يبدأ سطح الأرض في مجال رؤيتك بالانحناء على مسافة حوالي 5 كيلومترات. لكن حدة الرؤية البشرية تسمح لنا برؤية أبعد بكثير من الأفق. إذا لم يكن هناك انحناء، فستتمكن من رؤية لهب شمعة على بعد 50 كم.
يعتمد مدى الرؤية على عدد الفوتونات المنبعثة من الجسم البعيد. تبعث نجوم هذه المجرة البالغ عددها مليون نجم ما يكفي من الضوء لعدة آلاف من الفوتونات للوصول إلى كل متر مربع. سم الأرض. وهذا يكفي لإثارة شبكية العين البشرية.
وبما أنه من المستحيل التحقق من حدة الرؤية البشرية أثناء وجوده على الأرض، لجأ العلماء إلى الحسابات الرياضية. ووجدوا أنه من أجل رؤية الضوء الوامض، يجب أن يصل ما بين 5 إلى 14 فوتونًا إلى شبكية العين. وشعلة الشمعة على مسافة 50 كم مع مراعاة تشتت الضوء تعطي هذه الكمية، ويتعرف الدماغ على وهج ضعيف.
كيف تكتشف شيئًا شخصيًا عن محاورك من خلال مظهره
أسرار "البوم" التي لا تعرفها "القبرات". كيف يعمل "البريد الدماغي" - نقل الرسائل من دماغ إلى دماغ عبر الإنترنت لماذا الملل ضروري؟ "الرجل المغناطيس": كيف تصبح أكثر كاريزمية وتجذب الناس إليك 25 مقولة من شأنها أن تبرز مقاتلك الداخلي كيفية تنمية الثقة بالنفس هل من الممكن "تطهير الجسم من السموم"؟ 5 أسباب تجعل الناس يلومون دائمًا الضحية، وليس المجرم، على الجريمة
الرؤية هي القناة التي يتلقى من خلالها الإنسان ما يقارب 70% من جميع البيانات حول العالم الذي يحيط به. وهذا ممكن فقط لأن الرؤية البشرية هي واحدة من أكثر الأنظمة البصرية تعقيدًا وإبهارًا على كوكبنا. إذا لم تكن هناك رؤية، فمن المرجح أننا سنعيش ببساطة في الظلام.
تتمتع العين البشرية ببنية مثالية وتوفر الرؤية ليس فقط بالألوان، ولكن أيضًا بثلاثة أبعاد وبأعلى درجة من الوضوح. لديه القدرة على تغيير التركيز على الفور إلى مسافات مختلفة، وتنظيم حجم الضوء الوارد، والتمييز بين عدد كبير من الألوان وعدد أكبر من الظلال، وتصحيح الانحرافات الكروية واللونية، وما إلى ذلك. ويرتبط دماغ العين بستة مستويات في شبكية العين، حيث تمر البيانات بمرحلة ضغط حتى قبل إرسال المعلومات إلى الدماغ.
ولكن كيف تعمل رؤيتنا؟ كيف يمكننا تحويل اللون المنعكس من الكائنات إلى صورة من خلال تعزيز اللون؟ إذا فكرت في الأمر بجدية، فيمكنك استنتاج أن بنية النظام البصري البشري "مدروسة" بأدق التفاصيل من قبل الطبيعة التي خلقته. إذا كنت تفضل الاعتقاد بأن الخالق أو قوة أعلى هي المسؤولة عن خلق الإنسان، فيمكنك أن تنسب إليهم هذا الفضل. لكن دعونا لا نفهم، ولكن نواصل الحديث عن بنية الرؤية.
كمية هائلة من التفاصيل
يمكن بصراحة وصف بنية العين وعلم وظائف الأعضاء بأنها مثالية حقًا. فكر بنفسك: كلتا العينين تقعان في التجاويف العظمية للجمجمة، والتي تحميهما من جميع أنواع الأضرار، ولكنها تبرز منهما بطريقة تضمن أوسع رؤية أفقية ممكنة.
المسافة بين العينين من بعضها البعض توفر عمقًا مكانيًا. ومقل العيون نفسها، كما هو معروف على وجه اليقين، لها شكل كروي، مما يجعلها قادرة على الدوران في أربعة اتجاهات: اليسار واليمين والأعلى والأسفل. لكن كل واحد منا يعتبر كل هذا أمرا مفروغا منه - قلة من الناس يتخيلون ما يمكن أن يحدث لو كانت أعيننا مربعة أو مثلثة أو كانت حركتها فوضوية - وهذا من شأنه أن يجعل الرؤية محدودة وفوضوية وغير فعالة.
لذا، فإن بنية العين معقدة للغاية، ولكن هذا هو بالضبط ما يجعل عمل حوالي أربعين من مكوناتها المختلفة ممكنًا. وحتى لو كان واحد على الأقل من هذه العناصر مفقودا، فإن عملية الرؤية ستتوقف عن القيام بها كما ينبغي.
ولمعرفة مدى تعقيد العين، ندعوك إلى الانتباه إلى الشكل أدناه.
دعونا نتحدث عن كيفية تنفيذ عملية الإدراك البصري في الممارسة العملية، وما هي عناصر النظام البصري المشاركة في ذلك، وما هو المسؤول عن كل منهم.
مرور الضوء
عندما يقترب الضوء من العين، تصطدم أشعة الضوء بالقرنية (المعروفة أيضًا باسم القرنية). تسمح شفافية القرنية بمرور الضوء عبرها إلى السطح الداخلي للعين. الشفافية، بالمناسبة، هي أهم ما يميز القرنية، وتظل شفافة بسبب احتوائها على بروتين خاص يمنع تطور الأوعية الدموية - وهي عملية تحدث في كل أنسجة الجسم البشري تقريبًا. إذا لم تكن القرنية شفافة، فلن يكون لباقي مكونات الجهاز البصري أي أهمية.
ومن بين أمور أخرى، تمنع القرنية الحطام والغبار وأي عناصر كيميائية من الدخول إلى التجاويف الداخلية للعين. وانحناء القرنية يسمح لها بكسر الضوء ومساعدة العدسة على تركيز أشعة الضوء على شبكية العين.
بعد مرور الضوء عبر القرنية، يمر عبر ثقب صغير يقع في منتصف القزحية. القزحية عبارة عن غشاء مستدير يقع أمام العدسة خلف القرنية مباشرة. والقزحية هي أيضًا العنصر الذي يعطي لون العين، ويعتمد اللون على الصبغة السائدة في القزحية. الثقب المركزي في القزحية هو التلميذ المألوف لدى كل واحد منا. ويمكن تغيير حجم هذه الفتحة للتحكم في كمية الضوء التي تدخل العين.
سيتم تغيير حجم التلميذ مباشرة عن طريق القزحية، وهذا بسبب بنيتها الفريدة، لأنها تتكون من نوعين مختلفين من الأنسجة العضلية (حتى أن هناك عضلات هنا!). العضلة الأولى عبارة عن ضاغطة دائرية - وتقع في القزحية بشكل دائري. عندما يكون الضوء ساطعًا، ينقبض، ونتيجة لذلك ينقبض حدقة العين، كما لو تم سحبها إلى الداخل بواسطة عضلة. العضلة الثانية هي عضلة تمديد - وهي تقع بشكل شعاعي، أي. على طول نصف قطر القزحية، والذي يمكن مقارنته بشعاع العجلة. في الإضاءة المظلمة، تنقبض هذه العضلة الثانية، وتفتح القزحية حدقة العين.
لا يزال الكثيرون يواجهون بعض الصعوبات عندما يحاولون شرح كيفية تكوين عناصر النظام البصري البشري المذكورة أعلاه، لأنه في أي شكل وسيط آخر، أي. في أي مرحلة تطورية، لن يتمكنوا ببساطة من العمل، لكن الإنسان يرى منذ بداية وجوده. أُحجِيَّة…
التركيز
وتجاوز المراحل المذكورة أعلاه، يبدأ الضوء بالمرور عبر العدسة الموجودة خلف القزحية. العدسة هي عنصر بصري على شكل كرة مستطيلة محدبة. العدسة ناعمة وشفافة تمامًا، ولا تحتوي على أوعية دموية، وهي نفسها تقع في كيس مرن.
