение даже в относительно недорогих объективах.

Асферический элемент отшлифован до определенной формы, чтобы противодействовать этой проблеме «различного фокуса в одной плоскости».

Наши глаза, конечно, решают это по-другому — задняя часть глаза сама по себе просто сферическая. Проблема решена. Есть некоторый прогресс в создании изогнутых датчиков, и предполагается, что, хотя это может упростить конструкцию объектива (больше не требуются асферические элементы), объектив должен быть специально разработан для этого датчика и не может служить объективом общего назначения. другой датчик.

Диагональ «полнокадрового» датчика составляет 43 мм.

Диагональ сенсора APS-C составляет 27 мм (хотя размеры сенсора APS-C различаются).

Диагональ датчика Micro Four Thirds составляет 22 мм.

Диагональ сенсора Fuji GFX составляет 55 мм.

Диагональ большего сенсора Hasselblad (их несколько) 67мм.

Следовательно, «обычный» объектив на каждом из этих датчиков будет иметь примерно такое же фокусное расстояние — 27 мм для APS-C и 22 мм для m43 и так далее.

Эти линзы обычно представляют собой «блинчики» — короткие линзы, плотно прилегающие к телу. Их можно сделать маленькими, потому что им не нужно сильно преломлять свет, и их можно сделать с небольшим количеством линз.

Примерами таких объективов являются Pentax 43mm f/1.9 (полнокадровый), Fuji 27mm f/2.8 (APS-C) и Panasonic 20mm f/1.7 (Micro Four Thirds). широкие линзы.

Дополнительная литература

О чем я думаю, когда думаю о фокусном расстоянии.

На каком фокусном расстоянии видит человеческий глаз? – Restaurantnorman.com

На каком фокусном расстоянии видит человеческий глаз?

17 мм
Подводя итог, можно сказать, что обычно указываемое фокусное расстояние глаза составляет 17 мм (рассчитывается на основе значения оптометрической диоптрии).Однако более общепринятое значение составляет от 22 мм до 24 мм (рассчитано на основе физической рефракции в глазу). В некоторых ситуациях фокусное расстояние может быть больше.

Каково разрешение человеческого зрения?

576 мегапикселей
Роджер Кларк, разрешение человеческого глаза 576 мегапикселей. Это огромно, если сравнить его с 12-мегапиксельной камерой iPhone 7.

Видит ли человеческий глаз разрешение 4K?

Размер экрана также является важным фактором, когда дело доходит до возможности увидеть разницу между 1080p и 4K.Так что да, несмотря на слухи, которые вы, возможно, слышали, человеческий глаз способен увидеть разницу между экраном 1080p и экраном 4K.

Какое фокусное расстояние составляет 200 мм?

Объектив 200 мм позволяет снимать объекты на расстоянии около 60 футов от вас, чтобы заполнить кадр. Поскольку объективы могут фокусироваться на бесконечность, вы можете использовать объектив 200 мм для съемки объектов, находящихся на расстоянии более 500 футов.

Может ли человеческий глаз видеть 16K?

Кроме того, человеческий глаз не смог бы воспринять больше деталей на экране.Большой гонки до 16 км или 32 км не будет. «Это около 48 миллионов пикселей, чтобы заполнить поле зрения», — объясняет Хадди.

Возможно ли 16K?

Наиболее часто обсуждаемое разрешение 16K — 15360 × 8640, что удваивает количество пикселей 8K UHD в каждом измерении, а общее количество пикселей в четыре раза больше. В настоящее время разрешение 16K можно запускать с использованием нескольких мониторов с AMD Eyefinity или Nvidia Surround.

Какое максимальное и минимальное фокусное расстояние человеческого глаза?

Максимальное фокусное расстояние линзы глаза равно 2.5 см. Расстояние между хрусталиком и сетчаткой 2,5 см. Минимальное фокусное расстояние возникает, когда вы фокусируетесь на изображениях вблизи. Минимальное фокусное расстояние линзы глаза составляет 2,27 см.

Могут ли люди видеть на 180 градусов?

Мы, люди, в значительной степени бинокулярные существа. Каждый глаз сам по себе дает нам примерно 130-градусное поле зрения. Двумя глазами мы можем видеть почти на 180 градусов. Большая часть этого поля представляет собой так называемый циклопический образ — единственный мысленный образ, который может видеть циклоп.

Какое фокусное расстояние ближе всего к человеческому глазу?

Самое близкое к человеческому глазу фокусное расстояние: если бы вам пришлось взять всего один объектив….Итак, ваш Olympus 12mm F2 для Micro Four Thirds — это 24 мм. Canon 50mm F1.2L — это то, что заявлено, 50 мм, но только при установке на «полнокадровый» 35-мм датчик. На Rebel/Kiss 50 мм становятся длиннее 80 мм. В этой статье также не говорится о зум-объективах —…

Сколько мегапикселей реально видит человеческий глаз?

Большинство современных цифровых камер имеют разрешение от 5 до 20 мегапикселей, что часто называют недостатком для нашей зрительной системы. Это основано на том факте, что при зрении 20/20 человеческий глаз способен разрешать эквивалент 52-мегапиксельной камеры (при угле обзора 60°).Однако такие расчеты вводят в заблуждение.

Как рассчитать разрешение сенсора и фокусное расстояние?

1 Рассчитайте минимальное разрешение сенсора: Зная поле зрения и наименьшую деталь, которую вы хотите обнаружить. 2 Выберите камеру: после выбора камеры вы можете использовать размер сенсора для расчета фокусного расстояния. Более

Какой длины человеческий глаз?

Как выразился Эрвин Путс, фокусное расстояние человеческого глаза составляет от 8 мм (плюс-минус несколько мм) до 120мм (плюс-минус дюжина-две мм, точное число не помню).Глядя в видоискатель с установленным объективом 85, вы получаете почти ту же перспективу, что и глядя прямо перед собой под таким же углом обзора невооруженным глазом.

Каково минимальное фокусное расстояние человеческого глаза? — Информация



]]>

Ищем данные по вашему запросу:

Руководства и справочники:

Дождитесь окончания поиска во всех базах данных.
По завершении появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Какова минимальная длина, до которой может доходить фокусное расстояние нашего глаза, даже при рассмотрении размытых изображений.


Краткий ответ
Фокусное расстояние среднего здорового взрослого человеческого глаза вблизи составляет около 18.5 мм. Молодые люди могут приспособить свои линзы к фокусному расстоянию около 15,4 мм.

Фон
Фокусное расстояние человеческого глаза — это расстояние между хрусталиком и сетчаткой, когда объект находится в фокусе (рис. 1). Поэтому … даже при рассмотрении размытых изображений часть тоже не имеет особого смысла. Итак, я сосредоточу свой ответ только на четких изображениях (каламбур).

Хрусталики глаза толще в центре, чем по краям, поэтому линзы положительные и собирающие.Они формируют перевернутое изображение на светочувствительном слое в задней части глаза — сетчатке (рис. 1). Изображение на сетчатке формируется двумя линзами: 1) роговицей с фиксированным фокусным расстоянием и 2) хрусталиком, который это линза с переменным фокусным расстоянием за счет изменения формы (рис. 1), называемая аккомодацией и опосредованная цилиарными мышцами (Kolb, 2012).

При расслаблении цилиарных мышц фокусное расстояние хрусталика максимально и удаленные объекты находятся в фокусе (бесконечность). Когда цилиарные мышцы сокращаются, они укорачивают фокусное расстояние хрусталика, чтобы сфокусировать более близкие объекты.Два предела этого диапазона называются дальней точкой (ресничные мышцы расслаблены) и ближней точкой (максимальная аккомодация) (источник: Колорадский университет, Боулдер).

Расстояние между хрусталиком и сетчаткой составляет около 20 мм. Когда объект находится далеко от глаза (бесконечность), изображение находится практически в фокусе. Поэтому фокусное расстояние роговицы и хрусталика должно быть около 20 мм, когда мышцы глаза расслаблены. Сила линзы обратно пропорциональна ее фокусному расстоянию в метрах.Следовательно, сила роговицы и хрусталика в дальней точке составляет примерно 1/0,020 = 50 диоптрий (источник: Колорадский университет, Боулдер)…

Когда объект находится в ближней точке (ближайшей точка, в которой объект может быть четко сфокусирован на сетчатке), фокусное расстояние роговицы и хрусталика должно быть изменено так, чтобы изображение формировалось на сетчатке, которая все еще находится на расстоянии 20 мм. Типичная ближняя точка у взрослого человека составляет 25 см, что соответствует фокусному расстоянию роговицы и хрусталика 18.52 мм с использованием стандартных правил трассировки лучей объективов. Следовательно, прочность роговицы и хрусталика теперь должна составлять около 1/0,01852 = 54 диоптрии. Другими словами, мышцы глаза могут обеспечить диапазон аккомодации в 4 диоптрии (источник: Университет Колорадо, Боулдер).

Дети могут, однако, фокусироваться на точках на расстоянии 6,5 см, , т.е. , оптическая сила 15 диоптрий, , т.е. , минимальное фокусное расстояние 15,39 мм.


Рис. 1. Глаз человека.Верхняя панель: неаккомодированный расслабленный глаз. Нижняя панель: приспособленный глаз. источник: Академия Хана

Справочный номер
Колб, Общая анатомия глаза. В: Webvision. Организация сетчатки и зрительной системы , Moran Eye Center (2012)


Минимальное расстояние фокусировки человеческого глаза?

Мне было интересно, поэтому я просто измерил свой. Фокусы до 14 см вблизи. Ваш?

Двенадцать сантиметров для меня, но ведь я очень близорук — моя максимальная дистанция фокусировки около 15 сантиметров.Мое зрение без увеличения 20/400+

"Назовите мне самую маленькую букву на таблице, которую вы можете четко видеть"
"Есть ли буквы на таблице?"

RDKirk
‘ТАНСТАФЛ: единственное нерушимое правило в фотографии.’

. просто ткнул себе в глаз линейкой.

Ближайшее расстояние фокусировки для меня
Пятница 18:00: 7″
Пятница 22:00: 5″
Суббота 1:00 3″

Ну вы все моложе меня (40) или у меня очень плохое зрение.Во время моего последнего теста на зрение (3 месяца назад) я мог легко прочитать самую маленькую линию, но сегодня я могу сфокусироваться только на расстоянии около 20 см, хотя все зависит от того, насколько жестко ваш объектив. 24 года профессионального принтера высокой печати/офсетной печати.

saaketham1 написал:

Ближайшее расстояние фокусировки для меня
пятница 18:00: 7&quot
пятница 22:00: 5&quot
суббота 1:00 3&quot

9&quot 9&quot5 пятница 18:00:17:00 00 PM: 5′ (футов)
Суббота 1:00 (хочу на них 3, я должен сосредоточиться на??)

и другие вещи.Молодые люди со зрением 20/20 часто могут фокусироваться на расстоянии от 4 до 6 дюймов. На экране с диагональю 6 дюймов они могут видеть детали с разрешением 600 пикселей на дюйм или 300 пар линий на дюйм. С возрастом ваши линзы становятся менее эластичными, а фокусное расстояние увеличивается. Примерно в 50 лет среднее минимальное расстояние фокусировки составляет около фута, что соответствует 150 парам линий на дюйм или 300 пикселям на дюйм. Эти цифры отражают хорошее освещение и высококонтрастные сцены. Как правило, в более типичных условиях люди плохо это видят.

Леон
http://домашняя страница.mac.com/leonwittwer/landscapes.htm

Dash39 написал:

Ну вы все моложе меня (40) или у меня совсем плохое зрение.

Я старше тебя более чем на десять лет.

У меня и близорукость (миопия), и дальнозоркость (пресбиопия). Мой нескорректированный диапазон зрения составляет 12-15 сантиметров.

Обычно я ношу бифокальные очки, которые обеспечивают нормальное зрение вдаль при чтении через нижнюю половину линзы и нормальное зрение вдаль через верхнюю половину линзы.Когда мне нужно рассмотреть вблизи, я выглядываю поверх очков, чтобы увидеть свое неулучшенное сверхблизкое зрение.

Межзрачковое расстояние у меня также больше, чем обычно — 80 мм, что, по словам моего окулиста, должно давать мне более точное стереозрение, чем обычно. Моя дочь называет это «бесполезной сверхспособностью».

RDKirk
‘TANSTAAFL: единственное нерушимое правило в фотографии.’


Почему у некоторых ихтиозавров были такие большие глаза?

Многие виды вымерших морских ихтиозавров имели гораздо большие глаза для размера их тела, чем можно было бы ожидать от современных морских млекопитающих и рептилий.Чувствительность к слабому свету на большой глубине у глубоко ныряющих представителей рода Ophthalmosaurus недавно была предложена как причина больших глаз этих животных. Здесь мы обсудим последствия для зрения на таких глубинах и рассмотрим другие оптические факторы, определяющие размер глаза. Мы предполагаем, что большие глаза ихтиозавров, скорее всего, являются результатом одновременного отбора как по чувствительности к слабому свету, так и по остроте зрения. Обсуждается важность эволюционной истории современных морских млекопитающих и вымерших ихтиозавров, а также экологические факторы, влияющие как на остроту зрения, так и на чувствительность.

Ихтиозавры были крупными морскими рептилиями, которые жили между 90 и 250 миллионами лет назад. Ископаемые свидетельства свидетельствуют о том, что у некоторых видов были очень большие глаза по сравнению с глазами современных дельфинов, с которыми часто сравнивают ихтиозавров. Например, у некоторых 9-метровых ихтиозавров диаметр глаз составлял 25 см, что более чем в пять раз больше, чем у современных морских млекопитающих такого же размера. Недавно на основе оценки числа f (см. ниже) глаза было высказано предположение, что особенно большие глаза представителей рода Ophthalmosaurus позволяли ему видеть в условиях низкой освещенности, наблюдаемых в море при глубины не менее 500 м (Motani et al., 1999). Эта оценка глубины аналогична оценке глубины ныряния для этого рода, основанной на масштабных соотношениях между размером и скоростью плавания, а также на размере и продолжительности погружения у современных ныряющих животных (Motani et al., 1999). Здесь мы переоцениваем методы, используемые для получения этих оценок глубины, и рассматриваем последствия этого пересмотра. Мы предполагаем, что предыдущие оценки могут быть еще более интересными, чем кажутся на первый взгляд.

Во-первых, эксперименты с тюленями при слабом освещении позволяют предположить, что гренландские тюлени ( Phoca groenlandica ) чувствительны к различным визуальным образам при уровнях освещенности, эквивалентных тем, что наблюдаются на глубине примерно 615 м (Lavigne and Ronald, 1972).В аналогичном эксперименте Wartzok (1979) сообщил о значении 670 м для пятнистого тюленя ( P. largha ). Поскольку у тюленей нет необычайно больших глаз по сравнению с глазами других млекопитающих, это позволяет предположить, что ихтиозавры вполне могли видеть на глубинах, значительно превышающих 500 м, не прибегая к помощи увеличенных глаз.

Аргумент о том, что большие глаза предполагают глубокое погружение, основан на оценке f — числа глаза, которое представляет собой отношение фокусного расстояния ( l f ) оптической системы к диаметру отверстие ( d a ), через которое проникает свет (Denny, 1993).Таким образом:

Чувствительность глаза ( S ) изменяется с f -числом в степени –2:

, где L — яркость (которая приблизительно равна яркости) источника. Следовательно, низкие числа f приводят к высокой чувствительности. Мы смогли оценить число f для глаза морского слона ( Mirounga spp.) и, в зависимости от предположений о размере линзы, мы оценили, что минимальное число f для этого вида составляет от 1.18 и 1.48 (см. Приложение). Мотани и др. (1999) оценили число f Ophthalmosaurus в 0,76. Следовательно, при прочих равных условиях Ophthalmosaurus имел бы чувствительность в 2,5–4 раза выше, чем у морского слона. Наибольшее из этих значений предполагает, что Ophthalmosaurus , вероятно, мог видеть при уровне освещенности примерно 25 % от минимальных требований морского слона. Удивительно, но эта большая чувствительность дает только 42 м дополнительной глубины, поскольку интенсивность света в океанах уменьшается примерно на 90 % на каждые 70 м опускания (Wartzok and Ketten, 1999).Учитывая, что морские слоны, как известно, добывают корм на глубине более 1000 м (Schreer and Kovacs, 1996), сравнительно небольшое потенциальное расширение диапазона глубины, которое могут принести большие глаза, предполагает, что одной только зрительной чувствительности недостаточно, чтобы объяснить, почему у этих ихтиозавров были огромные глаза. .

