Человеческий глаз как оптическая система

1. Человеческий глаз как оптическая система

2.

Строение глаза
Глаз можно назвать сложным оптическим прибором. Его основная задача "передать" правильное изображение зрительному нерву.
Основные функции глаза:
•оптическая система, проецирующая изображение;
•система, воспринимающая и "кодирующая" полученную информацию для
головного мозга;
•"обслуживающая" система жизнеобеспечения.

3.

4.

Склера - непрозрачная внешняя оболочка глазного яблока,
переходящая в передней части глазного яблока в прозрачную
роговицу. К склере крепятся 6 глазодвигательных мышц. В ней
находится небольшое количество нервных окончаний и сосудов.
Сосудистая оболочка - выстилает задний отдел склеры, к ней
прилегает сетчатка, с которой она тесно связана. Сосудистая
оболочка ответственна за кровоснабжение внутриглазных
структур. При заболеваниях сетчатки очень часто вовлекается в
патологический процесс. В сосудистой оболочке нет нервных
окончаний, поэтому при ее заболевании не возникают боли,
обычно сигнализирующие о каких-либо неполадках.
Зрительный нерв - при помощи зрительного нерва сигналы от
нервных окончаний передаются в головной мозг.
Слепое пятно – место выхода из сетчатки зрительного нерва, где
отсутствуют светочувствительные клетки.
Расстояние между соседними светочувствительными клетками
(Hmin=5мкм)
определяет разрешающую способность глаза или остроту зрения.
Разрешающая способность глаза характеризуется минимальным
углом зрения, под которым две точки видны раздельно.
С уменьшением освещенности острота зрения падает.

5.

Поток излучения, отраженный от наблюдаемого
предмета, проходит через оптическую систему глаза и
фокусируется на внутренней поверхности глаза –
сетчатой оболочке, образуя на ней обратное и
уменьшенное изображение. Оптическую систему глаза
составляют роговица, водянистая влага, хрусталик и
стекловидное тело. Особенностью этой системы
является то, что последняя среда, проходимая светом
непосредственно перед образованием изображения на
сетчатке, обладает показателем преломления, отличным
от единицы.
Упрощенная оптическая система глаза

6.

Сетчатка - состоит из фоторецепторов (они
чувствительны к свету) и нервных клеток.
Клетки-рецепторы, расположенные в
сетчатке, делятся на два вида: колбочки и
палочки. В этих клетках, вырабатывающих
фермент родопсин, происходит
преобразование энергии света (фотонов) в
электрическую энергию нервной ткани, т.е.
фотохимическая реакция.
Палочки обладают высокой
светочувствительностью и позволяют
видеть при плохом освещении, также они
отвечают за периферическое зрение.
Палочек в сетчатке около 130 млн.
Колбочки, наоборот, требуют для своей работы большего количества
света, но именно они позволяют разглядеть мелкие детали (отвечают за
центральное зрение), дают возможность различать цвета. Наибольшее
скопление колбочек находится в центральной ямке (макуле),
отвечающей за самую высокую остроту зрения. Сетчатка прилегает к
сосудистой оболочке, но на многих участках неплотно. Именно здесь она
и имеет тенденцию отслаиваться при различных заболеваниях сетчатки.
Колбочек около 7 млн.

7.

8.

Наличие двух глаз позволяет
сделать наше зрение стереоскопичным
(то есть формировать трехмерное
изображение). Правая сторона сетчатки
каждого глаза передает через
зрительный нерв "правую часть"
изображения в правую сторону
головного мозга, аналогично действует
левая сторона сетчатки. Затем две
части изображения - правую и левую головной мозг соединяет воедино.
Так как каждый глаз воспринимает
"свою" картинку, при нарушении
совместного движения правого и левого
глаза может быть расстроено
бинокулярное зрение. Попросту говоря,
у вас начнет двоиться в глазах или вы
будете одновременно видеть две
совсем разные картинки.

9. Адаптация

способность глаза приспосабливаться
к различной яркости наблюдаемых предметов.

10. Аккомодация

Аккомодация – способность глаза к
изменению его оптической силы.
Дальняя точка – наиболее удаленная от
глаза точка расположения объекта, четко
видимая глазом.
Ближняя точка – наименее удаленная от
глаза точка расположения объекта, четко
видимая глазом.
Расстояние наилучшего зрения –
расстояние от объекта до глаза, при котором
угол зрения оказывается максимальным, а
глаз не утомляется при длительном
наблюдении.
d н 25см
а) дальняя точка в бесконечности
б) ближняя точка (возраст 20 лет)
в) расстояние наилучшего зрения

11. Дефекты зрения и их коррекция

Возрастная коррекция зрения
а) дальняя точка в
бесконечности,
б) ближняя точка
(возраст 50 лет)
в) смещение с
помощью очков

12. Миопия

Миопия – данное состояние часто называют
близорукостью. Она возникает, когда
параллельные лучи света, попадающие в глаз,
фокусируются перед сетчаткой. Для
получения четкого изображения перед
роговицей необходимо поместить вогнутую
корригирующую линзу.

13. Гиперметропия

Гиперметропия – это состояние обычно называютт
дальнозоркостью. Оно возникает тогда, когда
параллельные лучи света, попадающие в глаз,
фокусируются за сетчаткой. Для того чтобы
добиться четкого изображения при этом
заболевании, требуется выпуклая увеличительная
линза.

14. Коррекция близорукости и дальнозоркости

15. Пресбиопия

С возрастом глаза теряют способность к фокусировке. В связи с этим
становятся проблематичными действия, требующие тщательного
рассмотрения объектов, например чтение. Хрусталик глаза становится
менее эластичным и утрачивает способность производить
достаточное увеличение. В таких ситуациях перед глазом необходимо
поместить выпуклую линзу. Обычно людям, которые никогда не
носили очки, коррекция для чтения становится нужна примерно в
возрасте 45 лет.

16. Астигматизм

Другие аномалии рефракции, такие как
астигматизм, также требуют коррекции с помощью
линз. При этом заболевании сама роговица имеет
неправильную форму - вместо сферической она
становится плоской или эллиптической. В данных
случаях требуется ношение корригирующих очков
с цилиндрической линзой определенной формы.
Иногда деформация роговицы настолько выражена,
что необходимой коррекции можно добиться
только с помощью жесткой контактной линзы.
Данное состояние известно как кератоконус.