يمر الضوء عبر العدسة، وبعد ذلك يتركز على نقرة الشبكية - المكان الأكثر حساسية الذي يحتوي على أكبر عدد ممكن من المستقبلات الضوئية.
من المهم ملاحظة أن البنية والتركيبة الفريدة توفر للقرنية والعدسة قوة انكسار عالية، مما يضمن طولًا بؤريًا قصيرًا. وكم هو مدهش أن مثل هذا النظام المعقد يناسب مقلة عين واحدة فقط (فقط فكر في الشكل الذي يمكن أن يبدو عليه الشخص، على سبيل المثال، إذا كان مطلوبًا استخدام متر لتركيز أشعة الضوء القادمة من الأشياء!).
ما لا يقل إثارة للاهتمام هو حقيقة أن القوة الانكسارية المشتركة لهذين العنصرين (القرنية والعدسة) ترتبط ارتباطًا ممتازًا بمقلة العين، ويمكن أن يسمى هذا بأمان دليلاً آخر على أن النظام البصري قد تم إنشاؤه ببساطة بشكل غير مسبوق، لأن إن عملية التركيز معقدة للغاية بحيث لا يمكن الحديث عنها كشيء حدث فقط من خلال طفرات خطوة بخطوة - مراحل تطورية.
إذا كنا نتحدث عن كائنات قريبة من العين (كقاعدة عامة، تعتبر مسافة أقل من 6 أمتار قريبة)، فكل شيء أكثر فضولًا، لأنه في هذه الحالة يكون انكسار أشعة الضوء أقوى . يتم ضمان ذلك من خلال زيادة انحناء العدسة. ترتبط العدسة من خلال العصابات الهدبية بالعضلة الهدبية، والتي، عند تقلصها، تسمح للعدسة باتخاذ شكل أكثر محدبًا، وبالتالي زيادة قدرتها الانكسارية.
وهنا لا يسعنا إلا أن نذكر البنية المعقدة للعدسة: فهي تتكون من خيوط عديدة، تتكون من خلايا متصلة ببعضها البعض، وأحزمة رفيعة تربطها بالجسم الهدبي. يتم التركيز تحت سيطرة الدماغ بسرعة كبيرة وبشكل كامل "تلقائيًا" - من المستحيل على الشخص تنفيذ مثل هذه العملية بوعي.
معنى "فيلم الكاميرا"
يؤدي التركيز إلى تركيز الصورة على شبكية العين، وهي عبارة عن نسيج متعدد الطبقات حساس للضوء يغطي الجزء الخلفي من مقلة العين. تحتوي شبكية العين على ما يقرب من 137.000.000 مستقبل ضوئي (للمقارنة، يمكننا الاستشهاد بالكاميرات الرقمية الحديثة، التي لا تحتوي على أكثر من 10.000.000 من هذه العناصر الحسية). يرجع هذا العدد الهائل من المستقبلات الضوئية إلى وجودها بكثافة شديدة - حوالي 400000 لكل 1 مم مربع.
ولن يكون في غير محله هنا أن نستشهد بكلام عالم الأحياء الدقيقة آلان جيلن الذي يتحدث في كتابه “الجسم حسب التصميم” عن شبكية العين باعتبارها تحفة من روائع التصميم الهندسي. وهو يعتقد أن شبكية العين هي العنصر الأكثر روعة في العين، ويمكن مقارنتها بالفيلم الفوتوغرافي. إن شبكية العين الحساسة للضوء، الموجودة في الجزء الخلفي من مقلة العين، أرق بكثير من السيلوفان (سمكها لا يزيد عن 0.2 ملم) وأكثر حساسية بكثير من أي فيلم فوتوغرافي من صنع الإنسان. خلايا هذه الطبقة الفريدة قادرة على معالجة ما يصل إلى 10 مليار فوتون، في حين أن الكاميرا الأكثر حساسية لا يمكنها معالجة سوى بضعة آلاف من الفوتونات. ولكن الأمر الأكثر إثارة للدهشة هو أن العين البشرية يمكنها اكتشاف عدد قليل من الفوتونات حتى في الظلام.
في المجمل، تتكون شبكية العين من 10 طبقات من الخلايا المستقبلة للضوء، 6 طبقات منها عبارة عن طبقات من الخلايا الحساسة للضوء. هناك نوعان من المستقبلات الضوئية لهما شكل خاص، ولهذا يطلق عليهما اسم المخاريط والقضبان. العصي حساسة للغاية للضوء وتزود العين بإدراك أبيض وأسود ورؤية ليلية. المخاريط، بدورها، ليست حساسة جدًا للضوء، ولكنها قادرة على التمييز بين الألوان - ويلاحظ التشغيل الأمثل للمخاريط في النهار.
بفضل عمل المستقبلات الضوئية، تتحول أشعة الضوء إلى مجمعات من النبضات الكهربائية ويتم إرسالها إلى الدماغ بسرعة عالية بشكل لا يصدق، وتنتقل هذه النبضات نفسها عبر مليون ألياف عصبية في جزء من الثانية.
يعد التواصل بين الخلايا المستقبلة للضوء في شبكية العين أمرًا معقدًا للغاية. المخاريط والقضبان ليست متصلة مباشرة بالدماغ. بعد تلقي الإشارة، يعيدون توجيهها إلى الخلايا ثنائية القطب، ويعيدون توجيه الإشارات التي عالجوها بالفعل إلى الخلايا العقدية، أكثر من مليون محور عصبي (خلايا عصبية تنتقل عبرها النبضات العصبية) والتي تشكل عصبًا بصريًا واحدًا، تدخل من خلاله البيانات الدماغ.
تعمل طبقتان من الخلايا العصبية البينية، قبل إرسال البيانات المرئية إلى الدماغ، على تسهيل المعالجة المتوازية لهذه المعلومات من خلال ست طبقات من الإدراك الموجودة في شبكية العين. يعد ذلك ضروريًا حتى يتم التعرف على الصور في أسرع وقت ممكن.
الإدراك الدماغي
بعد أن تدخل المعلومات المرئية المعالجة إلى الدماغ، يبدأ في فرزها ومعالجتها وتحليلها، كما يشكل صورة كاملة من البيانات الفردية. بالطبع، لا يزال هناك الكثير مما لا نعرفه عن طريقة عمل الدماغ البشري، ولكن حتى ما يمكن أن يقدمه العالم العلمي اليوم يكفي للدهشة.
بمساعدة عينين، يتم تشكيل "صورتين" للعالم المحيط بالشخص - واحدة لكل شبكية العين. وتنتقل "الصورتان" إلى الدماغ، وفي الواقع يرى الشخص صورتين في نفس الوقت. ولكن كيف؟
لكن النقطة هي كما يلي: نقطة شبكية عين واحدة تتوافق تمامًا مع نقطة شبكية العين الأخرى، وهذا يشير إلى أن كلتا الصورتين، اللتين تدخلان الدماغ، يمكن أن تتداخل مع بعضها البعض ويتم دمجهما معًا للحصول على صورة واحدة. وتتقارب المعلومات التي تستقبلها المستقبلات الضوئية في كل عين في القشرة البصرية، حيث تظهر صورة واحدة.
نظرًا لحقيقة أن العينين قد يكون لهما إسقاطات مختلفة، فقد يتم ملاحظة بعض التناقضات، لكن الدماغ يقارن الصور ويربطها بطريقة لا يرى الشخص أي تناقضات. علاوة على ذلك، يمكن استخدام هذه التناقضات للحصول على إحساس بالعمق المكاني.
كما تعلمون، بسبب انكسار الضوء، تكون الصور المرئية التي تدخل الدماغ في البداية صغيرة جدًا ومقلوبة، ولكن "عند الإخراج" نحصل على الصورة التي اعتدنا على رؤيتها.
