Острота зрения человека — одна из самых высоких в природе. Но столь эффективному оптическому прибору постоянно требуется коррекция.

 

Границы возможного

По сравнению с людьми большинство живых существ видят мир с гораздо меньшей детализацией. Ученые выражают данную способность в cpd — циклах на градус (это количество пар черных и белых параллельных линий, которое можно различить в пределах одного градуса в поле зрения, пока они не начнут казаться размытым серым пятном).

 

Люди ~ 60 cpd
Приматы ~ 60 сpd
Птицы ~ 30 cpd (Исключение — хищники вроде стервятников, соколов и орлов. Так, у клинохвостого орла — 140 cpd.)
Собаки и кошки — 8–15 cpd
Слоны — 10 cpd*
Насекомые — 1 cpd

* Это предел остроты человеческого глаза, менее 10 cpd — частичная слепота.

 

Прибор ночного видения

Есть два типа светочувствительных клеток: колбочки, различающие цвета, но функционирующие только при хорошем освещении, и палочки, не воспринимающие цвета, зато работающие в темноте. Для сравнения остроты зрения используют люксы, в этих единицах измеряется количество света на квадратный метр.

Человек способен видеть при освещенности в 1 люкс. Глаз человека работает при широком диапазоне освещенности. Видит и в темноте, и при ярком солнечном свете (10 000 люксов).

Кошка воспринимает «картинку» при 0,125 люкса. Ей нужно в восемь раз меньше света, чем человеку.

Долгопят видит при 0,001 люкса. Глаз пропускает много света, регулируя его количество сильными мускулами, окружающими зрачок. Глаза занимают почти все внутричерепное пространство. По соотношению с остальными частями тела у долгопята самые большие глаза среди млекопитающих: длина тела — до 16 см, диаметр глаз — 1,8 см. Чтобы иметь такое соотношение (1 : 9) у человека глаза должны были бы быть размером с теннисную ракетку.

Пчелы-галиктиды ориентируются в пространстве при 0,00063 люкса, то есть при освещенности в 20 раз менее интенсивной, чем звездный свет. Фасеточные глаза состоят из множества структурных элементов — омматидиев. У пчел есть специальные нейроны, соединяющие омматидии в группы. Сигналы, поступающие от каждой из групп, соединяются перед отправкой в мозг. За счет этого изображение получается менее резким, но гораздо более ярким.

2,5 млн световых лет — на таком расстоянии находится самый удаленный объект, который человек способен разглядеть. Это Туманность Андромеды. Она расположена за пределами Млечного Пути и насчитывает триллион звезд.

Нет глаз у гидры, родственницы медузы. Вместо них на щупальцах фоторецепторы, связанные с ядовитыми стрекательными клетками.

Самые крупные глаза у гигантского кальмара. Длина его тела от кончиков щупалец может достигать 8–10 метров. Диаметр глазного яблока — 27 см, а зрачка — 9 см.

200 глаз у морского гребешка. Они снабжены вогнутыми «зеркалами», что позволяет формировать изображение как в периферийных, так и в центральных областях поля зрения.

Самые маленькие глаза у насекомого наездника. Каждый чуть больше амебы (~0,5 мм).

Сбить прицел

Остроту нашего зрения ограничивает множество факторов: оптические характеристики глазного яблока, расстояние между отдельными колбочками и палочками сетчатки, прозрачность роговицы и хрусталика (и его эластичности) и другие.

С помощью очковых линз можно компенсировать от −24 до +24 диоптрий.

Одно из старейших предприятий, до сих пор занимающееся коррекцией зрения, основано Карлом Цейсом в 1843 году. Первые очковые линзы массового потребления выпустили здесь в 1912 году. Современные технологии, используемые в московском Zeiss Vision Center, позволяют произвести 1500 измерений и скорректировать зрение с точностью до 1/100 диоптрии. Оборудование позволяет отрегулировать положение линз в оправе с точностью 1/10 мм.

Фото: ALAMY (X3), NATURE PL, SPL / LEGION-MEDIA

Материал опубликован в журнале «Вокруг света» № 2, февраль 2020