Ha körülnéz a térben, ahol vagyunk, ismerős tárgyakat találhat. Úgy tűnik, hogy a különféle tárgyak élénk színei is közösek számunkra. Valójában a szemünk nem képes képet alkotni a környező valóságról, a látás pedig sokkal finomabb és összetettebb folyamat. Először a legkisebb, tárgyaktól visszaverődő fényrészecskék (fotonok) a szem retinájára hullanak.
És akkor körülbelül 126 millió fényérzékeny sejt elküldi ezeket az információkat az agyba feldolgozás céljából. Ott az információkat azonnal visszafejtik a fénytörés irányától és a fotonok energiájától függően. És csak akkor egészíti ki az egyetlen képet, amely különböző formákat és árnyalatokat tartalmaz.
Az emberi látás vizuális küszöbe
Természetesen a látásnak megvan a maga határa. Például a szemünk nem lát rádióhullámokat vagy apró baktériumokat. Ez csak speciális eszközökkel lehetséges. Hogyan határozhatjuk meg azt a határt, amelyen túl a természetes látás impotenssé válik? A biológia és a fizika modern tudományos fejlődése segít megválaszolni ezt a kérdést. A tudósok úgy vélik, hogy bármely látható objektumnak van egy bizonyos vizuális küszöbe. Bizonyos körülmények között a szemünk már nem érzékeli az ismert tárgyakat.
Promóciós videó:
A színek megkülönböztetésének képessége alapján
Az emberi látáshatár észlelésének legegyszerűbb példája a színek megkülönböztetésének képessége. A színskálán hasonló színeket és árnyalatokat különböztetünk meg, például ibolyát és lilát, a retinára hulló fotonok hullámhosszának felhasználásával. A szemen belüli fényérzékeny sejtek két típusra oszthatók: az úgynevezett rudakra és kúpokra.
Ha az első típus felelős a nappali színérzékelésért, akkor a második lehetővé teszi számunkra a világosszürke árnyalatok megkülönböztetését éjszaka vagy gyenge fényviszonyok között. Mindkét típusú sejt tartalmaz receptorokat. Elnyelik az energiát és jeleket küldenek az agyba. Nos, akkor kép alakul ki, és könnyen meg tudjuk különböztetni az ibolyát a bíborvöröstől.
A szemsejtek tiszta fokozata
De ez még nem minden. A kúpok pedig szintén típusokra vannak felosztva, és hárman vannak. Bizonyos számú receptor (opszin) van hozzárendelve az egyes fajokhoz. Különböző érzékenységük van a fotonokra, és képesek érzékelni a fényhullámok meghatározott tartományát. Tehát az S típusú kúpok érzékenyek a színspektrum lila-kék színskálájára, amelyet rövidhullámúnak tekintenek. Az M-típus felelős a sárga-zöld színpalettáért (közepes hullámhossz), míg az L-típus képes megkülönböztetni a sárga és a piros színt (hosszú hullámhossz). Mind a hullámok, mind azok kombinációi lehetővé teszik a teljes szivárványspektrum megkülönböztetését, amely akár száz árnyalatot is magában foglal.
Keskeny hullámhossztartomány
A természetben sok foton található, de a szemsejtek elhanyagolható tartományban (380–720 nanométer) képesek rögzíteni a hullámhosszakat. Ezt a tartományt a természetes látás spektrumának tekintik. A küszöbön kívül eső összes mutatót emberi szem nem tudja rögzíteni. Tehát például ezen küszöb alatt vannak a rádióspektrum és az infravörös sugárzás, valamint az ultraibolya és röntgenspektrum, valamint a gammasugárzás felett.
Az ultraibolya hullámok megkülönböztetésének képessége
Néha az emberek túlléphetnek a "megengedetten", és elkapják az ultraibolya sugárzás fotonainak visszaverődését. Ez lehetővé válik a szemlencse hiánya miatt a patológiákban vagy a műtét után. Ha egészséges szemmel a lencse az ultraibolya tartomány blokkolójaként működik (próbáljon meg a napra nézni, és nem fog sikerülni), akkor a jelzett vizuális hibával rendelkező emberek képesek kibővíteni a fényhullámok érzékelési tartományát akár 300 nanométerre. Érdekes, hogy az ultraibolya sugárzás ebben az esetben kék-fehér spektrummá alakul át.
Fel tudja venni a szem az infravörös fotonokat?
A legújabb tanulmányok egyikében bebizonyosodott, hogy valamilyen módon meg tudjuk ragadni az infravörös sugárzást. Csak bizonyos feltételeket kell betartani: úgy, hogy két infravörös foton egyszerre érje el a retina ugyanazon sejtjét. A tudósok megállapították, hogy ebben az esetben a fotonok energiája összeadódik, a látható tartományba esik. Tehát például az 1000 nanométeres sugárzás 500 nanométerré alakul, és az ember az infravörös hullámot hideg, hideg zöld színként érzékeli.