Поле зрения напоминает картинку на экране телевизора – совершенно не обязательно, чтобы она ограничивалась лишь его уголками. Причина станет понятна, если проштудировать устройство глаза. Объясню на примере камеры. Линза соответствует хрусталику глаза (он расположен по центру зрачка). Ирисная диафрагма [1] – это радужная оболочка. Пленка – это сетчатка. Колпачок, прикрывающий линзу, – это веки.
Мембрана, прикрывающая глазной белок с внутренней стороны век, называется «конъюнктива», а защищающая зрачок и радужную оболочку – «роговица». Чтобы увидеть, например, пейзаж, изображение отражается от сетчатки и затем передается в мозг. Но само изображение на сетчатке получается размытым – и только мозг помогает увидеть его четким.
Внутри нее расположена маленькая точка – «желтое пятно». В его центре еще один орган – центральная ямка. Она совсем крошечная, ее диаметр составляет всего лишь 0,3 миллиметра. Если же изображение хоть немного не попадет в центральную ямку, его качество сильно снизится. Наше зрение во многом зависит от этого маленького органа.
Обычно нас это не беспокоит, и мы бессознательно перемещаем взгляд с одного объекта на другой. Внутри сетчатки в плотный ряд выстроены фоторецепторные клетки. В одном глазу их более 100 миллионов. Эти клетки преобразуют световые стимулы в сигналы, которые через нервы передаются в мозг. Есть два вида фоторецепторных клеток – палочки и колбочки. Палочки имеют форму брусочков, а колбочки – конуса или пирамиды. Палочки только улавливают свет. Главным образом они отвечают за видимость в темноте и не различают цветов. Колбочки, наоборот, активны лишь при хорошем освещении: они не воспринимают свет, зато позволяют видеть цвета и очертания предметов.
Хотя в сетчатке насчитывается более 100 миллионов фоторецепторов, около 95 % из них – палочки и только около 5 % – колбочки.
Рис. 2. Зависимость остроты зрения от положения в сетчатке
Тем не менее острота зрения при ярком свете снижается по мере удаления от центральной ямки в сторону носа или уха. В этом и причина того, что четко видеть буквы в тексте мы можем только посередине поля зрения. А если центральная ямка повреждена, зрение сильно ухудшается. Нам с детства говорят, что нельзя в упор смотреть на солнце – в противном случае центральная ямка может повредиться. Если все же это происходит, зрение не получится улучшить даже с помощью очков, так как изображение попросту будет «застревать» в сетчатке и мозг не сможет его воспринимать.
Эксперимент со слепым пятном
Фоторецепторные клетки распространены по всей сетчатке, кроме одного единственного места. Там, где зрительный нерв проникает в сетчатку, расположен особый орган – зрительный сосочек. В этом месте находится слепое пятно, примерно на 15° в сторону носа от центральной ямки.
Вы сами можете убедиться в его существовании. Закройте левый глаз и сфокусируйте взгляд на +, не упуская из виду 0. Теперь медленно приближайте книгу к глазам. В какой-то момент 0 исчезнет – значит, 0 попал в слепое пятно.
Удивительное явление, хотя обычно мы не обращаем внимания на него. Даже если смотреть на мир одним глазом, вряд ли получится заметить исчезновение из поля зрения одной маленькой точки, так как мозг способен дополнить изображение исходя из окружающей обстановки.
Вспомните наш эксперимент. Когда 0 пропал, что вы увидели вместо него? Мозг понял, что вокруг 0 – белая страница, поэтому заменил 0 на белый цвет.
Рис. 3. Эксперимент со слепым пятном
Адаптация к свету и темноте
Если резко перейти из светлого помещения в темное, сначала ничего не будет видно, и только потом объекты станут понемногу проясняться. Каждый из нас знает это не понаслышке. Данное явление называется «адаптация к темноте». В этот момент фоторецепторы-колбочки меняются с палочками. Есть и обратный эффект: когда из темного помещения резко переходим в светлое, поначалу мы ослеплены, но вскоре вновь можем видеть как обычно. Это называется, соответственно, «адаптация к свету». Время, требуемое для данных процессов, тоже разное: глаза привыкают к свету быстро – около пяти минут, а к темноте – до 30 минут.
Теперь, когда вы знаете об этом интереснейшем явлении, я покажу его на примерах из повседневной жизни. Все сталкивались с ситуацией, когда ночью нужно отойти по нужде и вы из темной спальни заходите в туалет. Когда включаете яркий свет в коридоре, глаза вскоре привыкают. Но возвращаясь в темную спальню, едва ли можно что-то увидеть. Если же включить свет, закрыв один глаз, он останется привычным к темноте, а другой адаптируется к свету. Вернувшись в спальню и открыв оба глаза, вы сможете легко перемещаться по комнате.
Конечно, передвигаясь с закрытым глазом, мы теряем чувство расстояния, поэтому нужно быть осторожными. В остальном это довольно удобный метод – вы больше не будете ударяться мизинцем о кровать, не заметив ее в темноте. Не следует спорить, утверждая, будто можно просто включить свет в спальне – знать об особенностях органов, использовать их и видеть результат собственными глазами гораздо приятнее.
Пираты в аниме и фильмах как раз носят повязки, чтобы глаза не отвыкали от темноты. Если с яркой палубы приходилось срочно спуститься в темный трюм – например, во время внезапной схватки, ориентироваться можно тем глазом, который оставался в темноте. Берите на заметку, если вдруг окажетесь в похожей ситуации.
От чего зависят движения наших глаз?
Сможете ли вы читать, если будете трясти книгу?
Проведем еще один эксперимент. Возьмите книгу обеими руками, слегка потрясите и попробуйте прочесть слова. Буквы размоются из-за движений, и долго читать вы не сможете.
А если наоборот? Покачайте головой с той же скоростью и амплитудой, с которой трясли книгу. Читать стало гораздо легче, не правда ли? Удивительно, но взгляд остается неподвижным. Так происходит из-за того, что у нас, как и у некоторых других существ, имеется вестибуло-окулярный рефлекс.
Преддверие и полукружные каналы, расположенные глубоко в ухе, определяют движения головы и в то же время направляют глазные яблоки в противоположную сторону, чтобы взгляд оставался сфокусированным.
Для сравнения покрутите головой, глядя на себя в зеркало. Может показаться, будто глаза статичны, хотя на деле глазные яблоки двигаются в обратном направлении от движения головы. Во время ходьбы или пробежки взгляд тоже остается устойчивым. Как бы вы ни трясли головой, вы все равно сможете четко видеть мир вокруг, а при беге – без труда читать дорожные знаки. Все потому, что взгляд автоматически перемещается вслед за движением головы.