Однако мы также должны помнить, что метод, использованный для оценки f числа Ophthalmosaurus Motani et al. (1999) обязательно является косвенным и спекулятивным, потому что они были вынуждены делать предположения, основанные только на сохранившемся скелетном материале, а не на мягких тканях.Существующие рыбы, кальмары и тюлени, у которых мы можем исследовать оптические системы напрямую, имеют отношение фокусного расстояния к радиусу линзы примерно 2,5 (коэффициент Маттейссена), что соответствует числу f , равному 1,25 (Лэнд, 1981). . Конвергенция коэффициента Маттейссена на различных эволюционных путях, которым следуют эти группы, указывает на то, что 1,25, вероятно, является минимально достижимым числом f (Land, 1981). Это говорит о том, что оценка Motani et al. (1999) из 0.76 для Ophthalmosaurus может быть значительно занижена. Однако, даже если бы Ophthalmosaurus имел число f -1,25, он все равно был бы в состоянии эффективно обнаруживать свет на значительных глубинах. Человеческий глаз с полностью открытым зрачком имеет f -число 2,0 (М. Ф. Ленд, личное сообщение), что при прочих равных условиях делает его в 2,6 раза менее чувствительным, чем рыбий глаз. Абсолютный порог человеческого глаза примерно на 10 логарифмических единиц ниже, чем интенсивность солнечного света на поверхности океана, а это означает, что люди могут видеть на глубине примерно 700 м.Для сравнения, рыба (или Ophthalmosaurus ) с f -числом 1,25 и глазом, эквивалентным по размеру и строению сетчатки нашему, могла бы видеть на глубине около 750 метров. Следовательно, эта линия рассуждений также предполагает, что чувствительность к низким уровням освещенности вряд ли может полностью объяснить большие глаза ихтиозавров.

Чувствительность к низким уровням освещенности является лишь одним из показателей зрительных способностей, другим является способность различать мелкие детали изображения (острота зрения).Разрешающая способность ( R ) глаза увеличивается с фокусным расстоянием его линзы (Bradbury and Vehrencamp, 1998) как: сетчатка. Это приводит к компромиссу, поскольку увеличение фокусного расстояния глаза само по себе увеличивает число f и, таким образом, снижает чувствительность. Один из способов добиться как хорошей чувствительности, так и резкости состоит в том, чтобы позволить увеличить фокусное расстояние, но одновременно увеличить размер апертуры, чтобы избежать увеличения числа f .Следовательно, может быть, большие глаза ихтиозавров были результатом одновременного отбора как на высокую чувствительность, так и на остроту зрения. Однако интересно отметить, что острота зрения современных китообразных и ластоногих в целом хорошая и сравнима с таковой у наземных охотников, таких как домашняя кошка Felis catus (Muir and Mitchell, 1973).

Зрительные характеристики также зависят от пулирования сетчатки – суммирования сигналов от отдельных сенсорных клеток, образующих сетчатку с меньшим количеством отдельных рецепторных единиц, но с большей чувствительностью на рецептор.Благодаря большему фокусному расстоянию своего более крупного глаза ихтиозавр мог объединять сигналы в гораздо большей области сетчатки без потери остроты зрения, чем люди. В качестве альтернативы, он может пожертвовать некоторой остротой в обмен на еще большую чувствительность. Лэнд (1981) предположил, что размер глаза пропорционален произведению разрешения на квадратный корень из чувствительности. Следовательно, увеличение разрешения на заданный коэффициент требует большего увеличения размера глаза, чем такое же относительное увеличение чувствительности. Это, в сочетании с впечатляющими зрительными характеристиками существующих водных млекопитающих без огромных глаз, предполагает, что большой размер глаз ихтиозавров был обусловлен потребностью в большей остроте зрения, связанной с чувствительностью к низким уровням освещенности.Это кажется особенно вероятным, потому что логарифмическое уменьшение интенсивности света с глубиной означает, что на глубинах менее 500 м требуется значительное улучшение чувствительности для обеспечения экологически значимого увеличения диапазона видимых глубин.

Однако с точки зрения остроты зрения тип рецепторных клеток, преобладающих в сетчатке, сильно влияет на величину d r , так как эти клетки определяют уровень пулирования рецепторов. В общем, палочки имеют тенденцию объединять сигналы от нескольких соседних рецепторов, таким образом эффективно увеличивая значение d r , в то время как колбочки обычно не объединяются.Так, преобладание колбочек в сетчатке свидетельствует о том, что величина d r относительно невелика и, следовательно, разрешение относительно высокое (Walls, 1963). Это различие можно объяснить функцией двух типов рецепторов. Палочки обычно встречаются у животных, приспособленных к низким уровням освещенности, тогда как колбочки преобладают у дневных видов. Филогенетическая история ихтиозавров и современных морских млекопитающих указывает на то, что первые произошли от предков-рептилий, ведущих преимущественно дневной образ жизни, в то время как для млекопитающих характерны ночные предшественники (Walls, 1963, Muntz, 1978).Это говорит о том, что зрительные системы ихтиозавров уже были ориентированы на остроту зрения, а не на чувствительность. Объединение сигналов рецепторов у ихтиозавров позволило бы повысить чувствительность, но за счет снижения остроты зрения. Таким образом, относительно большие глаза, по-видимому, являются адаптацией остроты зрения и чувствительности у этих животных.

Приведенные выше аргументы приводят нас к выводу, что экологическая потребность, порождающая большие глаза ихтиозавров, была не просто потребностью видеть в условиях слабого освещения в океанских глубинах.Скорее, большие глаза, вероятно, развились в ответ на ограничение чувствительности в сочетании с потребностью в высокой остроте зрения. Однако механизм, обусловливающий эту потребность в высокой остроте зрения, не очевиден, особенно с учетом хорошей остроты зрения современных морских млекопитающих. Одна из возможных гипотез состоит в том, что основные хищники и жертвы ихтиозавров были внешне похожи на расстоянии, и требовалось высокое разрешение, чтобы отличить одно от другого на достаточном расстоянии, чтобы можно было убежать от хищников.Тем не менее, это странная ситуация, по-видимому, не встречающаяся у современных животных, особенно с учетом масштабных отношений размера тела, связанных с системами хищник / жертва. Более правдоподобное объяснение этой потребности как в чувствительности, так и в остроте зрения состоит в том, что эти животные были быстрыми и активными охотниками на мелкую добычу на некоторой глубине. Подобный аргумент, связанный с количеством объединенных рецепторных клеток, может объяснить наличие относительно больших глаз у многих современных головоногих, таких как гигантский кальмар Architeuthis , которые являются быстрыми глубоководными охотниками.Еще одним возможным последствием отбора на высокую остроту зрения является использование визуальной сигнализации или индивидуального распознавания ихтиозавров, возможно, связанное со спариванием или скоординированным поиском пищи. Примечательно, что морские животные, которые общаются преимущественно визуально (например, многие головоногие моллюски, креветки-богомолы), также имеют большие глаза по сравнению с размером их тела.

Таким образом, мы предполагаем, что большие глаза Ophthalmosaurus являются результатом одновременного давления на чувствительность, позволяющего обнаруживать добычу на значительной глубине, в сочетании с давлением на высокую остроту зрения, позволяющую этим животным охотиться на мелкую, быстро движущуюся добычу.


Фокусное расстояние глаза

В последующих разделах используется уменьшенная модель глаза 58-D, то есть глаз с единственной преломляющей поверхностью, отделяющей воздух от водянистой влаги с показателем преломления 1,333. Радиус кривизны этого глаза равен 333/58 = 5,74 мм, его первое фокусное расстояние = 1000/58 = 17,2 мм, а его длина или второе фокусное расстояние = 1333/58 = 23,0 м. Однако более общепринятое значение составляет от 22 мм до 24 мм. Когда вы смотрите в видоискатель, объектив с фокусным расстоянием около 50 мм будет показывать объекты того же размера, что и когда вы смотрите на что-то своими глазами.Вы можете проверить это, посмотрев в видоискатель одним глазом и посмотрев рядом с ним другим глазом. Когда вы закроете один глаз, вы заметите, что ваше зрение не меняется в отношении размера объектов. Это относится к камерам APS-C, а также к полнокадровым камерам

.

Для популярного формата пленки 35 мм типичные фокусные расстояния объективов типа «рыбий глаз» составляют от 8 до 10 мм для круглых изображений и 15–16 мм для полнокадровых изображений. Для цифровых камер, использующих электронные устройства формирования изображений меньшего размера, такие как ПЗС- или КМОП-сенсоры формата 1/4 и 1/3, фокусное расстояние миниатюрных объективов типа «рыбий глаз» может составлять от 1 до 2 мм. Фокусное расстояние среднего глаза здорового взрослого человека вблизи около 18.5 мм. Молодые люди могут использовать свои объективы с фокусным расстоянием около 15,4 мм. Мы создали Lumion таким образом, что фокусное расстояние длина соответствует полному кадру 35 мм. Это упрощает поиск нужных фокусных длин . Фокус длина , которая приближается к человеческому глазу , составляет около 50 мм. Это просто общепринятое значение, и я не уверен, что это точное научное значение. Ну, на самом деле я почти уверен, что это не так.Наверное, это люди. Опять же, слишком специализированный .

24 мм Ну, это фокусное расстояние — ни рыба, ни мясо, хотя стандартные зумы Canon и Nikon F2.8 начинаются с 24 мм. Panasonic имеет точный эквивалент с его 12-35 мм F2.8, в то время как объективы Olympus, похоже, обычно используют базовое фокусное расстояние 12 мм, также известное как 24 мм. объектив и датчик, когда объект находится в фокусе. Это не относится к размеру объектива, потому что это не фактическая длина объектива.Фокус находится внутри линзы, в точке, где сходятся световые лучи. , я настоятельно рекомендую вам сначала подумать о том, что вы на самом деле хотите запечатлеть на своем изображении. Видение и Восприятие. То, как мы видим и как мы воспринимаем мир, это две большие разницы. Фокусное расстояние 24 мм может подойти для фотографии, когда вы хотите показать примерно ту часть сцены, которую мы можем видеть с помощью нашего периферийного устройства. Хотя фокусное расстояние человеческого глаза составляет примерно 22 мм, это заблуждение, поскольку (i) задняя часть наших глаз изогнута, (ii) периферия нашего поля зрения содержит все меньше деталей, чем центр, и (iii) сцена, которую мы воспринимаем, является комбинированным результатом обоих глаз . Каждый глаз в отдельности имеет угол зрения от 120 до 200°, в зависимости от того, насколько строго человек определяет. Длина 50 мм обеспечивает очень близкое поле зрения нашего глаза, следовательно, имеет также увеличение 1.На самом деле и для пуристов это фокусное расстояние равно 43 мм. Мы просто будем использовать очень хорошее приближение 50 мм для остальных наших слов. Отсюда мы можем сказать, что увеличение объектива равно фокусному расстоянию, деленному на 50, где α = угловой размер изображения β.

Однако окуляры с малым фокусным расстоянием обычно имеют меньшее удаление выходного зрачка, т.е. всего 2 или 3 мм, хотя есть методы проектирования, с помощью которых можно добиться большего — возможно, за счет других параметров.Для оптических прицелов требуется особенно большое удаление выходного зрачка, потому что в противном случае отдача втолкнет окуляр в глаз. Конструкции окулярных линз. Существует широкий спектр оптики. Для перспективы, аналогичной человеческому глазу, вам нужно что-то между фокусным расстоянием между 40 мм и 55 мм в терминах кадра 35 мм. Быстрый (т.е. с низким коэффициентом фокусного расстояния) телескоп может иметь довольно большое фокусное расстояние, если апертура достаточно велика, 24 f/ 3.3 например. В этом случае окуляр с малым увеличением (т. е. с большим фокусным расстоянием) будет давать слишком большой выходной зрачок.#5 macdonjh Fly Me to the Moo . Вы можете увеличить масштаб на своем телефоне, но это не изменит ваше фокусное расстояние. Фотограф Дерек Бойд отмечает, что это просто обрезка фотографии перед тем, как ее сделать.

Объективы с большим фокусным расстоянием имеют меньшую оптическую силу. В системе СИ оптическая сила измеряется в обратном метре (м⁻¹). Эту единицу обычно называют диоптрией или диоптрией. Например, линза в 2 диоптрии может фокусировать параллельные лучи света на расстоянии ½ метра. Мы можем наблюдать приведенную выше формулу в действии, если ныряем без маски или очков: мы не можем ясно видеть, потому что показатель преломления воды при 20°C равен 1. Фокусное расстояние вашего окуляра часто указано на самом окуляре . Если ваш телескоп имеет фокусное расстояние 800 мм и вы используете 20-мм окуляр, вы делите фокусное расстояние телескопа на фокусное расстояние окуляра: 800 мм / 20 мм = 40. В результате вы получите 40-кратное увеличение как

.

Максимальное фокусное расстояние линзы глаза 2,5 см. Расстояние между линзой и сетчаткой составляет 2,5 см. Минимальное фокусное расстояние возникает, когда вы фокусируетесь на изображениях вблизи. Минимальное фокусное расстояние линзы глаза составляет 2.27 см Возможно, отправной точкой для эквивалентности человеческому глазу является фокусное расстояние. На этот вопрос есть разные ответы, и ClarkVision дает хорошее резюме, которое можно свести к минимуму. Фокусное расстояние. На этой схеме показан пример выпуклой линзы сверху и вогнутой линзы снизу. Фокусная точка (F) — это точка, в которой пересекаются параллельные световые лучи. Выбор Фокусного расстояния сильно повлияет на то, как будет рассказана ваша история. В этом видео рассматриваются некоторые общие способы использования различных фокусных расстояний..

