Невооружённый глаз

Глаз человека

Невооружённый глаз — образное выражение, подчёркнутое описание возможностей зрительного восприятия человека, не использующего вспомогательных оптических устройств (лупа, очки, телескоп, микроскоп и др.).

Термин обычно используется в астрономии для указания на астрономические явления, которые доступны для наблюдения неограниченному кругу лиц с нормальным зрением (планеты, звёзды, кометы, метеорные ливни, астрономические соединения). Традиционные астрономические знания, понятия о созвездиях и устройстве ближней части вселенной были получены именно в наблюдениях невооружённым глазом.

Возможности невооружённого человеческого глаза

• Быстрая автоматическая фокусировка: при монокулярном зрении, на расстояниях от 10 см (молодые люди), или от 50 см (большинство людей старше 50 лет) — до «бесконечности» (более 10 м).
• Угловое разрешение: 1—2′ (около 0,02°—0,03°), что соответствует 30—60 см на 1 км расстояния
• Угол обзора: одновременное зрительное восприятие пространства (поле зрения) 130° × 160°
• Восприятие слабого света «слабые звезды»: до +6.5 звёздной величины
• Оценка изменений яркости (см. Фотометрия): до ±10 % или 1 % от интенсивности, с колебаниями от ночного к дневному 1 — 10 000 000 000
• Относительная точность оценки расстояний (например по плану на бумаге) до 3—5 %
• Неосознанное распознавание движения, особенно в периферийной части поля зрения (сигнальная система и рефлексы)
• Оценка скорости (в интервале средних скоростей): приблизительно 5—10 %
• Симметрия 10—20″ (5—10 см на 1 км) — см. измерения Тихо Браге и древних египтян

Считается, что зрительное восприятие позволяет человеку получить до 90 % информации об окружающей среде, в том числе неосознанно воспринимаются:

• расстояние и трёхмерное положение предметов и людей (стереоскопическое зрение)
• скорость объектов
• линия вертикали и угол наклона предметов к ней
• яркость и цвет, их изменения по времени и направлению

Астрономические наблюдения невооружённым глазом

Обычно невооружённым глазом можно увидеть звезды, имеющие величину до +6^m; угловое разрешение невооружённого глаза — около 1′, однако некоторые люди обладают более острым зрением. Имеются неподтверждённые свидетельства того, что некоторые люди (в частности, астрономы инков) видели Уран и Галилеевы спутники Юпитера. Уран уникален тем, что это первая планета, открытая с использованием технологии (телескопа), а не с помощью невооружённого глаза.

Теоретически на чистом ночном небе человеческий глаз способен увидеть до 2500 звёзд до 6-й звёздной величины, однако на практике атмосферное поглощение и пыль уменьшают это число до 1500—2000 (в центре крупного города до 200—500). Цвет можно различить лишь у ярких звёзд и планет. Кроме того, можно различить некоторые звёздные скопления, такие как Плеяды, h/χ Персея, M13 в созвездии Геркулеса, галактику Туманность Андромеды и Туманность Ориона. Вот пять планет видимые невооружённым глазом с Земли: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. В Южном полушарии Земли невооружённым глазом видны спутники нашей галактики Большое и Малое Магеллановы облака, а также шаровые скопления ω Центавра и 47 Тукана.

Метеорные потоки лучше наблюдать невооружённым глазом, чем в бинокль — Персеиды (10-12 августа) или Геминиды в декабре. Другие популярные для наблюдения объекты: около 100 искусственных спутников за ночь, Международная космическая станция и Млечный Путь.

Возможности зрения в геодезии и навигации

В Северном полушарии Полярная Звезда с помощью угломера даёт возможность наблюдателю определить широту с точностью до 1 градуса.

Жители Вавилона, народ майя и древние египтяне измеряли часовое и календарное время с помощью невооружённого глаза, определяя:

• длину года и месяца с точностью до 1 минуты (0,001 %)
• 24 часа в сутках и день весеннего равноденствия
• периоды обращения планет (астрономы майя) с точностью до 5-10 минут для Марса и Венеры.

Возможности зрения в наблюдении мелких объектов

При наблюдении мелких объектов без увеличительного стекла или микроскопа, на обычном расстоянии до объекта 20-25 см, можно чётко обнаружить контрастную (несветящуюся) точку размером 0.05 мм.

Для различения объектов их размер должен составлять 0,1 — 0,3 мм, этот размер обычно используется для нанесения мелких деталей на карты и технические планы.