بالإضافة إلى ذلك، في شبكية العين، ينقسم الدماغ الصورة إلى قسمين عموديًا - من خلال خط يمر عبر الحفرة الشبكية. تتم إعادة توجيه الأجزاء اليسرى من الصور التي تستقبلها كلتا العينين إلى ، ويتم إعادة توجيه الأجزاء اليمنى إلى اليسار. وهكذا فإن كل نصفي الكرة الأرضية للشخص المشاهد يتلقى البيانات من جزء واحد فقط مما يراه. ومرة أخرى - "عند الإخراج" نحصل على صورة صلبة دون أي أثر للاتصال.
إن فصل الصور والمسارات البصرية المعقدة للغاية يجعل الدماغ يرى بشكل منفصل عن كل نصف من نصفي الكرة الأرضية باستخدام كل عين. يتيح لك ذلك تسريع معالجة تدفق المعلومات الواردة، كما يوفر الرؤية بعين واحدة إذا توقف الشخص فجأة لسبب ما عن الرؤية بالأخرى.
يمكننا أن نستنتج أن الدماغ، في عملية معالجة المعلومات المرئية، يزيل البقع "العمياء"، والتشوهات الناجمة عن الحركات الدقيقة للعين، ومضات العين، وزاوية الرؤية، وما إلى ذلك، مما يوفر لمالكه صورة شاملة كافية لما هو موجود. يجري ملاحظتها.
عنصر آخر مهم في النظام البصري هو. ولا مجال للتقليل من أهمية هذا الموضوع، لأنه... لكي نتمكن من استخدام رؤيتنا بشكل صحيح على الإطلاق، يجب أن نكون قادرين على تحويل أعيننا، رفعها، خفضها، باختصار، تحريك أعيننا.
في المجمل، هناك 6 عضلات خارجية تتصل بالسطح الخارجي لمقلة العين. تشمل هذه العضلات 4 عضلات مستقيمة (سفلية وعليا وجانبية ووسطى) وعضلتين مائلتين (سفلية وعليا).
في اللحظة التي تنقبض فيها أي من العضلات، تسترخي العضلة المقابلة لها - وهذا يضمن حركة سلسة للعين (وإلا فإن جميع حركات العين ستكون متشنجة).
عندما تدير كلتا العينين، تتغير حركة جميع العضلات الـ 12 (6 عضلات في كل عين) تلقائيًا. ومن الجدير بالذكر أن هذه العملية مستمرة ومنسقة بشكل جيد للغاية.
وفقا لطبيب العيون الشهير بيتر جاني، فإن التحكم والتنسيق في اتصالات الأعضاء والأنسجة مع الجهاز العصبي المركزي من خلال الأعصاب (وهذا ما يسمى التعصيب) لجميع عضلات العين الـ 12 هي إحدى العمليات المعقدة للغاية التي تحدث في الدماغ. إذا أضفنا إلى ذلك دقة إعادة توجيه النظر، وسلاسة الحركات وانتظامها، والسرعة التي يمكن أن تدور بها العين (وتصل إلى إجمالي يصل إلى 700 درجة في الثانية)، وجمعنا كل هذا، فسنحصل بالفعل على احصل على عين متنقلة استثنائية من حيث الأداء. وحقيقة أن الشخص لديه عينان تجعل الأمر أكثر تعقيدًا - فمع حركات العين المتزامنة، يلزم نفس التعصيب العضلي.
تختلف العضلات التي تدور العين عن العضلات الهيكلية لأنها... فهي مكونة من العديد من الألياف المختلفة، ويتم التحكم فيها بواسطة عدد أكبر من الخلايا العصبية، وإلا فإن دقة الحركات ستصبح مستحيلة. يمكن أيضًا تسمية هذه العضلات بأنها فريدة من نوعها لأنها قادرة على الانقباض بسرعة ولا تتعب عمليًا.
باعتبار أن العين من أهم أعضاء جسم الإنسان، فإنها تحتاج إلى رعاية مستمرة. ولهذا الغرض بالتحديد يتم توفير "نظام التنظيف المتكامل"، إذا جاز التعبير، والذي يتكون من الحواجب والجفون والرموش والغدد الدمعية.
تنتج الغدد الدمعية بانتظام سائلًا لزجًا يتحرك ببطء إلى أسفل السطح الخارجي لمقلة العين. يقوم هذا السائل بإزالة الحطام المختلفة (الغبار، وما إلى ذلك) من القرنية، وبعد ذلك يدخل القناة الدمعية الداخلية ثم يتدفق عبر القناة الأنفية، ويتم التخلص منه من الجسم.
تحتوي الدموع على مادة مضادة للجراثيم قوية جداً تقضي على الفيروسات والبكتيريا. تعمل الجفون كمساحات للزجاج الأمامي، حيث تقوم بتنظيف وترطيب العينين من خلال الوميض اللاإرادي على فترات تتراوح من 10 إلى 15 ثانية. إلى جانب الجفون، تعمل الرموش أيضًا على منع دخول أي حطام أو أوساخ أو جراثيم وما إلى ذلك إلى العين.
إذا لم تؤدي الجفون وظيفتها، فإن عيون الشخص سوف تجف تدريجيا وتصبح مغطاة بالندوب. إذا لم تكن هناك قنوات دمعية، فستمتلئ العين باستمرار بالسائل المسيل للدموع. إذا لم يرمش الشخص، فسوف يدخل الحطام إلى عينيه ويمكن أن يصاب بالعمى. يجب أن يشمل "نظام التنظيف" بأكمله عمل جميع العناصر دون استثناء، وإلا فإنه سيتوقف عن العمل بكل بساطة.
العيون كمؤشر للحالة
عيون الإنسان قادرة على نقل الكثير من المعلومات أثناء تفاعله مع الآخرين والعالم من حوله. يمكن أن تشع العيون بالحب، وتحترق بالغضب، وتعكس الفرح أو الخوف أو القلق أو التعب. تظهر العيون المكان الذي ينظر فيه الإنسان، سواء كان مهتماً بشيء ما أم لا.
على سبيل المثال، عندما يدير الأشخاص أعينهم أثناء التحدث إلى شخص ما، يمكن تفسير ذلك بشكل مختلف تمامًا عن النظرة العادية إلى الأعلى. تثير العيون الكبيرة عند الأطفال البهجة والحنان لدى من حولهم. وتعكس حالة التلاميذ حالة الوعي التي يكون فيها الشخص في لحظة معينة من الزمن. العيون هي مؤشر الحياة والموت، إذا تحدثنا بالمعنى العالمي. وربما لهذا السبب يطلق عليهم "مرآة" الروح.
بدلا من الاستنتاج
في هذا الدرس نظرنا إلى بنية النظام البصري البشري. بطبيعة الحال، فقد فاتنا الكثير من التفاصيل (هذا الموضوع في حد ذاته ضخم جدًا ومن الصعب دمجه في درس واحد)، لكننا ما زلنا نحاول نقل المادة حتى يكون لديك فكرة واضحة عن كيفية رؤية الشخص.
لا يسعك إلا أن تلاحظ أن تعقيد العين وقدراتها يسمحان لهذا العضو بتجاوز حتى أحدث التقنيات والتطورات العلمية عدة مرات. العين هي دليل واضح على مدى تعقيد الهندسة في عدد كبير من الفروق الدقيقة.
لكن معرفة بنية الرؤية أمر جيد ومفيد بالطبع، لكن الأهم هو معرفة كيف يمكن استعادة الرؤية. والحقيقة هي أن نمط حياة الشخص، والظروف التي يعيش فيها، وبعض العوامل الأخرى (الإجهاد، وعلم الوراثة، والعادات السيئة، والأمراض وأكثر من ذلك بكثير) - كل هذا غالبا ما يساهم في حقيقة أن الرؤية يمكن أن تتدهور على مر السنين، أي. ه. يبدأ النظام البصري في التعطل.