Фокусное расстояние Фотосъемка глаз на пейзаже

  1. imum limit. Попробуйте прочитать печатную страницу, поднеся ее очень близко к глазам. Вы можете увидеть размытие изображения или почувствовать его.
  2. Что такое фокусное расстояние? Сверхширокоугольный объектив [от 10 мм до 24 мм]. Как следует из названия, эти линзы имеют очень широкий угол обзора! Часто используется. Широкоугольный объектив [от 24 мм до 35 мм]. Широкоугольные объективы не такие широкие, как сверхширокие, но все же достаточно широкие. Стандартный объектив [от 35 мм до 70 мм].Стандарт.
  3. Этот принцип используется в хрусталике глаза. Фокусное расстояние несколько уменьшено для фокусировки на близлежащих объектах. Когда оптическая система содержит несколько оптических элементов (например, линз), фокусное расстояние можно настроить, регулируя относительные расстояния между оптическими элементами. Этот принцип используется, например. в объективах с зумом. Зависимость фокусного расстояния от длины волны с использованием Curved.
  4. Фокусное расстояние (f) — это расстояние между объективом и точкой фокусировки.Поскольку фокусное расстояние измеряет расстояние, в нем используются единицы длины, такие как сантиметры (см), метры (м) или дюймы..
  5. Принято считать, что человеческий глаз имеет увеличение в 1. Также общепринято что линза с фокусным расстоянием 50 мм обеспечивает очень близкое поле зрения нашего глаза, следовательно, имеет также увеличение 1. На самом деле и для пуристов это фокусное расстояние равно 43 мм. Мы просто будем использовать очень хорошее приближение 50 м
  6. Расстояние от увеличительной линзы до листа бумаги является фокусным расстоянием.Для глаза свет от удаленных объектов фокусируется на сетчатке в задней части глаза. Глаз размером с мячик для настольного тенниса, поэтому фокусное расстояние должно быть около 2,5 см. Роговица выполняет большую часть фокусировки. Около 70 % искривления света происходит, когда он попадает в роговицу и водную среду.
  7. Не вдаваясь в подробности, фокусное расстояние можно определить как расстояние между оптическим центром объектива и плоскостью изображения (сенсор или пленка), когда объектив сфокусирован на бесконечность.Фокусное расстояние обычно измеряется в миллиметрах и является основной определяющей характеристикой объектива

Когда глаз расслаблен, а внутренняя часть линзы имеет наименьшую округлость, линза имеет максимальное фокусное расстояние для просмотра вдаль. По мере того, как напряжение мышц вокруг мышечного кольца увеличивается и, таким образом, поддерживающие волокна ослабевают, внутренняя линза округляется до минимального фокусного расстояния. Такие вещи происходят из-за кривизны хрусталика вашего глаза. Если он слишком искривлен, фокус вашего глаза окажется где-то перед сетчаткой, вызывая близорукость или близорукость, а в случае, если ваш хрусталик недостаточно изогнут, фокус вашего глаза окажется за сетчаткой, и у вас будет дальнозоркость или дальнозоркость. дальнозоркость PS ГЛАЗ: Фокусное расстояние / Brennweite ? Diskutiere PS EYE: Фокусное расстояние / Brennweite ? в Форуме по оборудованию и по обмену информацией в Объявлениях о Playstation 3 Привет! Vielleicht ne doofe Frage, aber kann mir jemand sagen, welche Brennweite/ Focal Distance die PS Eye Kamera hat? Vielen Dank schon mal! Новая тема erstellen Antworten 04.03.2011 №1 Х. hoodoo101. Dabei seit 04.03.2011 Beiträge 1. Аппроксимируя глаз как одну тонкую линзу 2 ,60 см от сетчатки, найдите расстояние до ближней точки глаза, если наименьшее фокусное расстояние, которое может произвести глаз, равно 2,20 см. Решение: Глава 27 Оптические инструменты Q.5C

Таким образом, фокусное расстояние — это расстояние за линзой, на котором будет сходиться коллимированный свет, падающий на линзу . Для составных линз (объективов с более чем одним элементом объектива с реальной толщиной — почти каждый современный фотографический объектив) расстояние, на котором теоретическая тонкая линза с такими же преломляющими свойствами должна находиться перед фокальной плоскостью для коллимированных лучей, попадающих на эту линзу. .Фокусное расстояние — это расстояние (измеряемое в миллиметрах) между точкой схождения вашего объектива и датчиком или пленкой, записывающей изображение. Фокусное расстояние вашей пленки или объектива цифровой камеры определяет, какую часть сцены ваша камера сможет захватить. Делайте это для каждого кадра, чтобы убедиться, что их глаза находятся примерно в одном и том же месте на каждой фотографии. По мере изменения фокусного расстояния вам нужно будет приспосабливаться. Для каждого нового фокусного расстояния, начиная с 28 мм, вам придется отодвигаться еще дальше и выравнивать объект в кадре как можно ближе к первому снимку. Объектив со стандартным фокусным расстоянием (50 мм для формата 24 x 36 м) стандарт, так как он очень хорошо приближается к FOV человеческого глаза.Обобщенно, фокусное расстояние около 115 % изображения. Фокусные расстояния с большими числами заставляют объекты казаться больше по сравнению с тем, как их воспринимает человеческий глаз. Более того, чем больше фокусное расстояние объектива, тем больше элементов укладывается в кадр, в результате чего перспектива фотографии выглядит сжатой. Эти линзы с фокусным расстоянием могут создавать малую глубину резкости, позволяя вам фокусироваться на небольших объектах на определенном расстоянии или приближать удаленные объекты

Каково нормальное фокусное расстояние человеческого глаза? — Делать деньги

  1. Главный фокус — ближайшая точка Для объекта на расстоянии 250 мм от глаза главное фокусное расстояние будет: 1 f = 1 do + 1 di 1 f = 1 d o + 1 d i 1 f = 1 250 + 1 20 1 f = 1 250 + 1 2
  2. Если расстояние до объекта изменилось (т.е., глаз пытается сфокусировать предметы, находящиеся на разном расстоянии), то фокусное расстояние глаза регулируется для создания резкого изображения. Это делается путем изменения формы хрусталика. Эту работу выполняет мышца, известная как цилиарная мышца. Близорукость. Близорукий человек может создавать только резкие изображения близких предметов. Объекты, которые есть.
  3. Фокусное расстояние — это расстояние между оптическим центром объектива и матрицей камеры или плоскостью пленки при фокусировке на бесконечность. Оптический центр — это место, где световые лучи сходятся внутри корпуса объектива.Фокусное расстояние определяет увеличение и поле зрения для данного объектива. Это значение чаще всего измеряется в миллиметрах. Объективы с фиксированным фокусным расстоянием имеют заданное фокусное расстояние, тогда как зум-объективы.

Для нормального глаза, когда глазные мышцы расслаблены, фокусное расстояние f линзы L немного меньше ее диаметра, который равен D = 2 ,4 см. Идеализированный глаз сфокусирует объект, находящийся в бесконечности, на сетчатке, расположенной на расстоянии D за хрусталиком глаза (см. рис. 5 и 6а ниже).Когда глаз смотрит на более близкий объект, глазные мышцы производят сокращение f (так называемое. Что такое фокусное расстояние объектива. Фокусное расстояние, обычно выражаемое в миллиметрах (мм), является основным описанием фотографического объектива. Это не измерение фактической длины объектива, но расчет оптического расстояния от точки, где световые лучи сходятся для формирования четкого изображения объекта, до цифрового датчика или 35-мм пленки в фокальной плоскости камеры. объектива определяется, когда объектив сфокусирован на бесконечность. Фокусное расстояние измеряется в миллиметрах (мм) и представляет собой расстояние от оптического центра объектива до сенсора цифровой камеры, когда объект фотографии находится в фокусе.Это стандартное хрестоматийное определение, но до сих пор не совсем очевидно, ЗАЧЕМ нужно знать об этом перед покупкой нового объектива. Расстояние от объектива до этой главной точки фокусировки называется фокусным расстоянием объектива и будет обозначаться символ ф. Собирающая линза может использоваться для проецирования изображения освещенного объекта. Каково фокусное расстояние человеческого глаза относительно 35 мм? Я слышал, что для получения изображения с максимально близкой перспективой к человеческому глазу фокусное расстояние линз должно быть установлено равным фокусному расстоянию человеческого глаза, это правда? список снаряжения ibiza123: список снаряжения ibiza123.Fujifilm FinePix HS10 Sony Cyber-shot DSC-HX90V Panasonic Lumix DMC-GX7 Panasonic Lumix G Vario 14–140 мм F3.5.

Какое фокусное расстояние у человеческого глаза? — Quor

  1. 1. Окуляр имеет среднее фокусное расстояние. Если его уменьшить после определенного предела, фокус окуляра будет очень близок к оптическому центру окуляра, и, следовательно, окуляр будет страдать от сферической аберрации. Изображение, формируемое окуляром, перестанет быть четким. Поделиться
  2. Нормальный человеческий глаз хорошо видит все объекты на разном расстоянии.Причина Человеческий глаз способен соответствующим образом регулировать фокусное расстояние своего объектива до определенной степени.
  3. Фокусное расстояние — это система, используемая в фотографии для описания того, насколько широк или плотен объектив. Указанный в виде числа и измеренный в миллиметрах — например, 35 мм, 85 мм — он говорит вам, какую часть сцены может захватить объектив и насколько большие объекты будут отображаться. Число показывает угол зрения, который может видеть линза.
  4. Фокусное расстояние не указывается напрямую в рецепте на очки.Вместо этого преломляющая сила используется для описания степени, в которой линза преломляет свет. Формула, используемая для определения преломляющей силы линзы (в диоптриях), является обратной величиной фокусного расстояния (f: указано в метрах). Это соотношение показывает, что чем больше оптическая сила линзы, тем короче фокусное расстояние. Например.
  5. Страница 1 из 2 — Окуляры — Фокусное расстояние, поле зрения и удаление выходного зрачка — размещено на форуме для начинающих (без астрофотографии): описания окуляров кажутся несколько запутанными: 1.Я читал, что некоторые дорогие окуляры дают более широкое поле зрения при том же увеличении, чем более дешевые окуляры. Это правда? 2. Также прочитайте о удалении выходного зрачка, измеряемом в мм. Как это связано с фокусным расстоянием
  6. e и тем, какую часть объекта видит ваша камера. Возможно, вы уже знакомы с основами и понимаете разницу между, скажем, широкоугольными и телеобъективами, но давайте углубимся в тему немного глубже, чтобы увидеть, что происходит на самом деле. Есть четыре фундаментальные вещи, которые нужно знать и.
  7. г изображение имеет фокусное расстояние, эквивалентное 22–24 мм

Фокусное расстояние линз астрономического телескопа 50 см и 5 см. Длина зрительной трубы, когда изображение формируется на наименьшем расстоянии отчетливого зрения, равна 9. Радиус кривизны каждой поверхности выпуклой линзы с показателем преломления 1,5 составляет 40 см 25 мм (50 мм): это фокусное расстояние называется идентичен человеческому глазу. Изображение — это то, что вы видите своими глазами с точки зрения расстояния.При съемке лица крупным планом это минимальное фокусное расстояние, которое вы хотите использовать. В: Если фокусное расстояние длина лупы составляет 5 см, рассчитайте (а) силу объектива (б) силу увеличения линзы для расслабленных и напряженных глаз . Sol: (a) Поскольку оптическая сила линзы обратно пропорциональна фокусному длине . #92большой P = \frac> = \frac$ P =20 D (b) для расслабленного глаза , MP минимальна и будет b Ответ на этот вопрос: Когда мышцы расслаблены, хрусталик становится тонким.Таким образом, увеличивается его фокусное расстояние. Получите доступ к разнообразному банку вопросов и задайте свои сомнения прямо сейчас

Человеческий глаз — Университет Теннесси

Фокусное расстояние и глубина резкости. В дополнение к диафрагме, влияющей на глубину резкости, значительную роль в глубине резкости играет фокусное расстояние. Чем больше фокусное расстояние, тем меньше глубина резкости. Другими словами, чем больше вы увеличиваете масштаб, тем меньше объектов на заднем плане будет в фокусе. Как отмечено ниже, изображение цветка справа.Много переведенных примеров предложений, содержащих фокусное расстояние глаза — Испанско-английский словарь и поисковая система для испанских переводов фокусное расстояние $2,5\, см$ может привести объект, расположенный на расстоянии $9,0\, мм$ от объектива, в резком фокусе. Расстояние между двумя линзами и увеличение соответственно ar

Это невозможно сделать человеческим глазом: расстояние между изображением, расстояние между линзой и сетчаткой, фиксировано.Если расстояние до объекта изменяется (т. е. глаз пытается сфокусировать объекты, находящиеся на разном расстоянии), то фокусное расстояние глаза корректируется для создания резкого изображения. Это делается путем изменения формы линзы а. Калькуляторы фокусного расстояния окуляра Приведенные ниже калькуляторы выполняют грубое определение эффективного фокусного расстояния (EFL) простых 2- и 3-элементных окуляров. Вам нужно только указать фокусное расстояние отдельных элементов и расстояние между элементами. Формулы, используемые этими калькуляторами, являются приблизительными средними фокусными расстояниями.Средние фокусные расстояния попадают в диапазон от 35 мм до 70 мм. Этот диапазон наиболее похож на то, что мы видим своими глазами. В целом, человеческое зрение эквивалентно примерно 50-70 мм на полнокадровой камере. Это фокусное расстояние отлично подходит для прогулок. Вы можете быстро кадрировать фотографии, так как изображение будет во многом похоже. Расчет фокусного расстояния и увеличения лупы. Коэффициент преобразования — это расстояние до глаза вблизи, которое оценивается как 25 см. Это не расстояние от стекла до объекта Телескоп имеет увеличение 5 и длину трубы 60 см, тогда фокусное расстояние окуляра задается 11 января 2020 г. в Physics by Nishu03 (64.2к баллов) jee main 2020 0 голосов. 1 ответ. Увеличение небольшого телескопа составляет 20, а расстояние между его объективом и окуляром составляет 42 см при нормальной настройке. задано 7 мая 2019 г. в Physics by Sweety01 (70,0 тыс. баллов) optic jee jee.

фокусное расстояние Bedeutung, Определение фокусного расстояния: расстояние между точкой, где встречаются волны света, и центром объектива. Определение фокусного расстояния: 1. расстояние между точкой, где встречаются волны света, и центром линзы. 2.расстояние. Узнать больше Зонд оснащен объективом с фокусным расстоянием 60 мм, также доступны дополнительные объективы с фокусным расстоянием 80 мм и 120 мм. tsi.com Die Sonde is t mit einer Linse mite in er Brennweite von 6 0 мм ausgestattet, опционально al sind Linsen mit 80 и 1 20 мм Brennweite e rhäl tlich

Зрительная труба с фокусным расстоянием 60 см и окуляр с фокусным расстоянием 5 см фокусируется на удаленном объекте так, что из окуляра выходят параллельные лучи. Если объект образует угол 1 o на объективе, то угловая ширина изображения составляет: (A) 62 ° (B) 48 ° (C) 24 ° (D) 12 ° Этот PR использует внутренние свойства камеры глаза (в частности, focus_length) для получения более точной оценки положения глазного яблока в 3D .Зависит от зрачков-детекторов v1.1.1, обновите с помощью pip install -U зрачков-детекторов. Резюме Добавлены известные встроенные функции для камер глаза в camera_models.py. При остановке записи текущие встроенные функции камеры глаза сохраняются в записи (как с world.intrinsics) Детектор 3D есть. мы сделали кучу этих видео с этими выпуклыми линзами, где мы рисовали параллельные лучи и лучи, которые проходят через фокальную точку, чтобы выяснить, каким может быть изображение объекта, но то, что я хочу сделать в этом видео, на самом деле пришло с помощью алгебраической зависимости между расстоянием предмета от выпуклой линзы и расстоянием изображения от выпуклой линзы обычно.

Muchos ejemplos de oraciones traducidas contienen фокусное расстояние глаза — Diccionario español-inglés y buscador de traducciones en español Фокусное расстояние линзы f — это расстояние от линзы до фокальной точки F. Световые лучи (одной частоты), идущие параллельно оптической оси выпуклой или вогнуто-выпуклой линзы, встретятся в фокусе. Номинальное фокусное расстояние глаза составляет приблизительно 17 мм[1], но оно зависит от аккомодации. Природа человеческого бинокулярного зрения, в котором используются две линзы вместо одной, и постобработка корой сильно отличается от процесса создания и воспроизведения фотографии, видео или фильма

Человеческий глаз как оптическая система Энто Ke

  • Поскольку традиционный широкоугольный объектив имел фокусное расстояние около 28 мм, большинство комплектных объективов начинаются с 18 мм, чтобы соответствовать этой длине (т. е. 18 x 1.5 = 27 мм). Это в равной степени относится и к формату Four Thirds, чей множитель 2x означает, что стандартные объективы Olympus начинаются с 14 мм. Поскольку матрица использует только центральную часть изображения, это позволяет цифровым объективам быть легче и меньше, так как в их конструкции требуется меньше стекла
  • В следующий раз, когда вы будете снимать для развлечения, ограничьтесь одним фокусное расстояние. В идеале, фокусное расстояние, которое вы выберете, будет либо крайним, либо другим (телефото или широкоугольным), так что вы будете вынуждены смотреть на мир другими глазами, чем обычно.Если вы используете зум, держите его на одном фокусном расстоянии все время
  • Итак, каково среднее фокусное расстояние среднего человеческого глаза? Размер глаза взрослого человека составляет примерно 24,2 мм (поперечный) × 23,7 мм (сагиттальный) × 22,0–24,8 мм (осевой) без существенных различий между полами и возрастными группами
  • Фокусное расстояние = 1/2 центра кривизны Попытка a Решение a) C=1/2D =1/2(2,5 см) =1,25 см F=1/2C =1/2 (1,25) =0,625 Однако это не имеет смысла, такое фокусное расстояние кажется слишком маленьким/странным .В вопросе говорится, что он меняется между 2.1 и 2.3, поэтому мой ответ кажется очень странным. http://img23.imageshack.us/img23/9751/eyecopyw.jpg [Сломанный

Камера против человеческого глаза — PetaPixe

ближе к глазу, чем на 73 см. Определите фокусное расстояние контактных линз, которое позволит этому человеку читать журнал на расстоянии 25 см. Решение: помните, что для коррекции дальнозоркости требуется собирающая линза. То есть фокусное расстояние линзы положительно.При дальнозоркости объекты на близком расстоянии размыты. Диоптрия определяется как единица оптической силы линзы, равная 1/фокусному расстоянию линзы в метрах, или 100/фокусному расстоянию линзы в сантиметрах, или 40/фокусному расстоянию линзы в сантиметрах. дюймы. В офтальмологии принято работать в четвертьдиоптрийных единицах силы. Слайд 3 Корректирующие линзы имеют положительную или отрицательную силу. Отрицательные или минусовые линзы вызывают расхождение света. Положительные или плюсовые линзы заставляют свет сходиться. На мой взгляд, более длинные фокусные расстояния действительно ограничивают ваше поле зрения.Представьте себе полностью черную комнату, ваш контакт с миром только через маленькое окно и большое. Конечно, самый большой — 28 мм. Не знаю, как вы, а я хочу от мира столько, сколько смогу. Когда вы используете 28-миллиметровый объектив, это касается как объекта, который вы снимаете, так и фона. Я видел оптические модели глаза, например, в Справочнике OSA. Насколько я помню, глаз имеет диаметр около 25 мм, что делает его линзу оптической силой 40D. добавьте свой рецепт алгебраически, чтобы получить 28.75Д. Возьмите обратную, чтобы получить фокусное расстояние около 35 мм. Это показатель длины вашего глазного яблока. Можно посчитать больше.

