Зрение в условиях слабого освещения (версия Миг)

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
Перейти к: навигация, поиск
Изображение красной герани и листвы в разных условиях освещения: дневное зрение при нормальном ярком свете, в сумерках (сумеречное, мезопическое зрение), и ночью (ночное зрение скотопическое — при свете звёзд)

Зрение в условиях слабого освещения (мезопическое зрение) — характеристика зрительного восприятия человеческого глаза в условиях недостаточной (для полноценного цветового зрения) освещенности, при уровнях яркости, когда уже невозможна эффективная работа колбочек.,[1][2]

В условиях сумеречного зрения проявляется т. н. Эффект Пуркинье (назван в честь первооткрывателя, чешского анатома Эванджелиста Пуркинье), возникающий в процессе адаптации глаз к понижению яркости света, например, в сумерках. Эффект Пуркинье проявляется в том, что в сумерках изменяется обычное цветовосприятие. Так например у цветущей герани при ярком солнечном свете мы видим цветы ярко-красного цвета и тёмно-зелёные листья, а в сумерках красный цвет быстро теряет насыщенность — и цветки как бы «темнеют». Цветоощущение в сумерках полностью изменяется: темно-красные, или ставшие почти черными цветки — резко контрастируют с листьями, кажущимися, в сравнении с ними, относительно светлыми.

Мезопическое зрение[править]

В условиях слабого освещения осуществляется смешанное, мезопическое зрение.[3]

Мезопическое зрение проявляется в диапазоне уровней освещённости от приблизительно 0.001 до 3 люмен/м², это наблюдается в моменты смены времени суток (день — ночь) утром или вечером.[4][5]

Зелёный луч в момент исчезновения солнечного света[править]

Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Зелёный луч

Зелёный луч в момент заката солнца в море — феномен, который можно объяснить как явление зелёного луча при сумеречном освещении при закате солнца с точки зрения трихроматизма.

Физиология[править]

Эффект перестройки зрительной системы происходит, потому что колбочки сетчатки глаза (максимум чувствительности в области жёлтого цвета) имеют меньшую чувствительность к свету, чем палочки, которые являются более светочувствительными. При этом палочек в сетчатке глаза намного больше и благодаря содержащемуся в них фотопигменту родопсину они имеют два максимума чувствительности: при слабом освещении в зелёной, а при большой освещённости в синей области цвета.[6]

Рис. 1. Смещение гранул меланина, рецепторной части колбочек и палочек в сетчатке — при дневном освещении (дневное зрение (версия Миг); LA — состояние световой адаптации глаза)
Слева — микрофотография сечения сетчатки глаза рыбы, справа — схематическая прорисовка взаиморасположения органелл и фоторецепторов. Направление света, приходящего в сетчатку сквозь хрусталик: снизу-вверх.
На фото видно: днём палочки скрыты гранулами меланина; рецепторная часть колбочек выдвинута к свету (на фото — смещена вниз).[7]
Рис. 2. Движение колбочек, палочек и гранул в условиях слабого освещения (ночное зрение; DA — темновая адаптация глаза), микрофотография сечения сетчатки глаза рыбы.
Справа — схема перемещений органелл и изменения формы фоторецепторных клеток.
На фото видно: при недостатке света гранулы меланина открыли путь света к палочкам; рецепторная часть колбочек удалена от источника света, рецепторная часть палочек — приближена к нему (на фото — смещена вниз).[8]

Последние достижения в области работы колбочек и палочек в цветовосприятии вызваны ретиномоторной реакцией фоторецепторов — механическими процессами в сетчатке глаза, связанными с перестройкой взаимного расположения фоторецепторов (палочек и колбочек), и гранул меланина,
в соответствии с уровнем освещённости (см. рис. 1‒2).

Этот процесс, по сравнению со скоростью движения хрусталика, или реакцией глаза на движение, довольно медленный. Скорость адаптации легко оценить по времени, которое требуется нашим глазам для привыкания к резкой смене освещения (например, при переходе из солнечной комнаты — в тёмную, и наоборот, мы временно, на секунды, «слепнем»); но полная световая адаптация занимает 10‒30 минут. Такая саморегуляция функций организма — подстройка чувствительности органа зрение (версия Миг) к условиям освещённости, связана и с организацией циркадных ритмов [9] и обеспечивает адаптацию глаза к различным условиям окружающей среды, и переход от дневного, цветного зрения — к ночному, более светочувствительному, но монохроматическому. Наиболее ранние, а затем и самые подробные работы по изучению процесса ретиномоторной адаптации были проведены на рыбах.[10]

Регулировка функции и/или положения элементов нервной сети глаза — фоторецепторов сетчатки означает автоматическую настройку их положения при световом раздражении, в соответствии с общей яркостью, интегрированной в поле зрения.[11][12]

Нечувствительность палочек к длинноволновому участку спектра вызвало использование красного света при определенных специальных обстоятельствах — например, в диспетчерских субмарин, в научно-исследовательских лабораториях, или при исследованиях невооруженным глазом в астрономии.[13]


Никталопия[править]

Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Никталопия

Отсутствие способности видеть в условиях слабого освещения у человека называется никталопией (от др.-греч. νύξ — «ночь», ἀλαός — «слепой», ὄψ — «зрение»). Никталопия может быть вызвана недостатком в пище витамина А, наследственными заболеваниями и др. причинами.

См. также[править]

Примечания[править]

  1. Frisby JP (1980). Seeing: Illusion, Brain and Mind. Oxford University Press : Oxford.
  2. Purkinje JE (1825). Neue Beiträge zur Kenntniss des Sehens in Subjectiver Hinsicht. Reimer : Berlin. pp. 109—110.
  3. Stockman A, Sharpe LT (2006). «Into the twilight zone: the complexities of mesopic vision and luminous efficiency». Ophthalmic Physiol Opt 26: 225‒39. PMID 16684149.
  4. CIE Publication No. 41. Light as a true visual quantity: principles of measurement. 1978.
  5. http://en.wikipedia.org/wiki/Mesopic
  6. Cornsweet TN (1970). Visual Perception. Academic Press : New York. pp. 145—148. http://books.google.com/books?id=4QJrAAAAMAAJ&q=purkinje+intitle:visual+inauthor:cornsweet&dq=purkinje+intitle:visual+inauthor:cornsweet&lr=&as_brr=0&ei=LqAuSuP2IIiCzASZ7eCaBw&pgis=1.
  7. http://www.imls.uzh.ch/static/CMS_publications/neuhauss/literatur/pdf06/Hodel_AnatRec_06.pdf
  8. http://www.imls.uzh.ch/static/CMS_publications/neuhauss/literatur/pdf06/Hodel_AnatRec_06.pdf
  9. Pierce ME, Besharse JC (1985) Circadian regulation of retinomotor movements. I. Interaction of melatonin and dopamine in the control of cone length. J Gen Physiol 86:671‒689
  10. http://www.molvis.org/molvis/v14/a44 Identification of differentially expressed genes in carp rods and cones Molecular Vision 2008; 14:358‒369
  11. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16721865
  12. http://varles.narod.ru/index.html?http://varles.narod.ru/lekzii1/404.htm
  13. Barbara Fritchman Thompson (2005). Astronomy Hacks: Tips and Tools for Observing the Night Sky. O’Reilly. pp. 82‒86. ISBN 9780596100605. http://books.google.com/books?id=piwP9HXtpvUC&pg=PA81&dq=mesopic+color&lr=&as_brr=3&ei=ydstSp3_DoKEygSG1vyqBw#PPA82,M1.