Jos katsot ympäri tilaa, jossa olemme, löydät tuttuja esineitä. Jopa kirkkaat värit eri esineissä näyttävät olevan meille jotain yhteistä. Itse asiassa silmämme ei pysty muodostamaan kuvaa ympäröivästä todellisuudesta, ja visio on paljon hienovaraisempi ja monimutkaisempi prosessi. Ensinnäkin pienimmät esineistä heijastuvat valohiukkaset (fotonit) osuvat verkkokalvoon.
Ja sitten noin 126 miljoonaa valoherkää solua lähettää tämän tiedon aivoihin käsittelyä varten. Siellä tieto dekoodataan välittömästi taittosuunnan ja fotonien energian mukaan. Ja vasta sitten kaikki lisää yhteen kuvaan, joka sisältää erilaisia muotoja ja sävyjä.
Ihmisen näön visuaalinen kynnys
Tietysti visio on rajallinen. Esimerkiksi silmämme eivät näe radioaaltoja tai pieniä bakteereja. Tämä on mahdollista vain erikoislaitteilla. Kuinka voimme määrittää rajan, jonka yli luonnollinen visio muuttuu impotentiksi? Biologian ja fysiikan nykyaikainen tieteellinen kehitys auttaa vastaamaan tähän kysymykseen. Tutkijat uskovat, että kaikilla näkyvillä esineillä on tietty visuaalinen kynnys. Tietyissä olosuhteissa silmämme lakkaa tunnistamasta tuttuja esineitä.
Mainosvideo:
Perustuu kykyyn erottaa värit
Yksinkertaisin esimerkki ihmisen näön rajan havaitsemisesta on kyky erottaa värit. Erotamme samankaltaiset värit ja sävyt värialueelta, esimerkiksi violetti ja violetti, käyttämällä verkkokalvolle putoavien fotonien aallonpituutta. Silmän sisällä olevat valoherkät solut on jaettu kahteen tyyppiin: niin kutsutut tangot ja kartiot.
Jos ensimmäinen tyyppi on vastuussa värien havaitsemisesta päivällä, toisen avulla voimme erottaa vaaleanharmaat sävyt yöllä tai hämärässä valaistuksessa. Molemmat solutyypit sisältävät reseptoreita. Ne imevät energiaa ja lähettävät signaaleja aivoihin. No, sitten muodostuu kuva, ja voimme helposti erottaa violetin magentasta.
Selkeä silmäsolujen asteikko
Mutta se ei ole kaikki. Kartiot puolestaan jaetaan myös tyyppeihin, ja niitä on kolme. Jokaiselle lajille "osoitetaan" tietty määrä reseptoreita (opsiineja). Niillä on erilainen herkkyys fotoneille ja ne pystyvät havaitsemaan tietyn alueen valoaaltoja. Joten S-tyyppiset kartiot ovat herkkiä värispektrin violetti-siniselle sävylle, jota pidetään lyhytaallona. M-tyyppi vastaa kelta-vihreästä väripaletista (keskiaalto), ja L-tyyppi pystyy erottamaan keltaisen ja punaisen värin (pitkät aallonpituudet). Sekä aallot että niiden yhdistelmät antavat meille mahdollisuuden erottaa koko sateenkaarispektri, joka sisältää jopa sata sävyä.
Kapea aallonpituusalue
Luonnossa on monia fotoneja, mutta silmäsolut pystyvät sieppaamaan aallonpituudet merkityksettömällä alueella (380 - 720 nanometriä). Tätä aluetta pidetään luonnollisen näön spektrinä. Kaikkia tämän kynnyksen ulkopuolella olevia indikaattoreita ei voida rekisteröidä ihmissilmällä. Joten esimerkiksi tämän kynnyksen alapuolella ovat radiospektri ja infrapunasäteily sekä ultravioletti- ja röntgenspektrien sekä gammasäteilyn yläpuolella.
Kyky erottaa ultraviolettiaallot
Joskus ihmiset voivat ylittää "sallitun" ja tarttua ultraviolettisäteilyn fotonien heijastumiseen. Tämä on mahdollista, koska silmälinssi puuttuu patologioista tai leikkauksen jälkeen. Jos terveessä silmässä linssi toimii ultraviolettialueen estäjänä (yritä katsoa aurinkoa, et onnistu), ihmiset, joilla on ilmoitettu näkövika, kykenevät laajentamaan valoaaltojen havaintoaluetta jopa 300 nanometriin. On utelias, että ultraviolettisäteily muuttuu tässä tapauksessa sinivalkoiseksi spektriksi.
Voiko silmä imeä infrapunavaloja?
Yhdessä uusimmista tutkimuksista todistettiin, että jollakin tavalla voimme siepata infrapunasäteilyä. On vain tarpeen noudattaa tiettyä ehtoa: niin, että kaksi infrapunafotonia osuu samanaikaisesti verkkokalvon samaan soluun. Tutkijat ovat havainneet, että tässä tapauksessa fotonien energia lasketaan yhteen ja putoaa näkyvälle alueelle. Joten esimerkiksi 1000 nanometrin säteily muunnetaan 500 nanometriksi, ja ihminen havaitsee infrapuna-aallon viileänä viileänä vihreänä.