Поле зрения — какое фокусное расстояние объектива ближе всего

Поскольку этот вид считается похожим на фокусное расстояние человеческого глаза, Одзу использовал его, чтобы создать натуралистический подход к своей истории. Еще один недавний пример использования одного объектива в фильме — «Зови меня своим именем» режиссера Луки Гуаданьино. Лука Гуаданьино и его оператор-постановщик Сайомбху Мукдипром взяли на себя задачу снять весь фильм на 35-мм объектив.Их целью было. Стандартный объектив имеет фиксированное фокусное расстояние (50 мм, 85 мм, 100 мм) и довольно точно воспроизводит то, что видит человеческий глаз — с точки зрения перспективы и угла зрения. Для 35-мм пленочной камеры или полнокадровой цифровой зеркальной фотокамеры объектив 50 мм считается стандартным. Хрусталик человеческого глаза представляет собой двояковыпуклую линзу, изготовленную из материала с показателем преломления 1,44. Его фокусное расстояние в воздухе составляет около 8 мм, которое также меняется. Будем считать, что радиусы кривизны его два . Физика.Объект находится на расстоянии 30 мм от линзы. Изображение объекта находится на расстоянии 90 мм за линзой. а) Собирающая или рассеивающая линза? объяснять. б) Чему равно фокусное расстояние линзы? в) Начертите диаграмму с линзой при x=0. Фокусное расстояние рассчитывается по следующей формуле: 1 6 + 1 7 = 1 U и V отсчитываются от главных плоскостей. Ru и Rv отсчитываются от вершин линзы. Если объект О находится близко к переднему фокусу, пучок, выходящий из линзы, почти коллимирован и Rv очень велико.Таким образом, d &lt&lt Rv, и можно аппроксимировать V

Rv. Rv измеряется для двух положений U1 и U2.

Объектив «рыбий глаз» — Википедия

Фокус, длина, глаз, значок фокусировки. Откройте в редакторе иконок. Это значок премиум-класса, который подходит для коммерческой работы: используйте его в коммерческих целях. Атрибуция не требуется. Поставляется в нескольких форматах, подходящих для экрана и печати. Готов к использованию в нескольких размерах. Изменяйте цвета и формы с помощью редактора значков. В корзину 2,00 $ Фокусное расстояние.Фокусное расстояние или диапазон фокусных расстояний в случае зумов обычно является главным фактором при выборе объектива для конкретной фотографии или типа фотографии. Фокусное расстояние объектива определяет две характеристики, которые очень важны для фотографов: увеличение и угол обзора. Когда дело доходит до фотографии, под нормальным чаще всего понимают объектив со стандартным фокусным расстоянием камеры. Обычный объектив видит примерно под таким же углом зрения, как и человеческий глаз. Давайте углубимся в то, что означает нормальный и почему это важно.Нормальный объектив — это объектив, фокусное расстояние которого равно диагонали сенсора камеры. Размер сенсора обычно называют форматом. Полнокадровый датчик DSLR. Фокус Длина Выбор является огромной частью процесса композиции изображения. Вы можете использовать широкоугольный объектив, чтобы попасть на задний план или создать расстояние, или выбрать более длинное фокусное расстояние длину , чтобы сжать объект относительно фона. фокусное длина любого выбора может быть хорошим в зависимости от того, как вы представляете себе сцену

Зрение — минимальное фокусное расстояние человеческого глаза

Те, кто покупает компактную камеру для пейзажной фотографии, также должны следить за эквивалентом фокусного расстояния, чтобы убедиться, что их камера может работать достаточно широко.Идеальные фокусные расстояния для пейзажей. Фокусное расстояние (а), пожалуй, самый важный фактор при выборе объектива для пейзажной съемки. Как мы упоминали выше, основной диапазон фокусных расстояний для пейзажей — от 14 мм до 35 мм. Чтобы проиллюстрировать, что такое каждое фокусное. Описывает, как определяется фокусное расстояние для собирающей или рассеивающей линзы. О нас Пресса Авторское право Свяжитесь с нами Создатели Реклама Разработчики Условия Политика конфиденциальности и безопасности Как работает YouTube Протестировать новое. Мы постоянно говорим о фокусном расстоянии, обсуждая различные объективы и стили фотографии в наших еженедельных бесплатных подкастах.. Новичку может показаться немного запутанным понимание фокусного расстояния, потому что есть несколько поворотов и сложностей, но я сделаю все возможное, чтобы объяснить это за 5 минут или меньше

Изменения фокусного расстояния объектива камеры напрямую не связаны. воздействовать на перспективу. Альтернативным, но эквивалентным утверждением было бы: 4. Внешний вид объектов в зависимости от их относительного расстояния и положения. Из Википедии. Перспектива в контексте зрения и зрительного восприятия — это то, как объекты предстают перед глазом на основе их пространственных атрибутов или их.Стандартные фокусные расстояния варьируются от 35 мм до 50 мм в зависимости от типа сенсора камеры. Поле зрения, обеспечиваемое стандартными фокусными расстояниями, приблизительно соответствует полю зрения человеческого глаза. Изображения, сделанные со стандартным фокусным расстоянием, показывают естественную перспективу без искажений &gt&gt&gt, поэтому вполне логично, что он будет использовать 50-мм объективы для целых фильмов, поскольку 50-мм (как и 35-мм) часто считают приближенным к фокусному расстоянию человеческого глаза. Этот хорошо известный комментарий к 50-миллиметровому объективу относится к 35-миллиметровому полнокадровому формату фотоснимков, который соответствует 35-миллиметровому объективу для формата пленки Super35. Основным параметром объектива является его фокусное расстояние.Фокусное расстояние объектива, выраженное в миллиметрах, представляет собой расстояние от оптического центра объектива (или узловой точки) до плоскости изображения в камере (часто обозначается буквой Φ на верхней пластине корпуса камеры), когда объектив сфокусирован на бесконечности. Плоскость изображения в камере находится там, где вы. Человеческий глаз имеет фокусное расстояние где-то между 40 мм и 58 мм, при этом 50 мм является обычным компромиссом. Это называется нормальным фокусным расстоянием. Это трудно измерить, потому что объектив фотоаппарата не является идеальным аналогом наших глаз Другие статьи, в которых обсуждается Фокусное расстояние: фоторецепция: Разнообразие глаз: поверхность линзы, которая укорачивает ее фокусное расстояние (расстояние от сетчатки до центра линзы) ).Один из самых интересных примеров амфибийной оптики встречается у четырехглазой рыбы рода Anableps, которая ходит по поверхностному мениску, при этом верхняя часть глаза смотрит внутрь

.

Электромагнитный спектр и цвет

Видимый свет — это всего лишь одна из форм электромагнитного излучения (ЭМИ), типа энергии, которая окружает нас повсюду. Другие формы ЭМИ включают, среди прочего, микроволны, рентгеновские лучи и радиоволны. Различные типы ЭМИ попадают в электромагнитный спектр, который определяется с точки зрения длины волны и частоты.Спектр видимого света занимает относительно небольшой диапазон частот между инфракрасным и ультрафиолетовым светом (рисунок (PageIndex)).

Рисунок (PageIndex): Спектр электромагнитного излучения варьируется от высокочастотных гамма-лучей до низкочастотных радиоволн. Видимый свет — это относительно небольшой диапазон электромагнитных частот, воспринимаемых человеческим глазом. В электромагнитном спектре видимый свет находится между ультрафиолетовым и инфракрасным светом. (кредит: модификация работы Йоханнеса Альмана).

В то время как длина волны представляет собой расстояние между соседними пиками световой волны, частота в упрощенном определении представляет собой скорость колебаний. Волны с более высокими частотами имеют более короткие длины волн и, следовательно, имеют больше колебаний в единицу времени, чем волны с более низкими частотами. Волны более высокой частоты также содержат больше энергии, чем волны более низкой частоты. Эта энергия передается в виде элементарных частиц, называемых фотонами. Волны более высокой частоты доставляют более энергичные фотоны, чем волны более низкой частоты.

Фотоны с разной энергией по-разному взаимодействуют с сетчаткой. В спектре видимого света каждый цвет соответствует определенной частоте и длине волны (Рисунок (PageIndex)). Самая низкая частота видимого света проявляется в виде красного цвета, а самая высокая — в виде фиолетового. Когда сетчатка получает видимый свет многих различных частот, мы воспринимаем его как белый свет. Однако белый свет можно разделить на составляющие его цвета с помощью преломления.Если мы пропускаем белый свет через призму, разные цвета будут преломляться в разных направлениях, создавая радужный спектр на экране за призмой. Это разделение цветов называется дисперсией, и оно происходит потому, что для данного материала показатель преломления различен для разных частот света.

Некоторые материалы могут преломлять невидимые формы ЭМИ и фактически преобразовывать их в видимый свет. Некоторые флуоресцентные красители, например, поглощают ультрафиолетовый или синий свет, а затем используют энергию для испускания фотонов другого цвета, испуская свет, а не просто вибрируя.Это происходит потому, что поглощение энергии заставляет электроны прыгать в более высокие энергетические состояния, после чего они почти сразу же возвращаются в свои основные состояния, испуская определенное количество энергии в виде фотонов. Не вся энергия излучается данным фотоном, поэтому испускаемые фотоны будут иметь более низкую энергию и, следовательно, более низкую частоту, чем поглощенные. Таким образом, краситель, такой как техасский красный, может возбуждаться синим светом, но излучать красный свет, или краситель, такой как изотиоцианат флуоресцеина (FITC), может поглощать (невидимый) высокоэнергетический ультрафиолетовый свет и излучать зеленый свет (рисунок (PageIndex)).В некоторых материалах фотоны могут испускаться с задержкой после поглощения, в этом случае этот процесс называется фосфоресценцией. Светящийся в темноте пластик работает с использованием фосфоресцентного материала.

Рисунок (PageIndex): Флуоресцентные красители, абсорбированные эндотелиальными клетками бычьей легочной артерии, излучают яркие цвета при возбуждении ультрафиолетовым светом под флуоресцентным микроскопом. Различные клеточные структуры поглощают разные красители. Ядра окрашены в синий цвет с помощью 4&rsquo,6-диамидино-2-фенилиндола (DAPI), микротрубочки отмечены зеленым с помощью антитела, связанного с FITC, а актиновые филаменты помечены красным с помощью фаллоидина, связанного с тетраметилродамином (TRITC).

  1. Что имеет более высокую частоту: красный свет или зеленый свет?
  2. Объясните, почему возникает дисперсия при прохождении белого света через призму.
  3. Почему флуоресцентные красители излучают свет другого цвета, чем поглощают?

CBSE Class 10 Science Chapter 11 Notes Человеческий глаз и красочный мир

Человеческий глаз и красочный мир Class 10 Notes Понимание урока

1. Человеческий глаз: человеческий глаз чрезвычайно ценный и чувствительный орган чувств, который позволяет нам видеть предметы и цвета вокруг нас.

  • Роговица: Тонкая мембрана, через которую свет попадает в глаз, максимальное преломление происходит на внешней поверхности роговицы.
  • Радужная оболочка: темная мышечная оболочка, которая контролирует размер зрачка.
  • Зрачок: Регулирует и контролирует количество света, попадающего в глаз.
  • Хрусталик: Состоит из волокнистого желеобразного материала с регулируемой кривизной, формирует перевернутое и реальное изображение объекта на сетчатке.
  • Retina: Это светочувствительный экран, на котором формируется изображение.

  • Способность хрусталика глаза регулировать свое фокусное расстояние называется аккомодацией.
  • Наименьшее расстояние отчетливого зрения: Минимальное расстояние, на котором объект может быть отчетливо виден без какого-либо напряжения для нормального глаза, т. е. 25 см для нормального зрения.
  • Дальняя точка глаза: Самая дальняя точка, до которой глаз может ясно видеть объекты, называется дальней точкой глаза. Это бесконечность для нормального глаза.

4.Дефекты зрения:
(i) Катаракта: Хрусталик людей в пожилом возрасте становится молочным и мутным. Это состояние называется катарактой. Восстановить зрение можно с помощью операции по удалению катаракты.
(ii) Близорукость: (Близорукость)

Человек с близорукостью может ясно видеть близлежащие объекты, но не может четко видеть отдаленные объекты. Причина

(iii) Гиперметропия (дальнозоркость)
Человек с гиперметропией может ясно видеть удаленные предметы, но не может отчетливо видеть близлежащие предметы.
Причина

Коррекция
Выпуклая линза подходящей оптической силы.

(iv) Пресбиопия
Способность глаза к аккомодации обычно уменьшается с возрастом. При этом глазном дефекте трудно комфортно и отчетливо видеть близлежащие предметы без корригирующих очков.

Причина: Ослабление ресничных мышц и уменьшение гибкости хрусталика глаза.

Коррекция: с помощью бифокальной линзы. Верхняя часть состоит из вогнутой линзы, а нижняя — из выпуклой.

5. Преломление света через призму

(i) Преломление света происходит на двух поверхностях, во-первых, когда свет попадает из воздуха в призму, и, во-вторых, когда свет выходит из призмы.
(ii) Угол призмы: Угол между двумя боковыми гранями призмы называется углом призмы.
(iii) Угол отклонения: угол между падающим лучом (направленным вперед) и выходящим лучом I (направленным назад).

6. Рассеивание белого света стеклянной призмой
Рассеивание:

  • Расщепление света на составляющие его цвета называется рассеиванием.
  • Красный свет изгибается меньше всего, а фиолетовый больше всего.

Спектр: полоса цветных компонентов светового луча называется спектром, т. е. VIBGYOR

рекомбинирует, образуя белый свет.

7. Радуга
Радуга — это естественный спектр, появляющийся в небе после дождя. Это вызвано рассеиванием солнечного света мельчайшими каплями воды, присутствующими в атмосфере.Капля воды действует как маленькая призма. Они преломляют и рассеивают падающий солнечный свет, затем отражают его внутри и, наконец, снова преломляют.

За счет рассеивания света и внутреннего отражения появляются разные цвета.

8. Атмосферная рефракция
Если физические условия преломляющей среды (воздуха) непостоянны, видимое положение объекта колеблется.

  • Мерцание звезд происходит из-за атмосферного преломления звездного света.
  • Когда свет звезд входит в атмосферу Земли, он постоянно преломляется. Поскольку физические условия земной атмосферы непостоянны, звезды кажутся мерцающими.

Более ранний восход и более поздний закат

Более ранний восход и более поздний закат из-за атмосферной рефракции.
Когда солнце находится немного ниже горизонта, солнечный свет, идущий из менее плотной (вакуумной) среды в более плотную (воздух), преломляется вниз.Поэтому Солнце кажется выше горизонта. Точно так же, даже после заката, Солнце некоторое время можно увидеть из-за преломления солнечного света.

