Факторы влияющие на остроту зрения
Важнейшим свойством глаза является его разрешающая способность. Под разрешающей способностью глаза понимают его свойства видеть раздельно два близко расположенных предмета, например, две точки. Наименьший угол, под которым глаз еще видит две точки раздельно, называют предельным углом разрешения ψгл. или пределом разрешения глаза. Средняя величина предельного разрешения глаза с расстояния наилучшего зрения , т.е. 250мм,
1
АВ
250tg 250tg1' 250 0,0003 0,075мм 0,1мм. = Ψ гл = = ⋅ = ≈
Остротой зрения
χ называют величину обратную предельному углу разрешения
:
1 .
Ψ
гл
χ =
Условно считают, что χ=1, если угол ψгл.=1!. При ψгл.=30!! острота зрения χ=2; при ψ гл.=2! χ=0.5 и т.д.
Разрешающая способность связана со строением сетчатки, которая напоминает пчелиные соты с шестигранными ячейками. В каждой ячейке находится одна колбочка . Две точки видны раздельно, если их изображения попадают на два элемента сетчатки, разделенные одним не засвеченным элементом (точки В и К на рис.1.9,б).Отсюда следует, что наименьшее расстояние между изображениями двух точек на сетчатке на пределе разрешения равно диаметру колбочки. В желтом пятне большинство колбочек соединено с одним нервом. По мере удаления к периферийным зонам на один нерв приходится все больше и больше светочувствительных элементов. Средний размер колбочки ≈0.005мм, что в угловой мере составляет 1!. По мере удаления от центра острота зрения резко падает до 10.
Разрешающая способность объектива оптической системы высокого класса определяется по эмпирической формуле
,
D
Ψ =
120''
где
D – диаметр объектива. По этой формуле при диаметре зрачка D=2мм ψгл.=1!.
С увеличением диаметра зрачка разрешающая способность глаза повышается до диметра 3 – 4мм. Дальнейшее повышение диметра зрачка не дает эффекта повышения разрешающей способности, так как она ограничена диаметром колбочек. Наибольшая разрешающая способность наблюдается при освещенности 50 лк и длине волны излучения λ=550нм.
Острота зрения существенно снижается при неисправленной аметропии и особенно при астигматизме. При работе с оптическими приборами аметропию можно исправить установкой окуляров. В случае астигматизма необходимо работать в соответствующих очках. Величина разрешающей способности зависит от условий наблюдения. Например, при наблюдении изображений спроектированных на экран ψгл.=2! – 3!, а при наблюдении в дальномеры ψгл.=10!!.
Высокая разрешающая способность при наблюдении в дальномеры или другие оптические приборы с аналогичной системой отсчета объясняется тем, что
глаз обладает большой чувствительностью при совмещении штрихов, между которыми лежит нониус. Такую разрешающую способность называют нониальной и принимают равной 10!!.
Возникновение зрительных образов в сознании человека происходит с запаздыванием на 0,1с – 0,25с относительно момента воздействия светового раздражения на сетчатку. После окончания воздействия светового излучения в течение 0,05с – 0,2с глаз ощущает на сетчатке след исчезнувшего изображения. Такие остаточные зрительные изображения называют последовательнымиобразами.
Восприятие глазом периодических световых раздражений зависит от частоты чередования света и темноты. Частоту, при которой достигается ощущение неизменной яркости называют критической. Это свойство глаза используют в фотометрии для сравнения яркостей источника излучения.
