Оптическая ЧАСТЬ ЗРИТЕЛЬНОЙ СистемЫ

зан. – 2ч., РЗ, экз.)
Физиологическая оптика и колориметрия
Доц., к.т.н. Снетков

Владимир Юрьевич SVY.2011@yandex.ru

ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ
martynov-44@mail.ru

структуре (БАРС) КМ-1: устный опрос по оптической части зрительной системы (ЗС)

– 3 неделя (19 февраля 2020 г.). КМ-2: контрольная работа по ЗС и её пороговым характеристикам – 7 неделя (практические занятия). КМ-3: устный опрос по установившимся и неустановившимся процессам – 11 неделя. КМ-4: расчётное задание по фотометрическим и цветовым расчётам – 13 неделя (практ. зан.)

МАТВЕЕВ А.Б. ОСНОВЫ СВЕТОТЕХНИКИ. Ч. 2, 1989
2. МЕШКОВ В.В., МАТВЕЕВ

А.Б. ОСНОВЫ СВЕТОТЕХНИКИ. Ч. 1, 1979
3. ЛУИЗОВ А.В. ГЛАЗ И СВЕТ, 1983
4. ГРИГОРЬЕВ А.А. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ВОСПРИЯТИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ В СВЕТОТЕХНИКЕ. Обнаружение объектов наблюдателем, 2003
5. БООС Г.В., ГРИГОРЬЕВ А.А., СНЕТКОВ В.Ю. ЦВЕТ И ЦВЕТОВЫЕ РАСЧЁТЫ, 2017

ХЬЮБЕЛ Д. ГЛАЗ, МОЗГ, ЗРЕНИЕ, 1990
8. ДЖАДД Д., ВЫШЕЦКИ

Г. ЦВЕТ В НАУКЕ И ТЕХНИКЕ, 1987
9. СПРАВОЧНАЯ КНИГА ПО СВЕТОТЕХНИКЕ, ред. Айзенберга Ю.Б. и Бооса Г.В., 2019
10. АНГЛО-РУССКИЙ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ. Рос.национальный комитет МКО,2011

СИСТЕМА – БИОЛОГИЧЕСКИЙ

ПРИЁМНИК («тонкий» и совершенный приёмник излучения, гибко реагирующий на изменение внешних условий)

АСПЕКТЫ РАСМОТРЕНИЯ:
СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЙ (структура)
ОПТИЧЕСКИЙ (геометрическая и физическая оптика)
СВЕТОВОСПРИНИМАЮЩИЙ (светотехника)
КОДИРОВАНИЕ И ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ (кибернетика)

2-Х ГЛАЗ, ПЕРЕДАЮЩЕЙ ЦЕПИ НЕРВНЫХ ВОЛОКОН, ЦЕНТРАЛЬНЫХ УЧАСТКОВ КОРЫ ГОЛОВНОГО

МОЗГА (наружные и внутренние коленчатые тела, подушки зрительного бугра – промежуточные зрительные центры).
2 глаза и для надёжности и для восстановления с помощью мозга 3-х мерного пространства.
ПРАКТ. ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ОСИ ГЛАЗ (углы обзора по гор. - 150 градусов.. и по верт. - 125 градусов).
СОТНИ МИЛЛИОНОВ РЕЦЕПТОРОВ (в жёлтом пятне размером порядка мкм), МИЛЛИОН НЕЙРОНОВ

зубчатый край, 3 – ресничная аккомодационная мышца, 4 – ресничный

(цилиндрический) поясок, 5 – шлеммов канал, 6 – зрачок, 7 – передняя камера, 8 – роговица, 9 – радужная оболочка, 10 – кора хрусталика, 11 – ядро хрусталика, 12 – цилиарный отросток, 13 – конъюнктива, 14 – нижняя косая мышца, 15 – нижняя прямая мышца, 16 – медиальная прямая мышца, 17 – артерии и вены, 18 – слепое пятно, 19 – твердая мозговая оболочка, 20 – центральная артерия сетчатки, 21 – центральная вена сетчатки, 22 – зрительный нерв, 23 – варикозная вена, 24 – влагалище глазного яблока, 25 – желтое пятно, 26 – центральная ямка, 27 – склера, 28 – сосудистая оболочка глаза, 29 – верхняя прямая мышца, 30 – сетчатка.