Явление рассеяния света коллоидной частицей приводит к эффекту Тиндаля.
Эффект Тиндаля можно наблюдать, когда солнечный свет проходит через полог густого леса. Здесь крошечные капельки в тумане рассеивают свет.
Цвет рассеянного света зависит от размера рассеивающих частиц. Очень мелкие частицы рассеивают в основном синий свет, в то время как частицы большего размера рассеивают свет с большей длиной волны.

Цвет ясного неба голубой: Молекулы воздуха и другие мелкие частицы в атмосфере имеют размер меньше, чем длина волны видимого света. Когда солнечный свет проходит через атмосферу, мелкие частицы в воздухе рассеивают синий цвет сильнее, чем красный.

Сигнальные огни опасности красного цвета: потому что красный цвет меньше всего рассеивается туманом или дымом.

Солнце кажется красноватым рано утром: Утром и вечером Солнце находится близко к горизонту.Солнечный свет распространяется в атмосфере на большее расстояние, и большая часть синего света и более коротких волн рассеивается частицами. Поэтому свет, достигающий наших глаз, имеет большую длину волны. Это приводит к красноватому виду Солнца.

Класс 10 Естествознание Глава 11 Примечания Важные термины

Глаз: Человеческий глаз является чрезвычайно ценным и чувствительным органом чувств, который позволяет нам видеть объекты и цвета вокруг нас.

Способность аккомодации: Способность хрусталика глаза регулировать свое фокусное расстояние называется аккомодацией.

Близорукость: Человек с миопией может ясно видеть близлежащие объекты, но не может четко видеть удаленные объекты.

Катаракта: Хрусталик людей в пожилом возрасте становится молочным и мутным. Это состояние называется катарактой.

Гиперметропия: Человек с гиперметропией может ясно видеть удаленные объекты, но не может отчетливо видеть близлежащие объекты.

Пресбиопия: Способность глаза к аккомодации обычно уменьшается с возрастом.При этом глазном дефекте трудно комфортно и отчетливо видеть близлежащие предметы без корригирующих очков.

Дисперсия: Расщепление света на составляющие его цвета называется дисперсией.

Атмосферная рефракция: Преломление света частицами, составляющими атмосферу. Эффект Тиндаля: явление рассеяния света коллоидными частицами приводит к эффекту Тиндаля.


Электронные контактные линзы: передайте данные в глаза

Мы видели тысячи раз в фильмах, как огромные объемы информации разворачиваются прямо у кого-то на глазах без необходимости в каком-либо мониторе.Теперь вымысел ближе к тому, чтобы стать реальностью, поскольку работающая модель электронных контактных линз доказала свою эффективность на кроликах.

Нынешнее воплощение объектива вряд ли вызовет восторг у тех, кто думает о голливудских фильмах, потому что устройство отображает только один пиксель, но концепция, лежащая в основе этого одного пикселя, действительно привлекает внимание, потому что то, что может сделать один пиксель , другие могут следовать. Согласно PopSci, профессор Бабак Парвиз говорит, что следующим шагом будет «включение заранее определенного текста в контактную линзу.”

Однако помимо выхода за рамки одного пикселя необходимо преодолеть еще несколько препятствий. Первая проблема — мощность. Текущая версия контактной линзы получает энергию от внешнего источника с помощью антенны, которая имеет радиус действия один метр в свободном пространстве и всего два сантиметра, когда линза находится на глазу. Другая проблема касается самого глаза. Минимальное фокусное расстояние человеческого глаза составляет несколько сантиметров, поэтому информация, отображаемая на контактной линзе, будет размытой.Чтобы решить эту конкретную проблему, исследователи использовали тонкие линзы Френеля для увеличения изображения. В настоящее время нет информации о том, будет ли процесс в какой-то момент усовершенствован или как именно увеличенный дисплей может повлиять на зрение, когда текст не читается на контактных линзах.

Когда дело доходит до безграничных объемов данных, передаваемых прямо в глаз, будущее уже близко, но ему еще предстоит пройти немало времени, прежде чем оно наступит.


Мир научных вопросов

Ответ. Зрачок глаза действует как переменная апертура, размер которой можно изменять с помощью радужной оболочки, а регулировка зрачка требует времени. Итак, когда мы входим с яркого солнечного света в темную комнату, мы сначала не можем видеть.

3. Человек использует очки силы +2D. Какой у него дефект зрения?
Ответ. Человек, который носит очки силы +2D, означает, что он страдает гиперметропией (дальнозоркостью).

4.Почему куры рано встают и рано ложатся?
Ответ. Куры имеют большое количество палочек, которые помогают им определять интенсивность света. Таким образом, куры рано просыпаются и рано ложатся спать.

5. Каков характер изображения, формируемого на сетчатке глаза?
Ответ. Изображение, сформированное на сетчатке, уменьшено, перевернуто и реально.

6. Что является причиной дальтонизма?
Ответ. Клетки C1 сетчатки чувствительны к цветам, и когда эти клетки не реагируют должным образом, они позволяют сетчатке различать цвета.

7. Укажите строение радужной оболочки и ее функции в человеческом глазу.
Ответ . Структура, называемая радужной оболочкой за роговицей, представляет собой темную мышечную диафрагму, которая контролирует размер зрачка, а зрачок регулирует и контролирует количество света.

8. Определите расстояние отчетливого зрения и укажите его диапазон.
Ответ. Минимальное расстояние, на котором предметы можно видеть наиболее отчетливо без напряжения, называется наименьшим расстоянием отчетливого зрения и его диапазон составляет около 25 см.

9. Что подразумевается под наименьшим расстоянием отчетливого зрения?
Ответ. Наименьшее расстояние отчетливого зрения означает минимальное расстояние, на котором предметы можно видеть наиболее отчетливо без напряжения.

10. Определите силу аккомодации глаза.
Ответ. Способность хрусталика глаза регулировать свое фокусное расстояние называется способностью аккомодации.

11. Почему чистое небо кажется голубым?
Ответ. Когда солнечный свет проходит через атмосферу, мелкие частицы в воздухе рассеивают синий цвет, поэтому чистое небо кажется голубым.

12. Почему требуется некоторое время, чтобы увидеть объекты в кинозале, когда мы только что вошли в зал с яркого солнечного света? Объясните вкратце.
Ответ. Зрачок глаза действует как переменная апертура, размер которой можно изменять с помощью радужной оболочки, а регулировка зрачка требует времени. Итак, требуется некоторое время, чтобы увидеть объекты в кинозале, когда мы только вошли в зал с яркого солнечного света.

13. Как изменяется толщина хрусталика глаза, когда мы переводим взгляд с дерева вдаль на чтение книги?
Ответ. Толщина хрусталика глаза увеличивается, когда мы переводим взгляд с дерева вдаль на чтение книги.

14. Учащийся, сидящий в конце класса, не может четко прочитать буквы, написанные на доске. Какой совет даст ей врач?
Ответ. У студентки близорукость или близорукость, и врач посоветует ей взять очки -ве силы, т. е. вогнутую линзу подходящей силы.
.
15. Гиперметеоритный человек предпочитает снимать очки во время вождения. Дайте повод.
Ответ. Человек с дальнозоркостью хорошо видит удаленные предметы, а во время вождения человеку приходится видеть больше, чем ближнюю точку (25 см). Это потому, что
гиперметеоритный человек предпочитает снимать очки во время вождения.

16. Как мы можем четко видеть близлежащие и удаленные предметы?
Ответ. Мы можем четко видеть близлежащие, а также удаленные объекты благодаря способности хрусталика глаза регулировать свое фокусное расстояние, что называется силовой аккомодацией.

17. Почему параллельные лучи разного цвета по-разному отклоняются при прохождении через стеклянную призму?
Ответ. Различные цвета света изгибаются под разными углами по отношению к падающему лучу при прохождении через призму, поскольку они имеют разные длины волн.

18. Назовите любые два явления, связанные с образованием радуги.
Ответ . Два явления, связанные с образованием радуги, — это внутреннее отражение и дисперсия.

19 . Нарисуйте лучевую диаграмму, показывающую дисперсию через призму, когда узкий пучок белого света падает на одну из ее преломляющих поверхностей. Также укажите порядок цветов полученного спектра.
Ответ. Анс.

20. Задайте угол отклонения.
Ответ. Угол между падающим и выходящим лучами называется углом отклонения.

21. Перечислите цвета, на которые распадается свет, в порядке убывания их преломления при выходе из призмы.
Ответ . Красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый.

22. Пучок белого света расщепляется при прохождении через призму. Назовите это явление и укажите его причину.
Ответ. Явление это преломление и причина в том, что разные длины волн разного цвета и разного цвета отклоняются под разными углами.

23. Почему солнце кажется красноватым во время восхода и заката? Объяснять.
Ответ. Во время восхода и заката свет от Солнца у горизонта проходит через более толстые слои воздуха и на большее расстояние в земной атмосфере. Более короткие волны рассеиваются частицами, и большая часть красного света более длинных волн, которые меньше всего рассеиваются, достигает наших глаз. Это приводит к красноватому виду Солнца.

24. Почему различные компоненты белого света распадаются в спектр, когда он проходит через треугольную стеклянную призму?
Ответ.Различные цвета света изгибаются под разными углами по отношению к падающему лучу при прохождении через призму, поскольку разные цвета имеют разные длины волн, поэтому отклоняются под разными углами.

25. Что такое дисперсия?
Ответ. Расщепление света на семь составляющих его цветов называется дисперсией.

26. Что происходит, когда свет проходит через стеклянную призму.
Ответ. Различные цвета света преломляются под разными углами по отношению к падающему лучу, когда они проходят через призму.

27. Что такое астигматизм?
Ответ. Астигматизм — это распространенная проблема со зрением, вызванная неправильной формой роговицы, которая вызывает нечеткость зрения.

28. Назовите дефект зрения, при котором глаз в силу старости теряет способность к аккомодации.
Ответ. Пресбиопия.

II. Вопросы с кратким ответом:

(б) Назовите две причины, из-за которых может возникнуть миопический дефект глаза?
Ответ.(a)

(b) Этот дефект может возникнуть из-за
(i) чрезмерной кривизны хрусталика глаза или
(ii) удлинения глазного яблока.

Ответ. Нет, положение звезды, как мы ее видим, не является ее истинным положением. Атмосферная рефракция происходит в среде с постепенно изменяющимся показателем преломления. Поскольку атмосфера искажает свет звезды по направлению к нормали, видимое положение звезды немного отличается от ее фактического положения. Звезда кажется немного выше, чем ее фактическое положение, если смотреть вблизи горизонта.

16. Какого цвета будет небо для астронавта, находящегося на Международной космической станции на орбите Земли? Обоснуйте свой ответ, аргументируя.

Анс. Цвет неба будет черным для астронавта, находящегося на Международной космической станции, вращающейся вокруг Земли, потому что в космосе нет атмосферы и свет, достигающий его, не рассеивается. Рассеяние синего света с короткой длиной волны обуславливает голубой цвет неба.

Ответ. Угол между падающим и выходящим лучами называется углом отклонения.
Различные компоненты белого света распадаются на спектр, когда он проходит через треугольную стеклянную призму, потому что разные цвета имеют разную длину волны и отклоняются под разными углами.

24. Почему с возрастом снижается сила аккомодации глаза? Объяснять.
Ответ. Способность глаза к аккомодации обычно снижается с возрастом.Возникает из-за постепенного ослабления цилиарных мышц и уменьшения гибкости хрусталика глаза.

25. Нарисуйте лучевую диаграмму для каждого изображения:
(i) Миопический глаз (ii) Гиперметропический глаз.
Ответ . (i) Миопический глаз-

III. Вопросы с развернутым ответом:

1. Учащийся, страдающий миопией, не может отчетливо видеть предметы, расположенные дальше 5 м. Укажите две возможные причины, из-за которых мог возникнуть этот дефект зрения.С помощью лучевых диаграмм объясните.
Ответ. Близорукость известна как близорукость. Близорукий человек может ясно видеть близлежащие предметы, но не может отчетливо видеть удаленные предметы. В близоруком глазу изображение удаленного предмета формируется перед сетчаткой, а не на самой сетчатке.
Этот дефект может возникнуть из-за
(i) чрезмерной кривизны хрусталика глаза или (ii) удлинения глазного яблока.
Этот дефект можно исправить с помощью вогнутой линзы подходящей оптической силы.Вогнутая линза подходящей оптической силы вернет изображение на сетчатку, и таким образом дефект будет устранен.


2. (i) Почему учащийся не может отчетливо видеть предметы, находящиеся на расстоянии более 5 м от его глаз.
(ii) тип корректирующей линзы, используемой для восстановления нормального зрения, и способ исправления этого дефекта с помощью этой линзы.
Ответ. См. ответ на вопрос 1

3. Перечислите части человеческого глаза, которые контролируют количество попадающего в него света.Объясните, как они выполняют эту функцию.
Ответ. Радужная оболочка и зрачок — это две части глаза, которые контролируют количество попадающего в него света. Радужка позади роговицы представляет собой темную мышечную диафрагму, которая контролирует размер зрачка. Зрачок регулирует и контролирует количество света, попадающего в глаз.
Зрачок глаза действует как переменная апертура, размер которой можно изменять с помощью радужной оболочки. Когда свет очень яркий, радужная оболочка сужает зрачок, чтобы в глаз попадало меньше света.Однако при тусклом свете радужная оболочка расширяет зрачок, позволяя большему количеству света проникать в глаз. Таким образом, зрачок полностью открывается за счет расслабления радужной оболочки.

4. Напишите функцию сетчатки глаза человека. Знаете ли вы, что повреждение роговицы можно вылечить, заменив дефектную роговицу роговицей донорского глаза? Как и зачем нам организовывать группы, чтобы мотивировать членов сообщества жертвовать свои глаза после смерти?
Ответ. Сетчатка человеческого глаза действует как экран.Хрусталик глаза формирует на сетчатке перевернутое реальное изображение предмета. Сетчатка представляет собой тонкую мембрану с огромным количеством светочувствительных клеток. Светочувствительные клетки активируются при освещении и генерируют электрические сигналы. Эти сигналы передаются в мозг через зрительные нервы. Мозг интерпретирует эти сигналы и, наконец, обрабатывает информацию, чтобы мы воспринимали объекты такими, какие они есть.
Пожертвовав свои глаза после смерти, мы сможем осветить жизнь слепого человека.
Около 35 миллионов человек в развивающихся странах слепы, и большинство из них можно вылечить. Около 4,5 миллионов человек с роговичной слепотой могут быть вылечены с помощью трансплантации роговицы донорских глаз. Одна пара глаз дает зрение ДВУМ СЛЕПЫМ НА РОГОВИКЕ.

5. Перечислите три распространенных дефекта рефракции зрения. Предложите пути исправления этих недостатков.
Ответ. Тремя распространенными рефракционными дефектами зрения являются миопия или близорукость, гиперметропия или дальнозоркость и пресбиопия.
Близорукость. Человек с миопией может ясно видеть близлежащие предметы, но не может отчетливо видеть удаленные предметы. В миопическом глазу изображение удаленного предмета формируется перед сетчаткой. Этот дефект можно исправить, используя вогнутую линзу подходящей оптической силы. Вогнутая линза подходящей оптической силы вернет изображение на сетчатку, и таким образом дефект будет устранен.
Гиперметропия — Гиперметропия также известна как дальнозоркость. Человек с гиперметропией может ясно видеть отдаленные предметы, но не может отчетливо видеть близлежащие предметы.Это связано с тем, что световые лучи от близко расположенного объекта фокусируются в точке за сетчаткой.
Этот дефект можно исправить, используя выпуклую линзу подходящего увеличения. Очки с собирающими линзами обеспечивают дополнительную силу фокусировки, необходимую для формирования изображения на сетчатке.
Пресбиопия. Способность глаза к аккомодации обычно уменьшается с возрастом. Им трудно комфортно и отчетливо видеть близлежащие предметы без корректирующих очков. Этот дефект называется пресбиопией.Возникает из-за постепенного ослабления цилиарных мышц и уменьшения гибкости хрусталика глаза. Таким людям требуются бифокальные линзы. Обычный тип бифокальных линз состоит как из вогнутых, так и из выпуклых линз. В наши дни исправить дефекты рефракции можно с помощью контактных линз или с помощью хирургических вмешательств.