لكن تدهور الرؤية في معظم الحالات ليس عملية لا رجعة فيها - فبمعرفة تقنيات معينة، يمكن عكس هذه العملية، ويمكن تحقيق الرؤية، إن لم تكن مثل رؤية الطفل (على الرغم من أن هذا ممكن في بعض الأحيان)، فهي جيدة بقدر الإمكان. ممكن لكل فرد. لذلك، سيتم تخصيص الدرس التالي في دورتنا حول تطوير الرؤية لطرق استعادة الرؤية.
انظر إلى الجذر!
اختبر معلوماتك
إذا كنت ترغب في اختبار معلوماتك حول موضوع هذا الدرس، يمكنك إجراء اختبار قصير يتكون من عدة أسئلة. لكل سؤال، خيار واحد فقط يمكن أن يكون صحيحا. بعد تحديد أحد الخيارات، ينتقل النظام تلقائيًا إلى السؤال التالي. تتأثر النقاط التي تحصل عليها بصحة إجاباتك والوقت الذي تقضيه في إكمالها. يرجى ملاحظة أن الأسئلة تختلف في كل مرة وأن الخيارات مختلطة.
22-08-2011, 06:44
وصف
خلال الحرب الأهلية الأمريكية، طور الدكتور هيرمان سنيلين مخططًا لاختبار الرؤية على مسافة عشرين قدمًا (6 أمتار). وحتى يومنا هذا، تزين الطاولات المصممة حسب النموذج جدران مكاتب أطباء العيون وممرضات المدارس.
في القرن التاسع عشر، قرر خبراء الرؤية أننا يجب أن نكون قادرين على الرؤية من مسافة عشرين قدمًا (6 أمتار) أحرفًا يقل ارتفاعها قليلاً عن 1.25 سم، ويعتبر أولئك الذين يمكنهم رؤية حروف بهذا الحجم يتمتعون برؤية مثالية هو 20/20.
وقد مرت مياه كثيرة تحت الجسر منذ ذلك الحين. لقد تغير العالم بشكل كبير. وحدثت ثورة علمية وتكنولوجية، وهزم شلل الأطفال، ومشي الإنسان على القمر، وظهرت أجهزة الكمبيوتر والهواتف المحمولة.
ولكن على الرغم من أحدث التقنيات في جراحة العيون بالليزر، والعدسات اللاصقة الملونة، وعلى الرغم من متطلبات الرؤية المتزايدة باستمرار التي يفرضها الإنترنت، فإن العناية اليومية بالعيون تظل في الأساس هي نفسها التي رسمها مخطط الدكتور سنيلين منذ ما يقرب من مائة وخمسين عامًا.
نحن نحدد قوة عضلات الرؤية الواضحة لدينا من خلال قياس مدى قدرتنا على رؤية الحروف الصغيرة من مسافة قريبة.
يمكن للأطفال الذين يبلغون من العمر خمسة عشر عامًا والذين يتمتعون برؤية طبيعية رؤية الحروف الصغيرة من مسافة ثلاث أو أربع بوصات. ولكن مع التقدم في السن، تبدأ هذه القوى في الانخفاض. نتيجة لعملية الشيخوخة الطبيعية، في سن الثلاثين تقريبًا، نفقد نصف قدرتنا على الرؤية الواضحة والقدرة على الحفاظ على التركيز على مسافة أربع إلى ثماني بوصات (10 إلى 20 سنتيمترًا). على مدار السنوات العشر التالية، نفقد مرة أخرى نصف قوتنا وينخفض تركيزنا إلى ستة عشر بوصة (40 سم). في المرة القادمة التي نفقد فيها نصف رؤيتنا الواضحة عادة ما يكون ذلك بين أربعين وخمسة وأربعين عاما. خلال هذه الفترة، يزداد التركيز إلى اثنين وثلاثين بوصة (80 سم)، وفجأة تصبح أذرعنا قصيرة جدًا بحيث لا تسمح لنا بالقراءة. على الرغم من أن العديد من المرضى الذين رأيتهم ذكروا أن المشكلة كانت في أذرعهم أكثر من عيونهم، إلا أنهم جميعًا اختاروا الحصول على نظارات القراءة بدلاً من الخضوع لعملية جراحية لإطالة الذراع.
ومع ذلك، ليس فقط كبار السنالحاجة إلى زيادة قوة العضلات البصرية. أحيانًا أقابل شبابًا وحتى أطفالًا يحتاجون إلى زيادة هذه القوة بشكل كبير من أجل القراءة أو الدراسة دون الشعور بالتعب. للحصول على فكرة فورية عن قوة رؤيتك، قم بتغطية عين واحدة بيدك واقترب من مخطط حدة البصر القريب حتى تتمكن من رؤية الحروف على السطر 40. الآن أغلق العين الأخرى وكرر العملية . إذا كنت ترتدي نظارات القراءة، فارتدها أثناء الاختبار. بعد الانتهاء من تمارين الرؤية الواضحة لمدة أسبوعين، كرر الاختبار بنفس الطريقة ولاحظ إذا حدثت أي تغييرات.
المرونة
أولئك الذين لديهم الكائنات طمس أمام عينيكخلال الثواني القليلة الأولى عندما ينظرون من كتاب أو جهاز كمبيوتر، يواجهون صعوبة في مرونة عضلات الرؤية الواضحة لديهم. إذا كانت هواياتك أو عملك يتطلب من عينيك تغيير التركيز بشكل متكرر وتستغرق الخطوط العريضة للأشياء وقتًا لتصبح واضحة، فمن المحتمل أنك أضعت ساعات طويلة في انتظار أن تصبح رؤيتك واضحة مرة أخرى. على سبيل المثال، الطالب الذي يستغرق وقتًا أطول من غيره للنظر بعيدًا عن السبورة والتركيز على دفتره سوف يستغرق وقتًا أطول لإكمال المهمة المكتوبة على السبورة.
تَحمُّل
كما قلت من قبل، لا يكفي أن تكون قادرًا على تسمية ستة أحرف على الرسم البياني أثناء الاختبار. يجب أن تكون قادرًا على إبقاء رؤيتك واضحة لبعض الوقت، حتى لو كنت تستطيع قراءة سطر 20/10. أولئك الذين يعانون من مشاكل في القدرة على التحمل يجدون صعوبة في الحفاظ على رؤية واضحة عند القراءة أو القيادة. عادة ما يرون الأشياء غير واضحة، وتلتهب أعينهم، بل ويصابون بالصداع عندما يتعين عليهم النظر عن كثب إلى شيء ما لفترة طويلة. ستمنحك درجة السهولة التي يمكنك بها أداء التمارين الموصوفة في النصف الثاني من هذا الفصل فكرة عن مرونة رؤيتك وتحملها.
رويت قصة بيل وكيف تدهور بصره بسبب تصفح الإنترنت لفترة طويلة. كان هذا مثالاً على كيف أن الرؤية 20/20 قد تكون نقطة انطلاق جيدة، ولكنها مجرد نقطة انطلاق. إن الحصول على رؤية 20/20 لا يضمن أن الأمور ستكون واضحة عندما ننظر من كتاب أو شاشة كمبيوتر، أو أننا لن نعاني من الصداع أو عدم الراحة في المعدة عند القراءة. إن الحصول على رؤية بنسبة 20/20 لا يضمن قدرتنا على رؤية ما هو مكتوب على لافتات الطرق بوضوح في الليل، أو رؤيته مثل الآخرين.
إن أقصى ما يمكن أن يضمن رؤية 20/20 هو أننا نستطيع، على مسافة من طاولة تم إنشاؤها في القرن التاسع عشر، إبقاء رؤيتنا مركزة لفترة كافية لقراءة ستة أو ثمانية أحرف.
« فلماذا يجب أن نستقر على رؤية 20/20؟؟ - أنت تسأل.
جوابي طبعا:" وحقا لماذا?»
