Jeśli rozejrzysz się po przestrzeni, w której się znajdujemy, możesz znaleźć znajome przedmioty. Nawet jasne kolory na różnych przedmiotach wydają się być dla nas czymś powszechnym. W rzeczywistości nasze oko nie jest w stanie stworzyć obrazu otaczającej rzeczywistości, a widzenie jest procesem znacznie bardziej subtelnym i złożonym. Najpierw na siatkówkę oka opadają najmniejsze cząsteczki światła (fotony) odbijające się od przedmiotów.
Następnie około 126 milionów wrażliwych na światło komórek przesyła te informacje do mózgu w celu przetworzenia. Tam informacje są natychmiast dekodowane w zależności od kierunku załamania i energii fotonów. Dopiero wtedy wszystko składa się na jeden obraz zawierający różnorodne kształty i odcienie.
Wizualny próg ludzkiego wzroku
Oczywiście wizja ma swoje ograniczenia. Na przykład nasze oczy nie widzą fal radiowych ani drobnych bakterii. Jest to możliwe tylko przy użyciu specjalnych urządzeń. Jak możemy określić granicę, po przekroczeniu której naturalny wzrok staje się bezsilny? Nowoczesne postępy naukowe w dziedzinie biologii i fizyki pomogą odpowiedzieć na to pytanie. Naukowcy uważają, że każdy widoczny obiekt ma określony próg wizualny. W pewnych warunkach nasze oko przestaje dostrzegać znajome przedmioty.
Film promocyjny:
Oparta na umiejętności rozróżniania kolorów
Najprostszym przykładem wykrycia granicy ludzkiego wzroku jest umiejętność rozróżniania kolorów. Rozróżniamy podobne kolory i odcienie w gamie, na przykład fiolet i fiolet, wykorzystując długość fali fotonów padających na siatkówkę. Światłoczułe komórki wewnątrz oka dzielą się na dwa typy: tak zwane pręciki i czopki.
Jeśli pierwszy typ odpowiada za percepcję koloru w ciągu dnia, to drugi pozwala rozróżnić jasnoszare odcienie w nocy lub przy słabym oświetleniu. Oba typy komórek zawierają receptory. Pochłaniają energię i wysyłają sygnały do mózgu. Cóż, wtedy powstaje obraz i możemy łatwo odróżnić fiolet od magenty.
Wyraźna gradacja komórek oka
Ale to nie wszystko. Z kolei szyszki są również podzielone na typy i są ich trzy. Do każdego gatunku „przypisana” jest pewna liczba receptorów (opsyny). Mają różną wrażliwość na fotony i są w stanie wykryć określony zakres fal świetlnych. Dlatego stożki typu S są wrażliwe na fioletowo-niebieską gamę spektrum kolorów, które uważa się za fale krótkofalowe. Typ M odpowiada za żółto-zieloną paletę kolorów (długość fali średniej), podczas gdy typ L jest w stanie rozróżnić kolory żółty i czerwony (długie fale). Obie fale i ich kombinacje pozwalają nam rozróżnić całe spektrum tęczy, które obejmuje nawet sto odcieni.
Wąski zakres długości fal
W naturze występuje wiele fotonów, ale komórki oczu są w stanie wychwytywać długości fal w znikomym zakresie (380 do 720 nanometrów). Ten zakres jest uważany za spektrum naturalnego widzenia. Wszystkie wskaźniki poza tym progiem nie mogą być zarejestrowane przez ludzkie oko. Na przykład poniżej tego progu znajduje się widmo radiowe i promieniowanie podczerwone, a powyżej widma ultrafioletowe i rentgenowskie, a także promieniowanie gamma.
Umiejętność rozróżniania fal ultrafioletowych
Czasami ludzie mogą wyjść poza „dopuszczalne” i złapać odbicie fotonów promieniowania ultrafioletowego. Staje się to możliwe z powodu braku soczewki oka w patologiach lub po operacji. Jeśli w zdrowym oku soczewka blokuje zakres ultrafioletu (spróbuj spojrzeć w słońce, a ci się nie uda), to osoby ze wskazaną wadą wzroku nabywają możliwość poszerzenia zakresu percepcji fal świetlnych do 300 nanometrów. Ciekawe, że promieniowanie ultrafioletowe w tym przypadku przekształca się w niebiesko-białe widmo.
Czy oko może wychwycić fotony podczerwone?
W jednym z najnowszych badań udowodniono, że w jakiś sposób możemy wychwycić promieniowanie podczerwone. Konieczne jest tylko przestrzeganie określonego warunku: aby dwa fotony podczerwone uderzały jednocześnie w tę samą komórkę siatkówki. Naukowcy odkryli, że w tym przypadku energia fotonów jest sumowana, mieszcząc się w zakresie widzialnym. Na przykład promieniowanie 1000 nanometrów jest zamieniane na 500 nanometrów, a osoba postrzega falę podczerwoną jako chłodną, zieloną barwę.