6. Около 45 тысяч человек в развивающихся странах страдают от роговичной слепоты. Около 3 тысяч детей в возрасте до 12 лет, страдающих этим дефектом, можно вылечить, заменив дефект роговицей донорского глаза.Как и почему ученик вашего возраста может привлечь внимание людей к этому факту?
Ответ. Попробуйте сами .

7. Человек не может читать газету на расстоянии 50 см от глаза. Назовите дефект зрения, которым он страдает? Нарисуйте лучевую диаграмму, чтобы проиллюстрировать дефекты. Укажите две возможные причины. Нарисуйте лучевую диаграмму, чтобы показать, как этот дефект можно исправить с помощью линзы с соответствующим фокусным расстоянием. Мы видим рекламу донорства глаз по телевидению или в газете.Напишите важность такой рекламы.
Ответ . Человек не может читать газету вблизи 50 см от глаз. Человек гиперметропичен. Он может ясно видеть отдаленные предметы, но не может отчетливо видеть близлежащие предметы. Это связано с тем, что световые лучи от близко расположенного объекта фокусируются в точке за сетчаткой. Этот дефект возникает либо потому, что
(i) фокусное расстояние хрусталика глаза слишком велико, либо
(ii) глазное яблоко стало слишком маленьким.
Этот дефект можно исправить, используя выпуклую линзу подходящего увеличения.Очки с собирающими линзами обеспечивают дополнительную силу фокусировки, необходимую для формирования изображения на сетчатке.



Реклама донорства глаз на телевидении или в газете помогает ослепить окружающих нас людей, и больше людей узнает об этом благородном деле.

8. (a) Какой тип очков следует носить человеку с дефектом близорукости, а также дальнозоркости.
(б) Дальняя точка близорукого человека составляет 150 см.Каковы природа и сила линзы, необходимые для исправления дефекта?
(c) Диаграмма формирования изображения с помощью луча:
(i) близорукого глаза
(ii) Коррекция близорукости с помощью соответствующей линзы.
Ответ. (a) Очки с вогнутой линзой или рассеивающей линзой должны носить лица, имеющие дефект миопии и собирающую линзу при дальнозоркости.
(b) Дальняя точка близорукого человека составляет 150 см.Человек с близорукостью может ясно видеть близлежащие предметы, но не может отчетливо видеть удаленные предметы. У человека с этим дефектом дальняя точка ближе бесконечности. Вогнутая линза или рассеивающая линза подходящей оптической силы вернет изображение на сетчатку, и таким образом дефект будет устранен.

9. Образ человека сквозь поток горячего воздуха, поднимающийся над огнем, исчезал, колебался. Объяснять.
Ответ. Кажущееся беспорядочное колебание объектов, наблюдаемое сквозь поток горячего воздуха, поднимающийся над огнем или радиатором, потому что воздух непосредственно над огнем становится более горячим, чем воздух выше.
Более горячий воздух легче или менее плотный, чем более холодный воздух над ним, и имеет показатель преломления немного меньше, чем у более холодного воздуха. Поскольку физические условия преломляющей среды не являются стационарными, видимое положение объекта, если смотреть сквозь горячий воздух, колеблется. Таким образом, это колебание является следствием атмосферной рефракции в небольшом масштабе в нашей локальной среде.

10. (a) Опишите деятельность вместе с диаграммой уровня явления рассеивания через призму.
(b) Объясните вкратце образование радуги с помощью рисунка.
Ответ. (a) Задание. Возьмите толстый лист картона и проделайте в его середине небольшое отверстие или узкую прорезь.
Позвольте солнечному свету падать на узкую щель. Это дает узкий пучок белого света.
Теперь возьмите стеклянную призму и позвольте свету из щели падать на одну из ее граней.
Медленно поворачивайте призму, пока исходящий от нее свет не появится на ближайшем экране.
Мы найдем красивую полосу цветов из-за рассеивания света.

Деятельность : . Поместите сильный источник (S) белого света в фокус собирающей линзы (L1). который обеспечивает параллельный пучок света.
. Позвольте лучу света пройти через прозрачный стеклянный резервуар (T) с чистой водой.
. Позвольте лучу света пройти через круглое отверстие (с), сделанное в картоне. Получите четкое изображение круглого отверстия на экране (MN) с помощью второй собирающей линзы (L2).
.Растворите около 200 г тиосульфата натрия примерно в 2 л чистой воды, набранной в резервуар.
Добавьте в воду от 1 до 2 мл концентрированной серной кислоты.
Мы можем наблюдать синий свет с трех сторон стеклянного резервуара из-за рассеяния коротких частиц серы. Цвет проходящего света с четвертой стороны стеклянного резервуара, обращенной к круглому отверстию, сначала оранжево-красный, а затем ярко-малиновый на экране.
В этой деятельности используются два химических вещества: тиосульфат натрия и серная кислота .

12. (I) Дайте определение дисперсии. Как призма пропускает белый свет? Какой цвет света искривляется больше и меньше всего?
(II) Узкий пучок белого света проходит через стеклянную призму. Обведите его на бланке для ответов и покажите путь выходящего луча, как это видно на экране.
а) Напишите название и причину наблюдаемого явления.
(б) Где еще в природе такое явление наблюдается.
(c) На основании наблюдения сформулируйте выводы, которые можно сделать о строении белого света.
Ответ. (I) Расщепление света на составляющие его цвета называется дисперсией.
Белый свет рассеивается на его семицветные компоненты с помощью призмы. Различные цвета света изгибаются под разными углами по отношению к падающему лучу, когда они проходят через призму. Это происходит из-за разных длин волн разного цвета.
Красный свет изгибается меньше всего, а фиолетовый больше всего.
(II)

(a) Это явление представляет собой дисперсию света и возникает из-за того, что разные цвета света изгибаются под разными углами по отношению к падающему лучу, поскольку они имеют разные длины волн.
(б) Радуга после дождя.
(c) Призма, вероятно, разделила падающий белый свет на полосу из семи цветов. Последовательность цветов: фиолетовый, индиго, синий, зеленый, желтый, оранжевый и красный. (VIBGYOR)

13. Назовите природное явление, стоящее за образованием радуги? Объясните явление. Назовите прибор, с помощью которого можно наблюдать подобное явление в лаборатории? Если вы смотрите на радугу в небе, каково положение солнца относительно вашего положения?
Ответ. Природное явление, лежащее в основе образования радуги, — дисперсия.
Расщепление света на составляющие его цвета называется дисперсией.
Белый свет рассеивается на его семицветные компоненты с помощью призмы. Различные цвета света изгибаются под разными углами по отношению к падающему лучу, когда они проходят через призму. Это происходит из-за разных длин волн разного цвета.
Красный свет изгибается меньше всего, а фиолетовый больше всего.
Призма используется для наблюдения за дисперсией в лаборатории.
Радуга всегда формируется в направлении, противоположном Солнцу. Поэтому положение Солнца позади меня.

14. Пожилой человек не может четко видеть близлежащие предметы, а также различать предметы.
а) Каким дефектом зрения страдает больной?
(b) Какая линза потребуется, чтобы ясно видеть как близлежащие, так и удаленные объекты? Назови причины.
Ответ. (a) Дефектом зрения является пресбиопия, при которой ему трудно удобно и отчетливо видеть близлежащие предметы без корректирующих очков.Этот дефект называется пресбиопией.
(b) Обычный тип бифокальных линз состоит как из вогнутых, так и из выпуклых линз.
Причина: Возникает из-за постепенного ослабления цилиарных мышц и уменьшения гибкости хрусталика глаза. Так что человек может страдать как близорукостью, так и дальнозоркостью. Обычный тип бифокальных линз состоит как из вогнутых, так и из выпуклых линз. Верхняя часть состоит из вогнутой линзы. Это облегчает дальнее видение. Нижняя часть представляет собой выпуклую линзу. Это облегчает зрение вблизи.


Изменение мировоззрения: объяснение коррекции зрения

Почти 75% населения США полагаются на какую-либо форму визуальной помощи. По данным The Vision Council, примерно 64% ​​людей носят очки, а 11% полагаются на контактные линзы. Для большинства из нас эти статистические данные не являются неожиданностью ⁠ — наглядные пособия были преобладающей частью нашего общества на протяжении веков. Многие из нас приобрели свою первую пару очков или контактных линз в молодом возрасте, рано развивая оптическую уверенность.

Но что же это за инструменты на самом деле и зачем они многим из нас нужны? Как наши линзы меняют то, как мы видим мир? Прежде чем углубляться в такие вопросы, полезно разобраться в физиологии зрения.

Анатомия человеческого глаза

Когда свет попадает на роговицу, прозрачную наружную оболочку глаза, она изгибается к зрачку, отверстию глаза. Зрачок сужается и расширяется в зависимости от окружающей среды посредством процесса, называемого зрачковым световым рефлексом: при слабом освещении зрачок расширяется для лучшего визуального восприятия, а при ярком освещении он сужается для умеренного воздействия света.Затем проходящий свет проходит через хрусталик и еще раз изгибается, прежде чем попасть на сетчатку. Однако этот механизм двойного изгиба переворачивает весь визуальный ввод, однако мозг возвращает его правильной стороной до того, как происходит когнитивное восприятие. Чтобы попасть в мозг, визуальные образы кодируются в электрические импульсы, которые проходят по зрительному нерву и в конечном итоге достигают затылочной доли коры головного мозга.

В норме свет, попадающий в линзу, фиксируется в точном месте на сетчатке, которое называется фокальной точкой.Качество этой фиксации зависит от расстояния между хрусталиком и сетчаткой. Когда это расстояние отклоняется от идеальной длины, фокальная точка формируется либо впереди, либо позади сетчатки, а не на самой сетчатке. Результатом является неточное рассеяние света, называемое ошибкой преломления . Аномалии рефракции нарушают четкость зрения, ухудшая фокусировку и, в конечном счете, интерпретацию зрительного ввода. Поскольку форма и размер человеческого глаза продолжают меняться в процессе развития и взросления, нарушения зрения могут возникнуть практически в любой момент жизни.

Наиболее распространенным нарушением рефракции является миопия, обычно называемая близорукостью. При миопии осевая длина (расстояние между хрусталиком и сетчаткой) аномально удлиняется, так что фокус находится перед сетчаткой. Это состояние, приводящее к снижению способности четко видеть удаленные объекты, затрагивает примерно 25% американцев.

Близорукость (вверху) и дальнозоркость (внизу), иллюстрирующие их соответствующие ошибки фокуса, формирующиеся до и за пределами сетчатки.

Вызывает тревогу тот факт, что с 1971 года частота близорукости в Соединенных Штатах удвоилась. В странах Восточной Азии, таких как Китай, Тайвань и Япония, распространенность миопии среди молодых людей составляет приблизительно 70–90%. Это открытие указывает на то, что влияние окружающей среды на зрение более заметно, чем считалось ранее, поскольку, как сообщается, дети в этих странах проводят больше времени в помещении и вдали от солнечного света. На самом деле, одно тайваньское исследование показало, что световое вмешательство значительно уменьшало миопический сдвиг и осевое удлинение у школьников, которые проводили не менее 11 часов в неделю на открытом воздухе в течение одного года.Другое исследование показало, что учащиеся, которые занимались спортом на открытом воздухе, имели наименьший потенциал для развития миопии.

Теоретический механизм этого эффекта заключается в том, что секреция дофамина в сетчатке, которая индуцируется светом, обратно пропорциональна осевому удлинению. Хотя точная роль дофамина в этом процессе все еще неясна, одно из объяснений гласит, что агонисты дофамина сетчатки, которые представляют собой вещества, которые инициируют физиологический ответ после связывания с рецепторами, «взаимодействуют с ранней сигнальной молекулой ZENK.Результатом является инициация постнатального роста глаз.

Тяжесть близорукости у пациентов может быть оценена как легкая, умеренная или высокая, в зависимости от степени оптической силы, необходимой для коррекции. В то время как легкая близорукость является наиболее распространенной и легко управляемой, близорукость высокой степени связана с более серьезными состояниями, включая повреждение сетчатки, глаукому и катаракту. Глаукома, приводящая к поражению зрительного нерва, и катаракта, нарушающая четкость зрения из-за накопления белка в хрусталике, относятся к прогрессирующим патологиям.В тяжелых случаях они могут привести к полной потере зрения.

В отличие от миопии, дальнозоркость (также известная как дальнозоркость) характеризуется укорочением осевой длины, в результате чего фокус формируется за пределами сетчатки. Следовательно, дальнозоркие люди могут четко видеть удаленные объекты, но сообщают о размытом зрении на более близких расстояниях. Дальнозоркость присутствует у 10% людей в Соединенных Штатах и, как и близорукость, диагностируется с помощью оценки рефракции. Дальнозоркость также показывает связь с окружающей средой: исследование, проведенное в 2008 году в Польше, показало, что дальнозоркость встречается реже среди школьников, выросших в городе, по сравнению с теми, кто живет в сельской местности.Это заболевание также ухудшается с возрастом из-за постепенного увеличения жесткости хрусталика с течением времени. Когда дальнозоркость появляется в более позднем взрослом возрасте, она определяется как пресбиопия.

Дальнозоркость может быть клинически диагностирована несколькими способами, в том числе простым или патологическим. Простая дальнозоркость соответствует аномалии рефракции, вызванной осевым укорочением, в то время как патологическая дальнозоркость приписывается «[пренатальному, неврологическому или воспалительному] пороку развития, глазному заболеванию или травме.”

Хотя большинство аномалий рефракции являются врожденными , то есть присутствующими при рождении , они могут ухудшаться в процессе развития. Основная причина этого прогрессирования заключается в том, что глазная ткань продолжает расти до и во взрослом возрасте. Следовательно, прогрессирование миопии часто неизбежно. Напротив, укороченная осевая длина, наблюдаемая при дальнозоркости, может со временем естественным образом корректироваться из-за этого роста ⁠ — процесс, называемый аккомодацией .

Оптическое лечение близорукости (вверху), показанное размещением минусовой линзы, изменяющей преломление света на роговице.

Поскольку причины миопии и дальнозоркости связаны с преломлением света, их лечение напрямую связано с модификацией этой рефракции. Лечение всех форм оптических ошибок включает модификацию рефракции с помощью корректирующих линз, таких как очки и контактные линзы. В частности, близорукость корректируется путем отклонения света через минусовую линзу , , которая состоит из толстого основания и тонкого центра. Эта структура способствует концентрации света на сетчатке.Напротив, дальнозоркость корректируется с помощью линзы с положительным увеличением, которая состоит из более толстого центра, который смещает фокус вперед. Хотя использование очков и контактных линз становится все более распространенным, разработка такой оптики восходит к 13 веку.

Считается, что первая пара очков появилась в Пизе, Италия, хотя концептуализация оптических приспособлений существовала гораздо раньше. В Средние века, например, ученые смотрели в очки, наполненные водой, чтобы увеличить Священное Писание.В конце концов, оправы с одной линзой, состоящие из стекла, стали носить в руках, чтобы улучшить чтение при близорукости. К концу 1200-х годов увеличительные линзы были удвоены и соединены вдоль переносицы различными материалами — например, кожей, деревом, металлом или даже костями животных — проложив путь к современным очкам.

Серебряная оправа, изготовленная Карлом Фредриком Йонссеном в 1850 году.В 1801 году молодой английский ученый по имени Томас Янг был вдохновлен новаторской идеей Рене Декарта о том, что оптические приспособления можно носить в прямом контакте с хрусталиком глаза. Янг разработал тонкую стеклянную трубку, содержащую воду (для увеличения), и прикрепил трубку к глазам с помощью воскового клея. Оглядываясь назад, можно сказать, что в то время это было и опасно, и неэффективно, однако Янг ​​проложил путь к столетиям разработки контактных линз.

Сегодня многие достижения в области контактных линз позволили повысить комфорт и безопасность.Большинство линз обеспечивают увлажнение для более длительного ношения после появления гидрогелевых пластиков. Кроме того, их можно носить как в течение дня, так и на ночь, причем последний обеспечивает временную дневную коррекцию (известную как «контактные линзы, изменяющие форму роговицы»).