لماذا ترضى بالتهاب العيون أو الصداع أثناء العمل على الكمبيوتر؟ لماذا نكتفي ببذل جهد إضافي يرهقنا بمهارة عندما نقرأ ويتركنا نشعر وكأننا ليمونة في نهاية اليوم؟ لماذا نتقبل التوتر الذي نحاول من خلاله رسم إشارات الطريق عند القيادة في حركة المرور المسائية؟ ألا ينبغي أن يكون مخطط اختبار البصر هذا في العهد القديم قد تم دفنه قبل نهاية القرن العشرين بوقت طويل؟ باختصار، لماذا يتعين علينا أن نتقبل أن رؤيتنا لا ترقى إلى مستوى عصر الإنترنت؟
حسنًا، إذا كنت تريد أن تلبي جودة رؤيتك متطلبات القرن الحادي والعشرين، فقد حان الوقت للعمل على مرونة عضلات عينك.
ولكن قبل أن نبدأ، اسمحوا لي أن أقدم لكم كلمة تحذير. كما هو الحال مع أي تمرين، قد يؤدي اختبار عضلات العين في البداية إلى الشعور بالألم وعدم الراحة. قد تحترق عيناك من التوتر. قد تشعر بصداع طفيف. حتى معدتك يمكنها مقاومة التمارين الرياضية لأنها تخضع لسيطرة نفس الجهاز العصبي الذي يتحكم في تركيز عينيك. لكن إذا لم تستسلم واستمرت في ممارسة التمارين الرياضية لمدة سبع دقائق يوميا (ثلاث دقائق ونصف لكل عين)، فسوف يزول الألم والانزعاج تدريجيا، وسوف تتوقف عن الشعور بهما ليس فقط أثناء التمارين، بل أيضًا خلال بقية اليوم.
دقة. قوة. المرونة. تَحمُّل. فيما يلي الصفات التي ستكتسبها عيناك نتيجة لذلك: دروس اللياقة البدنية للعيون.
حسنًا. لقد قيل ما يكفي بالفعل. هيا بنا نبدأ. حتى لو قررت تصفح الكتاب بأكمله أولاً والبدء في التدريب لاحقًا، ما زلت أوصيك بتجربة Clear Vision الذي أمارسه على الفور، فقط للحصول على فكرة عن كيفية عمل عضلات عينك. أو إذا كنت تفضل الجلوس ساكنًا، فحاول القيام بـ Clear Vision III - ولكن لا تحاول بذل جهد كبير.
عندما تتعرف على التمارين الموجودة في هذا الكتاب، لا تقرأ وصف التمرين بأكمله مرة واحدة. قبل قراءة وصف الخطوة التالية من التمرين، أكمل الخطوة السابقة. من الأفضل القيام بالتمرين بدلاً من مجرد القراءة عنه. بهذه الطريقة لن تشعر بالارتباك وسيعمل كل شيء.
مجموعة من التمارين "الرؤية الواضحة"
رؤية واضحة 1
أقدم لكم ثلاث طاولات لتدريب وضوح رؤيتك:جدول بأحرف كبيرة للتدريب على الرؤية البعيدة وجدولين (أ وب) بأحرف صغيرة للتدريب على الرؤية القريبة. قم بقصها من الكتاب أو قم بعمل نسخ منها.
إذا لم تكن بحاجة إلى نظارات، فهذا رائع!لن تحتاج إليها لهذه التمارين. إذا وُصف لك ارتداء النظارات باستمرار، فارتديها أثناء أداء التمارين الرياضية. إذا كان لديك نظارات ذات ديوبتر صغير وقال طبيبك أنه يمكنك ارتدائها وقتما تشاء، وتفضل الاستغناء عنها، فحاول القيام بالتمرين بدون نظارات.
وإذا كنت تفضل ارتدائها، فقم بالتمرين عليها أيضًا.
قومي بالتمرين بالترتيب التالي:
1. قم بإرفاق مخطط التدريب على الرؤية عن بعد بجدار مضاء جيدًا.
2. ابتعد عن المخطط حتى الآن بحيث يمكنك رؤية جميع الحروف بوضوح - ما يقرب من ستة إلى عشرة أقدام (1.8 م إلى 3 م).
3. أمسك مخطط اختبار الرؤية القريبة بيدك اليمنى.
4. غطي عينك اليسرى براحة يدك اليسرى. لا تضغطه على العين، بل قم بثنيه بحيث تظل كلتا العينين مفتوحتين.
5. اجعل المخطط "أ" قريبًا جدًا من عينك بحيث يمكنك قراءة الحروف بشكل مريح - حوالي ست إلى عشر بوصات (15 سم إلى 25 سم). إذا كان عمرك أكثر من أربعين عامًا، فمن المحتمل أن تبدأ عند ستة عشر بوصة (40 سم).
6. في هذا الوضع (مع تغطية يدك لعينك اليسرى، والوقوف على مسافة بعيدة من طاولة اختبار الرؤية عن بعد بحيث يمكنك قراءتها بسهولة، ومع وجود المخطط A بالقرب من عينيك حتى تتمكن من قراءته بشكل مريح)، اقرأ الحروف الثلاثة الأولى على طاولة اختبار الرؤية البعيدة: E، F، T.
7. حول عينيك إلى جدول اختبار الرؤية القريبة واقرأ الأحرف الثلاثة التالية: Z، A، C.
9. بعد الانتهاء من قراءة الجداول بعينك اليمنى (وبعد قضاء ثلاث دقائق ونصف في ذلك)، خذ أقرب جدول بيدك اليسرى، وأغلق عينك اليمنى براحة يدك مرة أخرى دون الضغط عليها، ولكن هكذا أنه يظل مفتوحًا تحت راحة يدك.
10. اقرأ الجداول بعينك اليسرى، ثلاثة أحرف في كل مرة، تمامًا كما تقرأها بعينك اليمنى: E، F، T - الجدول البعيد، Z، A، C - بالقرب من الجدول، إلخ.
خلال تمرين "الرؤية الواضحة 1"ستلاحظ أنه في البداية، عندما تنقل نظرك من طاولة إلى أخرى، سيستغرق الأمر بضع ثوان للتركيز عليها. في كل مرة تنظر فيها إلى مسافة بعيدة، فإنك تريح عضلات عينك وتشدها عندما تنظر إلى شيء قريب. كلما تمكنت من إعادة تركيز عينيك بشكل أسرع، أصبحت عضلات عينك أكثر مرونة. كلما تمكنت من ممارسة التمرين لفترة أطول دون الشعور بالتعب، زادت قدرة عضلات عينك على التحمل. عند العمل مع الطاولات، عليك أن تمسكها على مسافة مريحة حتى تعتاد على شد عضلات العين وإرخائها دون إجهاد عينيك. في البداية على الأقل، اعمل على هذا التمرين لمدة لا تزيد عن سبع دقائق يوميًا - ثلاث دقائق ونصف لكل عين. تحرك تدريجيًا أبعد وأبعد عن الطاولة الكبيرة، واجعل الصغيرة أقرب إلى عينيك. بمجرد أن تتمكن من القيام بهذا التمرين دون إزعاج، تصبح جاهزًا للانتقال إلى تمرين Clear Vision II.
رؤية واضحة 2
الغرض من تمرين "الرؤية الواضحة 1"كان الهدف هو تعلم كيفية نقل تركيز الرؤية بسرعة ودون عناء إلى مسافات مختلفة. ستساعدك هذه المهارة أيضًا في الحفاظ على التركيز عند القراءة أو القيادة أو عندما تحتاج إلى رؤية تفاصيل شيء ما. من خلال القيام بتمرين الرؤية الواضحة I، سوف تقوم بتوسيع نطاق الوضوح لديك وزيادة قوة ودقة رؤيتك.