роговицей - 0,5мм; n=1,39), сосудистая, 0,3 мм (с радужкой и

зрачком) и сетчатая ( ретина с жёлтым пятном и центральной ямкой).
Передняя и задняя камеры (n= 1,35).
Хрусталик (двояковыпуклая линза, радиус кривизны и показатель преломления изменяются в зависимости от расстояний до объекта); на периферии: n=1,39 ; в центре: n=1,41).
Стекловидное тело, обеспечивающее постоянное расстояние от хрусталика до сетчатки (n=1,35).
Зрительный нерв

изображение на сетчатке;
при изменении расстояния наблюдения радиус кривизны хрусталика меняется,

из-за изменения величины заднего фокуса (расстояние от хрусталика до сетчатки будет постоянным в течение жизни благодаря упругому стекловидному телу);
хрусталик – короткофокусный объектив (23,8 мм на дальнем расстоянии наблюдения и на 20 % меньше при мин. расстоянии–10 см. из-за аккомодации);
оптическая система фотоаппарата или видеокамеры напоминает оптическую схему глаза, но фокусное расстояние изменяется благодаря перемещению компонента/ов объектива, а не изменению выпуклости хрусталика;
диаметр глаза 30 мм, диаметр зрачка изменяется от 2 (1,5) мм при большом падающем потоке для защиты глаза до 8 мм в темноте;
в жёлтом пятне (1 мм х 0,8 мм) есть углубление – фовеа (в 2,5 раза меньше пятна), а в его центре: фовеола (ещё в 4 раза меньше фовеа);
вокруг центра глаз вращается на не более, чем на 50 град. с помощью 6 мышц.

и показателей преломления, а также сделать обоснованные выводы

n1)/r или F= n2 /f 2 см. слайды

26 и 25
F (макс. акк.) = 70,58 дптр из-за уменьшения f 2 на 20% F (в покое) = 58,82 дптр
В модели Вербицкого достаточно формально принято считать, что увеличение F на 1 дптр (приближение объекта) вызвано уменьшением r на 0,04 мм и увеличением n2 на 0,004
Андрей Владимирович Луизов ещё более формально предложил при увеличении оптической силы в редуцированном глазе на 1 дптр уменьшать r на более удобные 0,1 мм, а показатель преломления сохранять постоянным 1,4 мм

При этом расчётное ∆l отличается от экспериментально установленного не больше, чем на 0,1 мм – погрешность стала в три раза меньше (по Вербицкому расчётное ∆l отличалось до 0,3 мм) !

от возраста
График зависимости объема аккомодации от

возраста

исправления миопии
(разведение лучей)
Схема

для исправления гиперметропии
(сведение лучей)

поток, прошедший через зрачок:
Фзр – световой поток, упавший на

зрачок,
 – коэффициент пропускания глазных сред (часто принимают г = 0,56),
ас – площадь изображения на сетчатке

Для определения освещенности на сетчатке не используют модель Вербицкого из-за её сложности !

Eс =I Азр/(ас l2)

Теперь применим формулу синусов, а затем возведём правую и левую часть в квадрат, перейдём для малых углов a, a' к тангенсам:

- формула синусов через площади

(1)

(2)

Вывод формулы:

Aзр  / (f12A) = Aзр  L / f12

Диаметр зрачка по Крауфорду: dзр= 5 – 3 th (0,4 lg L)

(4)

Подставляя в формулу (4) выражение для площади зрачка, получаем:

(5)

Вывод формулы:

значит реакция приемников дневного зрения (в виде импульсов тока действия),

нелинейным образом связана с яркостью объекта.

Для решения отдельных задач используют понятие «освещённость сетчатки в Троландах [Тр]». Один Троланд соответствует освещённости сетчатки при яркости объекта L=1 кд/м2 и площади зрачка Азр=1 мм2. Тогда 1 [Тр] по формуле (4) равен г/f12, а выражение (5) можно записать как:

[Тр]

колбочек к свету.

глаза, поступает в виде сенсорной
(чувственной) информации в блок

иконической памяти в виде ощущения
(икона - образ). Комбинация сигналов, еще не обработанная мозгом, может
запомниться в КП – блоке кратковременной памяти, где хранится не самая
важная информация, которая скоро будет не нужна. Распознавание объекта,
отображенного на сетчатке, осуществляется на основании работы блока БР
при сравнении информации, получаемой из ИП, с признаками, хранящимися
в КП и ДП.
БУ «руководит» деятельностью КП, ДП, БР. В конце концов, именно блок БР
принимает решение и делает вывод, какой именно образ зафиксирован
глазом. Т.к. в образе, который человек внутренне изучает, воспроизведены
некоторые характерные признаки изображаемого объекта, так что понятен
смысл, то человек способен по этим признакам восстановить целиком образ,
опираясь на КП и ДП, т.к. там хранятся черты, признаки уже встречавшихся
образов и сами образы.

говорит о том, что сигнал начался /закончился (это один из

видов кодирования информации). Таких видов много, некоторые увеличивают свою частоту, когда увеличивается амплитуда сигнала. Само кодирование направлено на сокращение информации, которая передается в мозг.