В дополнение к достижениям в производстве очков и контактных линз за последние несколько десятилетий появились новые и более долговечные технологии. Рефракционная хирургия глаза, также известная как LASIK (лазерный кератомилез in situ), включает использование пульсирующего лазерного луча для точного изменения формы роговицы.Процесс относительно непродолжителен и начинается с рассечения тонкого лоскута роговицы, чтобы обнажить кривизну подлежащей ткани, с последующим введением обезболивающих глазных капель и удалением глазной ткани. В случаях миопии роговица имеет вогнутую форму, что способствует длительному снижению преломляющей силы. При дальнозоркости ткань уплощается по сферической окружности, чтобы получить более острую выпуклую форму. Обладая высокими показателями успеха и низкой вероятностью осложнений, LASIK лучше всего подходит для людей с близорукостью или дальнозоркостью от легкой до умеренной степени.Он также может лечить астигматизм, который представляет собой нарушение зрения, характеризующееся несовершенной кривизной роговицы. Хирургическое лечение не подходит для тяжелой степени близорукости, так как потребует удаления слишком большой части ткани.

Несмотря на растущую распространенность аномалий рефракции во всем мире, по-прежнему существует множество заблуждений относительно того, что ухудшает или не ухудшает зрение. В то время как естественное освещение действительно играет роль в прогрессировании миопии и дальнозоркости, большинство моделей образа жизни этого не делают.Прищуривание, например, может свидетельствовать о миопии, но не влияет на ее прогрессирование. Точно так же, несмотря на то, что длительное время использования экрана может вызвать временный дискомфорт для глаз (называемый «цифровым напряжением глаз»), исследования показывают ограниченное влияние синего света на долговременное нарушение зрения.

Еще одно распространенное заблуждение состоит в том, что у людей, которые носят корректирующие линзы, развивается физиологическая зависимость от них или они ослабляют зрение из-за их использования. Хотя аномалии рефракции со временем могут ухудшиться, изменения в наших рецептах не являются результатом оптических приспособлений, которые мы носим.

Наконец, распространенное в семье заблуждение состоит в том, что морковь полезна для зрения. Многие из нас, вероятно, помнят, что нам давали чашки морковного сока, чтобы «укрепить наши глаза». Несмотря на высокое содержание витамина А, морковный сок оказывает минимальное влияние на аномалии рефракции. Тем не менее, идея о том, что овощи могут улучшить здоровье глаз, на самом деле подтверждается эмпирически. Листовая зелень, содержащая каротиноидные пигменты лютеин и зеаксантин, предотвращает глазные заболевания, такие как возрастная дегенерация желтого пятна, которая приводит к повреждению сетчатки.Такие пигменты уменьшают количество индуцированного светом окисления в сетчатке — процесса, связанного с вредным высокоэнергетическим синим светом.

С ростом частоты заболеваний зрения крайне важно, чтобы мы понимали причины и методы лечения аномалий рефракции. Хотя наша способность изменять наши зрительные предрасположенности ограничена, есть меры, которые мы можем предпринять, чтобы защитить наши глаза. Лучшая форма ухода за собой включает в себя регулярное посещение окулиста, пребывание на свежем воздухе и соблюдение сбалансированного питания.

«Glasögon» музея Бохусленс лицензирован CC BY-NC-ND 4.0


Примеры фокусного расстояния

Чтобы найти фокусное расстояние объектива, измерьте расстояния и подставьте числа в формулу фокусного расстояния. Убедитесь, что все измерения используют одну и ту же систему измерения.

Пример 1 ​: Измеренное расстояние от линзы до объекта составляет 20 сантиметров, а от линзы до изображения – 5 сантиметров. Завершение формулы фокусного расстояния дает:

Таким образом, фокусное расстояние равно 4 сантиметрам.

Пример 2 ​: Измеренное расстояние от линзы до объекта составляет 10 сантиметров, а расстояние от линзы до изображения составляет 5 сантиметров. Уравнение фокусного расстояния показывает:


Посмотреть видео: Εισακτέοι 2021 u0026 Ελάχιστη Βάση Εισαγωγής (апрель 2022 г.).

Объектив какой камеры ближе всего к человеческому глазу?

Автор вопроса: Дариус Лебсак
Оценка: 4.1/5 (73 голоса)

Объектив 50 мм — это объектив камеры, который наиболее точно соответствует человеческому глазу. Угол зрения, создаваемый фокусным расстоянием 50 мм, почти такой же, как угол обзора человеческого глаза. Угол зрения определяется фокусным расстоянием глаза.

Объектив какого фотоаппарата эквивалентен человеческому глазу?

Фокусное расстояние человеческого глаза примерно эквивалентно диапазону 40–60 мм на 35-мм (полнокадровых) сенсорах .Вот почему эти объективы называются «обычными». Грубо говоря, одним глазом можно смотреть в видоискатель камеры, а другим непосредственно на сцену.

Какое фокусное расстояние объектива лучше всего отражает то, что видит человеческий глаз?

Объектив призван показать мир таким, какой он есть на самом деле, но это также цель, которую он никогда не сможет достичь. В частности, одна линза — , 50-мм линза — часто рассматривается как наиболее объективная из объективов, и говорят, что это линза, которая лучше всего соответствует человеческому зрению.

Сколько ступеней F могут видеть глаза?

Цифровые камеры претерпели значительные улучшения за последние 12 с лишним лет, но они все еще не приближаются к возможностям динамического диапазона человеческого глаза. По некоторым оценкам, человеческий глаз может различать до 24 ступеней диафрагмы динамического диапазона.

Что такое F-ступень наших глаз?

Исходя из максимального диаметра полностью расширенного зрачка, максимальная апертура человеческого глаза составляет около f/2.4, по другим оценкам, это где-то от f/2.1 до f/3.8 .

28 связанных вопросов найдено

Есть ли у наших глаз скорость затвора?

В вашем глазу нет затвора, который открывается и закрывается для пропуска света. НО у вашего глаза ДЕЙСТВИТЕЛЬНО есть своего рода «выдержка»: Это время, которое требуется нервным клеткам вашего глаза для записи изображения , прежде чем они отправят изображение в ваш мозг.

Как далеко может видеть человеческий глаз?

Изгиб Земли составляет примерно 8 дюймов на милю.В результате, на плоской поверхности, когда ваши глаза находятся на высоте 5 футов или около того от земли, самый дальний край, который вы можете увидеть, находится на расстоянии примерно в 3 милях от .

Какая самая большая линза в мире?

«Самая большая линза (L1) имеет диаметр 1,55 м , что вдвое меньше 40-дюймового рефрактора Йеркса — самого большого в мире астрономического телескопа-рефрактора», — поясняется на веб-сайте LSST.

Какое фокусное расстояние самое реалистичное?

Объектив 28 мм на полнокадровой модели выглядит естественно и максимально приближен к реальной жизни.Также учтите следующее: более популярный 35-миллиметровый объектив лучше подходит для относительно статичных снимков, а 28-миллиметровый с его зонной фокусировкой лучше подходит для быстрых движущихся ситуаций с меньшим контролем над объектами или чем-то еще.

Может ли человеческий глаз видеть 16K?

Могут ли люди видеть 16K? Кроме того, человеческий глаз не смог бы воспринять больше деталей на экране. Большой гонки до 16К или 32К не будет.«Это примерно 48 миллионов пикселей, чтобы заполнить поле зрения», — объясняет Хадди.

Сколько К в 576 мегапикселях?

576 мегапикселей — это примерно 576 000 000 отдельных пикселей , поэтому на первый взгляд может показаться, что мы можем увидеть гораздо больше, чем может предложить 8K-телевизор. Но это не так просто.

Будут ли камеры когда-нибудь так же хороши, как человеческий глаз?

Независимо от того, сколько технологических прорывов испытала скромная камера, нам никогда не уйти от старой поговорки «человеческий глаз более совершенен, чем любая камера».И это, безусловно, правда — ни одна камера не может справиться с экспозицией и фокусировкой так, как это делает человеческий глаз .

Что может камера, чего не может человеческий глаз?

Хотя человеческий глаз способен наблюдать быстрые события по мере их возникновения, он не может сфокусироваться на одном моменте времени. Мы не можем заморозить движение глазами. Однако с камерой, пока достаточно света, мы можем заморозить движение…. Камера может запечатлеть «момент», а ваш глаз — нет.

Какое фокусное расстояние лучше?

Проще говоря, вы не ошибетесь, выбрав объектив 50 мм с постоянным фокусным расстоянием для обычной съемки. У большинства производителей камер вы можете купить объектив 50 мм f/1.8 за очень небольшие деньги. Это фокусное расстояние отлично подходит для неожиданных сценариев, а экономичность делает этот тип объектива очень привлекательным для обычных фотографов.

Какая камера самая дорогая?

Самые дорогие камеры в мире

  • Mamiya Leaf Credo 80MP Digital Back — 36 000 долларов.
  • Паноскан МК-3 Панорамный — 40 000 долларов.
  • Hasselblad H6D-400C MS — 47 995 долларов.
  • Phase One XF IQ4 — 50 000 долларов.
  • Leica серии 0 №. 122 — 2,97 миллиона долларов.

Какой объектив самый лучший в мире?

10 лучших объективов в мире

  • Carl Zeiss Apo Planar T* Otus 85 мм F1.4 ЗФ.2.
  • Carl Zeiss Milvus 1.4/85 ZF.2.
  • Sony FE Carl Zeiss Sonnar T* 55 мм F1.8 ZA.
  • Sony FE 85 мм F1.4 GM.
  • Sigma 50 мм F1.4 DG HSM A.
  • Tamron SP 85mm f/1.8 Di VC USD (модель F016)
  • Объектив Sony FE 90 мм F2.8 Macro G OSS.
  • Nikon AF-S NIKKOR 105 мм f/1.4E.

Какой самый дорогой объектив для фотоаппарата?

? Стоимость: 2 миллиона долларов

Объектив 1600 мм f/5.6 супертелеобъектив от Leica в настоящее время является самым дорогим объективом для фотоаппаратов в мире. Он был специально спроектирован и построен для шейха Сауда бин Мохаммеда. Он поставляется с байонетом Leica R. Этот объектив Leica представляет собой экстремальный телеобъектив с большим фокусным расстоянием 1600 мм.

На каком расстоянии человеческий глаз может увидеть самолет?

Итак, как далеко вы можете видеть с самолета? Вот теоретическое расстояние, которое вы можете видеть с самолета на разных высотах при идеальных погодных условиях: на высоте 1000 футов: 38.7 миль (62 км) на высоте 5000 футов: 86,6 миль (140 км)

Какое животное может видеть дальше всех?

Орлы . Все хищные птицы обладают прекрасным зрением вдаль, но орлы выделяются. Они могут видеть примерно в восемь раз дальше, чем люди, что позволяет им замечать и фокусироваться на кролике или другом животном на расстоянии около двух миль.

Как мы можем улучшить наше зрение?

Способы улучшения зрения

  1. Пройдите проверку зрения….
  2. Делайте частые перерывы в работе экрана. …
  3. Соблюдайте безопасную для глаз диету. …
  4. Бросить курить. …
  5. Выспитесь. …
  6. Пейте достаточно воды. …
  7. Днем носите поляризованные солнцезащитные очки. …
  8. Регулярно делайте физические упражнения.

Глаза как камеры?

Глаз можно сравнить с фотоаппаратом . Роговица — это прозрачная изогнутая передняя оболочка глаза.Зрачок за роговицей представляет собой отверстие в цветной мембране, называемой радужной оболочкой. Крошечные мышцы радужной оболочки изменяют размер зрачка, подобно апертуре камеры, чтобы контролировать количество света, попадающего в глаз.

Как называется глазок на фотоаппарате?

Видоискатель — это отверстие в задней части камеры, через которое фотограф смотрит, чтобы навести камеру…. В цифровой однообъективной зеркальной камере (DSLR) это оптический видоискатель TTL.

Как камера работает как человеческий глаз?

Камера также фокусирует свет через линзу на воспринимающую поверхность . Однако камера фокусирует его на датчике или пленке, если вы используете более старую камеру. И, как и ваш глаз, камера также может подстраиваться, чтобы пропускать внутрь разное количество света. В вашем глазу это делается с помощью радужной оболочки; в фотоаппарате диафрагма.

Есть ли камера на 576 мегапикселей?

Во время презентации на саммите SEMI Europe, Хэчан Ли, старший вице-президент Samsung Electronics по автомобильным датчикам, сообщил, что южнокорейский гигант планирует выпустить свой 576-мегапиксельный датчик камеры в 2025 . Изображение было замечено Image Sensors World.

Действительно ли объектив с фокусным расстоянием 50 мм видит так же, как человек?

Действительно ли объектив с фокусным расстоянием 50 мм видит так же, как человек?

Все согласны с тем, что широкоугольный объектив видит многое, а телевик видит более узкое поле зрения.Но что делает обычный объектив «нормальным»?

Есть несколько способов ответить на этот вопрос. Самый простой из них, конечно, состоит в том, что именно этому учит почти каждая начинающая книга по фотографии. На «полнокадровой» 35-мм камере объектив 50 мм считается нормальным по определению. Это соответствует примерно 46-градусному углу обзора. Я предполагаю, что в некотором смысле должно быть что-то среднее между широкоугольным и телефото, а 50 мм — хорошее круглое число, но в целом это не очень удовлетворительный ответ, по крайней мере для меня.Во-первых, в мире, где стандартизация формата 35-мм пленки (или датчиков эквивалентного размера, конечно) уже не та, что раньше, волшебное число 50 на самом деле уже не 50. Тот же самый угол обзора составляет около 35 мм (технически 33 1/3) на Nikon DX и датчиках аналогичного размера APS-C. Базовая математика дает нам множество чисел в других форматах.

Другой, более технический ответ заключается в том, что объектив с фокусным расстоянием, равным размеру диагонали цифрового датчика (или пленки), по определению является «нормальным».«Для пленки размером 24 мм на 36 мм диагональ получается около 43 мм, значение, которое иногда приводят люди, утверждающие, что они в курсе.

Но независимо от конечного числа, эти аргументы полностью игнорируют механику и оптику человеческого зрения — упущение, которое кажется уместным в данном обсуждении.

В некоторых из упомянутых выше книг по фотографии для начинающих действительно используется аргумент, что обычный объектив является «нормальным», потому что он видит примерно под таким же углом зрения, как и человеческий глаз.Ученые говорят нам, что человеческий глаз на самом деле имеет фокусное расстояние около 22 мм с углом обзора не менее 120 градусов. Это кажется настолько далеким от ожидаемого диапазона, что явно происходит нечто большее, чем просто базовая оптика.

Самая заметная разница, без сомнения, заключается в том, что, хотя ваша камера видит только с одним объективом, полный комплект человеческих глаз, как правило, состоит из двух. Это должно еще больше расширить коллективный угол зрения. Но поля зрения этих двух глаз перекрываются, поэтому мы можем ощущать расстояние на основе параллакса.На самом деле мы ясно видим только центральную часть этого обширного поля зрения. Когда люди говорят о том, что видят что-то краем глаза, они имеют в виду тот факт, что острота нашего зрения падает по направлению к периферии того, что мы «видим». Если обратить внимание только на центральную часть, то угол зрения, который мы видим, действительно попадает где-то в диапазоне от 40 до 60 градусов.

Однако есть и другие факторы, которые все это усложняют. Во-первых, задняя часть наших глаз круглая.Плоская поверхность цифровых датчиков и пленки позволяет проецируемому изображению расширяться больше, чем мы могли бы видеть то же самое своими глазами.

Тогда все дело в наших мозгах. Многое из того, что мы думаем, что видим, на самом деле является реконструкцией того, что наши глаза видят на самом деле, вместе с тем, что они видели совсем недавно. Мы оперируем моделью реального мира больше, чем самим реальным миром. Для иллюстрации представьте, что вы едете по шоссе. Вы пристально смотрите на дорогу перед собой, как и положено.Но на мгновение вы бросаете взгляд на спидометр, свой мобильный телефон или что у вас там есть. В вашем мозгу автострада продолжает непрерывно проноситься мимо вас, даже если вы ненадолго смотрите куда-то еще. Если вам так не повезло, что вы попали в аварию, когда не обращали внимания, это, несомненно, стало бы неожиданностью. В вашей ментальной модели окружающего вас мира этот несчастный случай не должен был произойти. Вы думали, что трафик по-прежнему ведет себя как раньше, но это было не так. Сюрприз!