العمل على تمرين Clear Vision II، اتبع نفس الإجراء المكون من عشر خطوات كما في تمرين Clear Vision I، مع استثناءات قليلة فقط، وهي: في الخطوة 2، ابتعد عن المخطط الكبير حتى تتمكن بالكاد من التعرف على الحروف. على سبيل المثال، إذا كان بإمكانك رؤية الحروف بسهولة في Clear Vision I أثناء وقوفك على بعد عشرة أقدام (3 أمتار) من المخطط، فاقف الآن على بعد اثني عشر قدمًا (3.6 أمتار) منه. عندما تبدأ في الرؤية بشكل أفضل، استمر في الابتعاد عن المخطط حتى تتمكن من قراءة الحروف على بعد عشرين قدمًا.
وبالمثل في الخطوة 5: بدلاً من الإمساك بالمخطط الصغير بين يديك قريبًا جدًا بحيث يمكنك قراءته بشكل مريح، قم الآن بتحريكه بضعة سنتيمترات بالقرب من عينيك، أي على مسافة بحيث يتعين عليك بذل جهد لقراءتها الرسائل. اعمل حتى تتمكن من قراءة المخطط على بعد أربع بوصات (10 سم) من عينيك. إذا كان عمرك أكثر من أربعين عامًا، فمن المحتمل أنك لن تتمكن من قراءة الرسم البياني من مسافة أربع بوصات. قد يتعين عليك التدرب على مسافة ستة (15 سم)، أو عشر بوصات (25 سم)، أو حتى ستة عشر بوصة (40 سم). سيكون عليك تحديد المسافة المطلوبة بنفسك. فقط تأكد من إمساك المخطط بالقرب من عينيك بحيث لا يمكنك رؤية الحروف إلا بالكاد. مع ممارستك، سوف تقوم بتوسيع نطاق الرؤية الواضحة لديك.
عندما تتمكن من الوقوف على بعد عشرة أقدام (3 أمتار) من مخطط اختبار الرؤية عن بعد ورؤية جميع الحروف بوضوح، ستكون حدة البصر لديك 20/20. إذا كان بإمكانك التراجع قليلاً إلى الخلف - ثلاثة عشر قدمًا (3.9 مترًا) ومازلت ترى الحروف، فستكون رؤيتك حوالي 20/15. وأخيرًا، إذا كان بإمكانك رؤية الحروف على الرسم البياني بوضوح على مسافة عشرين قدمًا (6 أمتار)، فهذا يعني أن حدة البصر لديك قد تضاعفت مقارنة بأولئك العلماء قصيري النظر في القرن التاسع عشر، أي أن رؤيتك تبلغ 20/ 10- يمكنك أن ترى من عشرين قدماً ما لم يتمكنوا من رؤيته إلا من عشرة.
الرؤية الواضحة III
تمرين "الرؤية الواضحة III"مصمم لزيادة دقة وقوة ومرونة وتحمل عينيك في متناول يدك. يمكن إجراؤها بسهولة أثناء الجلوس على مكتبك.
استخدم الرسم البياني B لتحديد وضوح الرؤية القريبة. إذا كان لديك نظارات قراءة، قم بأداء التمارين باستخدامها. إذا كان المخطط B صغيرًا جدًا بحيث لا يمكنك رؤية الحروف حتى باستخدام النظارات، فاستخدم المخطط A.
اتبع هذه الخطوات.
1. قم بتغطية عين واحدة براحة يدك.
2. اجعل الطاولة B قريبة جدًا من عينك الأخرى بحيث يمكنك قراءة الحروف بشكل مريح.
3. ارمش بلطف لترى ما إذا كان بإمكانك تقريب الطاولة منك قليلًا حتى تتمكن من الحفاظ على التركيز.
4. ثم حرك الطاولة بعيدًا عنك حتى تتمكن من قراءة الحروف بشكل مريح - على مسافة ذراع إن أمكن.
5. ارمش بلطف لترى ما إذا كان بإمكانك تحريك الطاولة بعيدًا عنك أكثر قليلًا حتى تتمكن من الاستمرار في التركيز.
7. بعد الانتهاء من التمرين بعين واحدة، أغلقها براحة يدك وكرر الإجراء بأكمله بالعين الأخرى لمدة ثلاث دقائق أخرى.
8. أخيرًا، لمدة دقيقة واحدة، مع فتح كلتا العينين، قم بتحريك الطاولة إما لمسافة أبعد أو أقرب إلى عينيك.
بمجرد الانتهاء من Clear Vision I، يمكنك تبديل التمارين عن طريق أداء Clear Vision II في يوم وClear Vision III في اليوم الآخر، وقضاء سبع دقائق في كل منهما.
جدول التمرين
سأخبرك المزيد عن جدول التدريب الخاص بك في الفصل العاشر، ولكن إذا كنت تريد أن تبدأ الآن، فاعمل على التمارين لمدة سبع دقائق يوميًا، في نفس الوقت. في هذه الحالة، ستكون بالفعل في طريقك إلى تدريب أفضل لرؤيتك حتى قبل الانتهاء من قراءة هذا الكتاب.
مقال من الكتاب:
ينحني سطح الأرض ويختفي عن الأنظار على مسافة 5 كيلومترات. لكن حدة البصر لدينا تسمح لنا برؤية ما هو أبعد من الأفق. لو كانت الأرض مسطحة، أو إذا وقفت على قمة جبل ونظرت إلى مساحة أكبر بكثير من الكوكب من المعتاد، فسوف تتمكن من رؤية الأضواء الساطعة على بعد مئات الكيلومترات. وفي ليلة مظلمة، يمكنك رؤية شعلة شمعة تقع على بعد 48 كيلومترًا.
يعتمد المدى الذي يمكن للعين البشرية رؤيته على عدد جزيئات الضوء، أو الفوتونات، المنبعثة من جسم بعيد. أبعد جسم يمكن رؤيته بالعين المجردة هو سديم المرأة المسلسلة، الذي يقع على مسافة هائلة تبلغ 2.6 مليون سنة ضوئية من الأرض. تبعث تريليون نجم في المجرة ما يكفي من الضوء في المجمل لتسبب عدة آلاف من الفوتونات في ضرب كل سنتيمتر مربع من سطح الأرض في كل ثانية. وفي الليلة المظلمة، هذه الكمية كافية لتنشيط شبكية العين.
في عام 1941، قام عالم الرؤية سيليج هيشت وزملاؤه في جامعة كولومبيا بعمل ما يعتبر حتى الآن مقياسًا موثوقًا للعتبة البصرية المطلقة، وهو الحد الأدنى لعدد الفوتونات التي يجب أن تصل إلى شبكية العين لإنتاج الوعي البصري. حددت التجربة العتبة في ظل ظروف مثالية: مُنحت أعين المشاركين وقتًا للتكيف تمامًا مع الظلام المطلق، وكان وميض الضوء الأزرق والأخضر الذي يعمل كمحفز يبلغ طوله الموجي 510 نانومتر (وهو ما تكون العيون أكثر حساسية له). وتم توجيه الضوء إلى الحافة الطرفية للشبكية، مملوءة بخلايا قضيبية حساسة للضوء. 
وفقًا للعلماء، لكي يتمكن المشاركون في التجربة من التعرف على وميض الضوء هذا في أكثر من نصف الحالات، كان من الضروري ضرب مقل العيون من 54 إلى 148 فوتونًا. واستنادا إلى قياسات امتصاص الشبكية، يقدر العلماء أن قضبان شبكية العين البشرية تمتص في المتوسط 10 فوتونات. وبالتالي، فإن امتصاص 5-14 فوتونًا أو، على التوالي، تنشيط 5-14 قضيبًا يشير إلى الدماغ أنك ترى شيئًا ما.
"هذا في الواقع عدد صغير جدًا من التفاعلات الكيميائية"، كما أشار هيشت وزملاؤه في ورقة بحثية حول التجربة.
ومع الأخذ في الاعتبار العتبة المطلقة، وسطوع لهب الشمعة، والمسافة المقدرة التي يخفت عندها الجسم المضيء، خلص العلماء إلى أن الشخص يمكنه تمييز الوميض الخافت للهب الشمعة على مسافة 48 كيلومترا.