Что еще больше усложняет ситуацию, так это то, что в вашем мозгу вы не видите никакого определенного угла зрения.То, что вы думаете, что видите, состоит из того, что представляет интерес. Вы в значительной степени игнорируете то, что не является. Вы можете осознавать некоторые вещи, находящиеся далеко от центра вашего зрения, и в то же время не осознавать другие объекты, расположенные намного ближе. После учета обработки, выполняемой вашим мозгом, ваше фактическое поле зрения имеет неправильную форму, а не круглую, как проецирует ваш объектив, или прямоугольную, как захватывает датчик вашей камеры.

Фотографы-портретисты часто рекомендуют объективы с эквивалентом 85 мм, так как это делает клиентов более довольными, чем когда они снимают ближе к буквально правильному диапазону 50 мм.Я помню, как однажды сфотографировал нас с родителями на камеру с автоспуском. В то время мы все сидели на моем диване с камерой по другую сторону маленькой гостиной в моей квартире. Чтобы мы все поместились на картинке, я уменьшил объектив примерно до 35 мм. Большая ошибка. Если вы когда-либо делали то же самое, вы заметили, что близкое расположение камеры подчеркивает перспективу менее чем лестным образом. Колени всех, находящиеся ближе всего к объективу, казались огромными на изображении.Но стареющие животы, которые лишь номинально выступали ближе к объективу, чем остальные части тела, к которым они были прикреплены, также выглядели больше, чем ожидалось. Излишне говорить, что я не слишком гордился этим изображением. Я дурачился, используя более широкий объектив, чем более «нормальный» с фокусным расстоянием от 50 до 55 мм. Люди, которым нужны более лестные портреты, делают наоборот, используя объективы длиннее «нормального». Думаю, понятие «нормальный» субъективно.

Попытка сравнить зрение камеры с человеческим зрением никогда не может быть точным соревнованием бок о бок.Попытка выбрать точное фокусное расстояние, эквивалентное человеческому зрению, подобна попытке определить, какой сорт яблок больше всего похож на банан. Оба являются фруктами, но на самом деле это не одно и то же. Правильный ответ приходится где-то на 50мм, но точного ответа нет.

Оптика человеческого глаза

Оптика человеческого глаза

Фон

Геометрическая оптика объясняет, как оптические устройства (например, линзы и зеркала) создают изображения, учитывая, что свет распространяется лучами, которые представляют собой прямые линии, исходящие от источника света или отраженные от объекта.Лучевая диаграмма — полезный инструмент в геометрической оптике; он описывает изображения, образованные линзами или зеркалами. Лучевая диаграмма может помочь:

Рисунок 1. Человеческий глаз
  • В конструкции оптических устройств, таких как микроскопы, телескопы или кинопроекторы
  • Объясните, как человеческий глаз создает изображение, формируемое на сетчатке, которое наш мозг интерпретирует для нас как зрение
  • Определить, как скорректировать наше зрение, когда аномалия в наших глазах затуманивает наше зрение
Рисунок 2.Лучевая диаграмма собирающей линзы.

Рассмотрим лучевую диаграмму на рис. 2 для двояковыпуклой линзы. Стрелка влево представляет объект, такой как здание или дерево. Несколько простых правил описывают, как преломляются лучи света, когда они проходят через тонкую линзу, подобную той, что изображена на этой диаграмме, или линзам в наших глазах. Лучи, идущие параллельно центральной оси (перпендикулярно центру линзы), преломляются так, что проходят через фокальную точку на другой стороне линзы. Место, где сходятся лучи, показывает, где была бы вершина стрелки на изображении, формируемом линзой.Различные линзы и зеркала требуют немного разных правил при построении их диаграмм луча, но диаграмма луча на рис. 2 похожа на то, как глаз создает изображение.

Рис. 3. Лучевая диаграмма человеческого глаза.

На рис. 3 показана лучевая диаграмма, описывающая изображение, формируемое на сетчатке глаза человека. Глаз, использующий ткань вместо стекла, работает как любое другое оптическое устройство, такое как телескоп или камера. Это означает, что те же лучевые диаграммы, которые использовались для описания этих устройств, могут быть использованы для описания изображений, формируемых тканями глаза, а также для разработки таких устройств, как очки, для коррекции нашего зрения, когда это необходимо.

Деятельность

Эта простая модель глаза показывает, как геометрическая оптика применяется к формированию изображений в человеческом глазу.

Научные стандарты нового поколения®

  • Основные дисциплинарные идеи:
    • PS4: Волны и их применение в технологиях передачи информации (волновые свойства света и электромагнитного излучения)
    • ETS1: Инженерное проектирование (корректирующие линзы, микроскопы, телескопы, проекторы)
    • LS1.A: Структура и функция: Многоклеточные организмы имеют иерархическую структурную организацию, в которой любая система состоит из множества частей и сама является компонентом следующего уровня.
  • Crosscutting Concepts: Structure and Function (анатомия человеческого глаза)
Материалы
  • Белый баллон
  • Двойной выпуклый линза
  • Фонарик
  • Постоянный маркер
  • 3 Стенды кольца
  • 2 Универсальные суставы
  • 2 RINGS
  • 2 -й сосуды
  • 2 RINGS
  • BURETTE.

    Соблюдайте все установленные протоколы безопасности для лабораторных работ.Не используйте линзы для фокусировки солнечного света. Не смотрите прямо на солнце или источники света. Если вы заменяете мощный источник света, выделяющий тепло, не прикасайтесь к источнику света и не размещайте источник света рядом с легковоспламеняющимися материалами.

    Процедура

    1. Возьмите стандартный воздушный шарик (хорошо подойдет белый шарик диаметром 9 дюймов) и частично надуйте его. Он должен быть надут настолько, чтобы поверхность воздушного шара была гладкой, без выпуклостей, но не настолько, чтобы он лопнул при сжатии.

    2. Поверните горлышко баллона, чтобы выдавить из него воздух.

    3. Растяните горловину баллона вокруг двойной выпуклой линзы так, чтобы линза удерживалась на месте перед баллоном, и свет мог проходить через линзу. Когда вы раскручиваете горлышко баллона, линза должна оставаться на месте и воздух не должен выходить. См. рис. 4. (Некоторое количество воздуха может выйти, когда вы вставляете линзу в шейку. Начните с немного большего количества воздуха в баллоне, чем вы хотите получить в итоге.Совет по безопасности: не пытайтесь вставить линзу, а затем надуть баллон. Это может быть опасностью удушья.) Совет учителю: этот шаг немного сложен. Рекомендуем:

    Рис. 4. Воздушный шар с собирающей линзой.
    • Прежде чем выполнять это задание в классе, потренируйтесь самостоятельно настраивать объектив.
    • Учащиеся должны работать с партнером, чтобы установить объектив.
    • Используйте пластиковые линзы вместо стеклянных на случай, если линзы упадут.
    • Имейте под рукой дополнительные воздушные шары при выполнении этого задания в классе; легко сломать шею.
    • Если установка линзы в воздушном шаре слишком сложна или требует много времени, альтернативный метод — держать двояковыпуклую линзу перед окном. Поднимите каталожную карточку или лист белой бумаги так, чтобы линза находилась между бумагой и окном. Перемещайте карту, пока не увидите четкое изображение, проецируемое на бумагу. Наиболее четкое изображение получается, когда расстояние между линзой и бумагой равно фокусному расстоянию линзы.

    4. Несмываемым маркером нарисуйте «объект» на линзе фонарика.«Объект» обычно представляет собой стрелку, но это может быть лицо или любой простой рисунок с определенным верхом и низом.

    5. Используйте пару кольцевых подставок, чтобы удерживать баллон на месте; используйте третью кольцевую подставку с зажимом для бюретки, чтобы удерживать фонарик. Расположите подставки для колец так, чтобы на задней части воздушного шара образовалось изображение, имитирующее изображение, формирующееся на сетчатке глаза. См. рис. 5.

    Рисунок 5. Моделирование изображения сетчатки.

    6. Сожмите баллон с боков. Баллон станет длиннее, имитируя близорукость.Затем сожмите баллон спереди и сзади, перемещая подставки для колец. Это приведет к тому, что баллон станет короче, имитируя дальнозоркость.

    Как работает глаз

    Когда световые лучи отражаются от объекта, такого как дерево, часть лучей попадает в глаз. Лучи света попадают в глаз через отверстие, называемое зрачком, тёмное пятно в центре глаза. Зрачок окружает цветное кольцо, называемое радужной оболочкой, которое открывается и закрывается, контролируя размер зрачка и, таким образом, количество света, попадающего в глаз.Зрачок покрыт слоем прозрачной ткани, называемой роговицей, а за зрачком находится еще одна прозрачная ткань, называемая хрусталиком. Вместе роговица и хрусталик фокусируют свет, попадающий в глаз, преломляя или преломляя попадающие в глаз лучи света. Мышцы, окружающие глаз, слегка изменяют форму глаза, чтобы сфокусировать взгляд, подобно тому, как работает телескоп. Когда все работает исправно, на ткани задней внутренней стенки глаза формируется изображение. Эта ткань известна как сетчатка и содержит светочувствительные клетки, известные как палочки и колбочки.Палочки и колбочки преобразуют свет от изображения, проецируемого на сетчатку, в сигнал, который по зрительному нерву передается в заднюю часть черепа, где зрительный центр мозга превращает эту информацию в изображения, которые мы воспринимаем как зрение.

    Иногда небольшие деформации глаза человека могут мешать способности глаза правильно фокусировать свет на сетчатке. Корректирующие линзы иногда могут помочь людям с проблемами зрения видеть более четко. Можно использовать положительную линзу.

    Рисунок 6. Близорукость Рисунок 7. Дальнозоркость Исправленное зрение
    Расширение знаний

    Если у вас есть доступ к другим объективам, попробуйте эти дополнительные упражнения.

    1. Корригирующие линзы: Корректирующие линзы можно использовать для компенсации близорукости и дальнозоркости. Расположите воздушный шар и фонарик на столе так, чтобы на обратной стороне воздушного шара образовалось четкое изображение. Используйте стопку книг по обе стороны от воздушного шара и фонарик, чтобы удерживать их на месте.Переместите книги так, чтобы они сжимали воздушный шар, и изображение стало размытым. Попробуйте поместить разные линзы (выпуклые, двояковыпуклые, вогнутые, двояковыпуклые) между шаром и фонариком, изменяя расстояние линзы от шара. Попытайтесь найти линзу и расстояние, которые скорректируют изображение, сформированное на обратной стороне воздушного шара, чтобы оно выглядело четким. Глаз близорукого человека немного длиннее. Сетчатка находится немного позади точки, где глаз формирует сфокусированное изображение, в результате чего изображение, формируемое на сетчатке, становится размытым.Рассеивающая линза, помещенная перед глазом, заставляет лучи, попадающие в глаз, рассеиваться, так что роговица и хрусталик правильно фокусируют свет и формируют четкое изображение на сетчатке. Глаз человека с дальнозоркостью немного короче, чем обычно. Сетчатка расположена впереди точки, где хрусталик и роговица создают сфокусированное изображение. Собирающая линза увеличивает фокусирующую способность хрусталика и роговицы, сильнее преломляя свет и перемещая сфокусированное изображение на сетчатку.
    2. Телескоп: Диаграммы лучей также можно использовать для проектирования оптических устройств для ряда целей.На приведенных ниже диаграммах показаны только 2 типа телескопов: в одном используются собирающие линзы, а в другом используется комбинация собирающих и рассеивающих линз. Некоторые телескопы используют комбинацию линз и зеркал для еще большего увеличения. Правильная комбинация линз или линз и зеркал может быть использована для создания телескопов, микроскопов и даже проекторов. Заинтересованные студенты могут исследовать, как рисовать диаграммы лучей для более сложных оптических систем, или экспериментировать, чтобы выяснить, какие типы изображений генерируются с помощью различных комбинаций линз и зеркал.
    Рис. 9. Лучевая диаграмма телескопа, в котором используются собирающие и рассеивающие линзы. Рис. 10. Лучевая диаграмма телескопа с собирающими линзами.

    Простая и легкая линза может быть полезна для камер мобильных телефонов, эндоскопов и многого другого — ScienceDaily

    Исследователи разработали адаптивную жидкую линзу на основе новой электрически чувствительной жидкости под названием дибутиладипат (DBA), которая изменяет фокусное расстояние при подаче напряжения . Объектив легкий, компактный и простой в изготовлении, что делает его идеальным для камер мобильных телефонов, эндоскопов, очков и приложений машинного зрения.

    «Человеческий глаз может произвольно фокусироваться на объектах на разных расстояниях с невероятно высокой скоростью», — сказал руководитель исследовательской группы Мяо Сюй из Технологического университета Хэфэй в Китае. «Вдохновленные этой функциональностью, мы разработали адаптивную жидкую линзу, похожую на глаз, которую можно использовать для рассеивания или схождения света путем изменения формы жидкости DBA».

    В журнале Optica Publishing Group Optics Letters исследователи описывают свою новую адаптивную жидкую линзу на основе DBA, которая весит всего несколько граммов, и показывают, что она демонстрирует высокие оптические характеристики с хорошей стабильностью.Электроотрицательная молекулярная структура DBA позволяет использовать приложенное напряжение для быстрого изменения формы линзы для изменения ее фокусного расстояния. DBA также прозрачен, энергонезависим и недорог, что делает его идеальным для использования в адаптивных жидких линзах.

    «Этот тип адаптивных жидких линз может однажды заменить обычные системы с твердыми линзами», — сказал Сюй. «Это позволит сделать камеру мобильного телефона, которая может быстро менять фокусное расстояние, оставаясь при этом такой же тонкой, как и сам телефон». Поскольку он не требует никаких механических элементов, этот тип линз можно использовать годами без износа.

    Превращение жидкости в линзу

    Исследователи создали новую жидкую линзу, заполнив электрод жидкостью DBA, которая образует форму купола, поскольку внутренняя поверхность электрода покрыта водоотталкивающим слоем. Применение постоянного тока вызывает накопление молекул DBA на аноде, изменяя форму купола в зависимости от приложенного напряжения, тем самым изменяя фокусное расстояние. Снятие электрического поля заставляет жидкость DBA восстанавливать свою первоначальную форму.

    Линза DBA предлагает значительное улучшение по сравнению с адаптивными жидкими линзами на основе электросмачивания, которые доступны в продаже. В жидких линзах с электросмачиванием используется жидкость, такая как соленая вода, для которой требуется диэлектрическая пленка для отделения проводящей жидкости от металлического электрода.

    «Наша жидкая линза DBA не подвержена испарению или электролизу, а поскольку жидкость DBA непосредственно контактирует с электродом, нет необходимости в изолирующем слое», — сказал Сюй.«Это дает линзе DBA более простую структуру и лучшую стабильность по сравнению с жидкостной линзой с электросмачиванием».

    Демонстрация оптических характеристик

    Анализ новых жидких линз на основе DBA показал, что они демонстрируют оптический коэффициент пропускания около 95 % в видимом диапазоне длин волн от 390 до 780 нм, а их характеристики остаются стабильными в диапазоне температур от комнатной до более 200 °F. Исследователи также продемонстрировали, что увеличение приложенного напряжения от 0 до 100 В изменило фокусное расстояние с 7.5 мм до 13,1 мм, а разрешение объектива может достигать почти 29 линий на миллиметр.

    Исследователи продолжают работать над тем, чтобы сделать новые линзы более практичными, разрабатывая способы снижения напряжения, необходимого для управления жидкостной линзой на основе DBA, увеличения разрешения и улучшения скорости отклика до порядка миллисекунд. Они также хотят уменьшить влияние гравитации на жидкость DBA, чтобы можно было делать линзы большего размера.

    Источник истории:

    Материалы предоставлены Optica . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

    .
    Фокусное расстояние глаза человека: Ошибка 404: Страница не найдена

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Пролистать наверх