ولكن على أي مسافة يمكننا أن ندرك أن الجسم هو أكثر من مجرد وميض ضوء؟ لكي يبدو الجسم ممتدًا مكانيًا وليس على شكل نقطة، يجب أن ينشط الضوء الصادر منه اثنين على الأقل من المخاريط الشبكية المتجاورة - الخلايا المسؤولة عن رؤية الألوان. في ظل الظروف المثالية، يجب أن يقع الجسم بزاوية لا تقل عن دقيقة قوسية واحدة، أو سدس درجة، لإثارة المخاريط المجاورة. ويظل هذا القياس الزاوي كما هو سواء كان الجسم قريبًا أو بعيدًا (يجب أن يكون الجسم البعيد أكبر بكثير ليكون في نفس زاوية الجسم القريب). يقع البدر بزاوية قدرها 30 دقيقة قوسية، في حين أن كوكب الزهرة بالكاد يمكن رؤيته كجسم ممتد بزاوية تبلغ حوالي دقيقة قوسية واحدة.
يمكن تمييز الأشياء بحجم الإنسان على أنها ممتدة على مسافة حوالي 3 كيلومترات فقط. وبالمقارنة بهذه المسافة يمكننا التمييز بين الاثنين بوضوح
نحن ندعوك للتعرف على الخصائص المذهلة لرؤيتنا - بدءًا من القدرة على رؤية المجرات البعيدة وحتى القدرة على التقاط موجات الضوء التي تبدو غير مرئية.انظر حولك في الغرفة التي تتواجد فيها - ماذا ترى؟ الجدران والنوافذ والأشياء الملونة - كل هذا يبدو مألوفًا جدًا ويعتبر أمرًا مفروغًا منه. من السهل أن ننسى أننا نرى العالم من حولنا فقط بفضل الفوتونات - وهي جزيئات الضوء المنعكسة من الأشياء والتي تضرب شبكية العين.
هناك ما يقرب من 126 مليون خلية حساسة للضوء في شبكية أعيننا. ويقوم الدماغ بفك تشفير المعلومات الواردة من هذه الخلايا حول اتجاه وطاقة الفوتونات الساقطة عليها ويحولها إلى مجموعة متنوعة من الأشكال والألوان وشدة إضاءة الأجسام المحيطة.
الرؤية البشرية لها حدودها. وبالتالي، فإننا لا نستطيع رؤية موجات الراديو المنبعثة من الأجهزة الإلكترونية، ولا رؤية أصغر البكتيريا بالعين المجردة.
بفضل التقدم في الفيزياء والبيولوجيا، أصبح من الممكن تحديد حدود الرؤية الطبيعية. يقول مايكل لاندي، أستاذ علم النفس والبيولوجيا العصبية في جامعة نيويورك: "كل شيء نراه له "عتبة" معينة نتوقف عندها عن التعرف عليه".
دعونا أولاً نفكر في هذه العتبة من حيث قدرتنا على تمييز الألوان - ربما هي القدرة الأولى التي تتبادر إلى ذهننا فيما يتعلق بالرؤية.
إن قدرتنا على التمييز، على سبيل المثال، بين اللون البنفسجي والأرجواني ترتبط بالطول الموجي للفوتونات التي تصل إلى شبكية العين. هناك نوعان من الخلايا الحساسة للضوء في شبكية العين - العصي والمخاريط. المخاريط هي المسؤولة عن إدراك الألوان (ما يسمى بالرؤية النهارية)، وتسمح لنا القضبان برؤية ظلال اللون الرمادي في الإضاءة المنخفضة - على سبيل المثال، في الليل (الرؤية الليلية).
تحتوي العين البشرية على ثلاثة أنواع من المخاريط وعدد مماثل من أنواع الأوبسينات، كل منها حساس بشكل خاص للفوتونات ذات نطاق معين من الأطوال الموجية الضوئية.
المخاريط من النوع S حساسة للجزء ذي الطول الموجي القصير البنفسجي من الطيف المرئي؛ المخاريط من النوع M مسؤولة عن اللون الأخضر والأصفر (الطول الموجي المتوسط)، والمخاريط من النوع L مسؤولة عن اللون الأصفر والأحمر (الطول الموجي الطويل).
كل هذه الموجات، بالإضافة إلى مجموعاتها، تسمح لنا برؤية مجموعة كاملة من ألوان قوس قزح. يقول لاندي: "جميع مصادر الضوء المرئي البشرية، باستثناء بعض المصادر الاصطناعية (مثل المنشور الانكساري أو الليزر)، تبعث مزيجًا من الأطوال الموجية ذات الأطوال الموجية المختلفة".
من بين جميع الفوتونات الموجودة في الطبيعة، فإن مخاريطنا قادرة على اكتشاف فقط تلك التي تتميز بأطوال موجية في نطاق ضيق جدًا (عادةً من 380 إلى 720 نانومتر) - وهذا ما يسمى طيف الإشعاع المرئي. يوجد تحت هذا النطاق أطياف الأشعة تحت الحمراء والراديو - وتتراوح الأطوال الموجية للفوتونات منخفضة الطاقة للأخيرة من ملليمتر إلى عدة كيلومترات.
وعلى الجانب الآخر من نطاق الطول الموجي المرئي يوجد طيف الأشعة فوق البنفسجية، يليه الأشعة السينية، ثم طيف أشعة جاما مع الفوتونات التي تكون أطوال موجتها أقل من جزء من تريليون من المتر.
على الرغم من أن معظمنا يعاني من رؤية محدودة في الطيف المرئي، إلا أن الأشخاص الذين يعانون من عدم القدرة على الرؤية – أي غياب العدسة في العين (نتيجة لجراحة إزالة المياه البيضاء أو، بشكل أقل شيوعًا، بسبب عيب خلقي) – قادرون على رؤية الأطوال الموجية فوق البنفسجية.
في العين السليمة، تحجب العدسة الموجات فوق البنفسجية، لكن في غيابها يكون الشخص قادرًا على إدراك موجات يصل طولها إلى حوالي 300 نانومتر بلون أزرق-أبيض.
تشير دراسة أجريت عام 2014 إلى أنه، إلى حد ما، يمكننا جميعًا رؤية فوتونات الأشعة تحت الحمراء. إذا ضرب فوتونان من هذا القبيل نفس الخلية الشبكية في وقت واحد تقريبًا، فيمكن أن تتراكم طاقتهما، وتحول موجات غير مرئية، على سبيل المثال، 1000 نانومتر إلى طول موجي مرئي قدره 500 نانومتر (معظمنا يرى موجات بهذا الطول بلون أخضر بارد). .
كم عدد الألوان التي نراها؟
هناك ثلاثة أنواع من المخاريط في عين الإنسان السليمة، كل منها قادر على تمييز حوالي 100 درجة مختلفة من الألوان. ولهذا السبب، يقدر معظم الباحثين عدد الألوان التي يمكننا تمييزها بحوالي مليون لون. ومع ذلك، فإن إدراك اللون شخصي للغاية وفردي.
جيمسون يعرف ما يتحدث عنه. إنها تدرس رؤية رباعيات الألوان - الأشخاص الذين يتمتعون بقدرات خارقة حقًا على تمييز الألوان. رباعي الألوان نادر ويحدث في معظم الحالات عند النساء. نتيجة طفرة جينية، لديهم نوع رابع إضافي من المخروط، والذي يسمح لهم، وفقا لتقديرات تقريبية، برؤية ما يصل إلى 100 مليون لون. (الأشخاص المصابون بعمى الألوان، أو ثنائي اللون، لديهم نوعان فقط من المخاريط - لا يمكنهم تمييز ما لا يزيد عن 10000 لون.)
كم عدد الفوتونات التي نحتاجها لرؤية مصدر الضوء؟
بشكل عام، تتطلب المخاريط ضوءًا أكثر بكثير لتعمل على النحو الأمثل من العصي. لهذا السبب، في الإضاءة المنخفضة، تقل قدرتنا على تمييز الألوان، وتبدأ العصي في العمل، مما يوفر رؤية بالأبيض والأسود.
في ظل ظروف معملية مثالية، في مناطق الشبكية حيث تكون العصي غائبة إلى حد كبير، يمكن تنشيط المخاريط بواسطة عدد قليل من الفوتونات فقط. ومع ذلك، فإن الصولجانات تقوم بعمل أفضل في تسجيل حتى الضوء الخافت.
وكما أظهرت التجارب التي أجريت لأول مرة في الأربعينيات من القرن الماضي، فإن كمية واحدة من الضوء تكفي لأعيننا لرؤيتها. يقول بريان واندل، أستاذ علم النفس والهندسة الكهربائية في جامعة ستانفورد: "يمكن لأي شخص أن يرى فوتونًا واحدًا. ليس من المنطقي أن تكون شبكية العين أكثر حساسية".
في عام 1941، أجرى باحثون من جامعة كولومبيا تجربة - حيث أخذوا الأشخاص إلى غرفة مظلمة وأعطوا أعينهم وقتًا معينًا للتكيف. تتطلب القضبان عدة دقائق لتحقيق الحساسية الكاملة؛ ولهذا السبب عندما نطفئ الأضواء في الغرفة، نفقد القدرة على رؤية أي شيء لفترة من الوقت.
ثم تم توجيه ضوء وامض باللون الأزرق والأخضر إلى وجوه الأشخاص. مع احتمال أعلى من الصدفة العادية، سجل المشاركون في التجربة وميضًا من الضوء عندما ضرب 54 فوتونًا فقط شبكية العين.
لا يتم اكتشاف جميع الفوتونات التي تصل إلى شبكية العين بواسطة الخلايا الحساسة للضوء. مع أخذ ذلك في الاعتبار، توصل العلماء إلى استنتاج مفاده أن خمسة فوتونات فقط تنشط خمسة قضبان مختلفة في شبكية العين كافية لكي يرى الشخص وميضًا.
أصغر وأبعد الأشياء المرئية
قد تفاجئك الحقيقة التالية: إن قدرتنا على رؤية جسم ما لا تعتمد على حجمه المادي أو بعده، بل على ما إذا كان عدد قليل من الفوتونات المنبعثة منه ستضرب شبكية العين على الأقل.
يقول لاندي: “الشيء الوحيد الذي تحتاجه العين لرؤية شيء ما هو كمية معينة من الضوء المنبعث أو المنعكس من الجسم. ويعود الأمر كله إلى عدد الفوتونات التي تصل إلى شبكية العين، بغض النظر عن مدى صغر مصدر الضوء. وحتى لو كان موجودًا لجزء من الثانية، فلا يزال بإمكاننا رؤيته إذا أصدر ما يكفي من الفوتونات".
غالبًا ما تحتوي كتب علم النفس المدرسية على عبارة مفادها أنه في ليلة مظلمة صافية، يمكن رؤية شعلة الشمعة من مسافة تصل إلى 48 كم. في الواقع، تتعرض شبكية العين لقصف مستمر بالفوتونات، بحيث يتم ببساطة فقدان كم واحد من الضوء المنبعث من مسافة كبيرة على خلفيتها.
للحصول على فكرة عن المدى الذي يمكننا رؤيته، دعونا ننظر إلى سماء الليل المليئة بالنجوم. حجم النجوم هائل. فالعديد من تلك التي نراها بالعين المجردة يصل قطرها إلى ملايين الكيلومترات.
ومع ذلك، حتى النجوم الأقرب إلينا تقع على مسافة تزيد عن 38 تريليون كيلومتر من الأرض، لذا فإن أحجامها الظاهرية صغيرة جدًا لدرجة أن أعيننا غير قادرة على تمييزها.
من ناحية أخرى، ما زلنا نلاحظ النجوم في شكل مصادر الضوء الساطعة، حيث أن الفوتونات المنبعثة منها تتغلب على المسافات الهائلة التي تفصل بيننا وتهبط على شبكية العين لدينا.
جميع النجوم المرئية الفردية في سماء الليل تقع في مجرتنا درب التبانة. أبعد جسم عنا يمكن للإنسان رؤيته بالعين المجردة يقع خارج مجرة درب التبانة وهو في حد ذاته عنقود نجمي - هذا هو سديم المرأة المسلسلة، الذي يقع على مسافة 2.5 مليون سنة ضوئية، أو 37 كوينتيليون كيلومتر، منا. الشمس. (يزعم بعض الناس أنه في الليالي المظلمة بشكل خاص، تسمح لهم رؤيتهم الثاقبة برؤية مجرة المثلث، التي تقع على بعد حوالي 3 ملايين سنة ضوئية، لكنهم يتركون هذا الادعاء لضميرهم).
يحتوي سديم المرأة المسلسلة على تريليون نجم. ونظرًا للمسافة الكبيرة، تندمج كل هذه النجوم في بقعة ضوء بالكاد مرئية. علاوة على ذلك، فإن حجم سديم المرأة المسلسلة هائل. وحتى على هذه المسافة الهائلة، فإن حجمه الزاوي يبلغ ستة أضعاف قطر البدر. ومع ذلك، يصل إلينا عدد قليل جدًا من الفوتونات من هذه المجرة، مما يجعلها بالكاد مرئية في سماء الليل.
حد حدة البصر
لماذا لا نستطيع رؤية النجوم الفردية في سديم المرأة المسلسلة؟ والحقيقة هي أن الدقة، أو حدة البصر، لها حدودها. (تشير حدة البصر إلى القدرة على تمييز عناصر مثل نقطة أو خط ككائنات منفصلة لا تمتزج مع الكائنات المجاورة أو الخلفية.)
في الواقع، يمكن وصف حدة البصر بنفس طريقة وصف دقة شاشة الكمبيوتر - بالحد الأدنى لحجم البكسل الذي لا يزال بإمكاننا تمييزه كنقاط فردية.
تعتمد محدودية حدة البصر على عدة عوامل، مثل المسافة بين المخاريط الفردية وقضبان الشبكية. تلعب الخصائص البصرية لمقلة العين نفسها دورًا لا يقل أهمية، حيث لا يصل كل فوتون إلى الخلية الحساسة للضوء.
من الناحية النظرية، تظهر الأبحاث أن حدة البصر لدينا تقتصر على القدرة على التمييز حوالي 120 بكسل لكل درجة زاوية (وحدة قياس زاوية).
يمكن أن يكون التوضيح العملي لحدود حدة البصر البشرية عبارة عن جسم يقع على مسافة ذراع، بحجم ظفر، مع 60 خطًا أفقيًا و60 خطًا رأسيًا من الألوان البيضاء والسوداء البديلة المطبقة عليه، مما يشكل ما يشبه رقعة الشطرنج. يقول لاندي: "على ما يبدو، هذا هو أصغر نمط لا تزال العين البشرية قادرة على تمييزه".
وتعتمد الجداول التي يستخدمها أطباء العيون لاختبار حدة البصر على هذا المبدأ. الجدول الأكثر شهرة في روسيا، Sivtsev، يتكون من صفوف من الحروف الكبيرة السوداء على خلفية بيضاء، وحجم الخط يصبح أصغر مع كل صف.
يتم تحديد حدة البصر لدى الشخص من خلال حجم الخط الذي يتوقف عنده عن رؤية الخطوط العريضة للحروف بوضوح ويبدأ في الخلط بينها.
إن حد حدة البصر هو الذي يفسر حقيقة أننا لا نستطيع أن نرى بالعين المجردة خلية بيولوجية لا يتجاوز حجمها بضعة ميكرومترات.
لكن لا داعي للحزن على هذا. إن القدرة على تمييز مليون لون والتقاط فوتونات واحدة ورؤية المجرات على بعد عدة كوينتيليون كيلومتر هي نتيجة جيدة للغاية، مع الأخذ في الاعتبار أن رؤيتنا يتم توفيرها من خلال زوج من الكرات الشبيهة بالهلام في محجر العين، متصلة بكتلة مسامية يبلغ وزنها 1.5 كجم. في الجمجمة.
