Система зрения

Зрение или система зрения (т.е. глаза и соответствующие части нервной системы человека) обычно считается наиболее важной сенсорной системой, с помощью которой человек получает большую часть информации от окружающего мира.


Характеристики зрительного восприятия зависят от нескольких факторов, некоторые из которых относятся к самой системе зрения (например, острота зрения, аккомодация, конвергенция, адаптация к свету и темноте, восприятие цветов и т.д.), а другие являются внешними по отношению к этой системе и включают такие переменные величины, как задачи и цели, характеристики окружающей среды, например, освещенность, контрастность, размеры и положение предмета, движение и свет. Все названные факторы в сочетании определяют точность и скорость зрительного восприятия человека. Понимание этих характеристик человека и его системы зрения позволяет специалистам по эргономике делать прогнозы и добиваться оптимальной работы этой системы в разнообразных эксплутационных условиях.


Удобнее всего разделять функцию восприятия на три компонента, а именно: свет, форма и цвет. Глаз человека способен функционировать в самых различных условиях освещенности - и при свете звезд в полнолуние, и при ярком солнце. Глазу требуется время для адаптации к различным условиям освещенности, так как при этом действует механизм фотохимического процесса. Однако, если глаз от темноты к свету адаптируется довольно быстро, то его адаптация от света к темноте происходит довольно медленно.

Адаптация обычно связана с тремя процессами.

  • На первом этапе количество света, которое может попасть в глаз (и таким образом достигнуть сетчатки), регулируется размером зрачка, и размеры зрачка увеличиваются по мере того, как человек напрягается, чтобы увидеть что-либо в темноте, и уменьшаются при более ярком свете.
  • Во-вторых, по мере изменения интенсивности света происходит также фотохимический процесс. Адаптация глаза к темноте зависит от возраста. Стабильная величина, или полная адаптация, достигается только примерно через 40 минут. Молодые люди более чувствительны, чем люди старшего возраста и быстрее адаптируются в темноте.
  • В-третьих, при различных уровнях освещенности действует два механизма: система зрения с помощью палочковидных клеток сетчатки и система зрения, когда функционируют периферийные цветорецепторы в сетчатке глаза. Палочкообразные клетки сетчатки функционируют от нижнего предела освещенности до освещенности, равной лунному свету, т.е в условиях, когда формы предметов четко не просматриваются и цвета невозможно различить. Начиная от освещенности в условиях раннего солнечного утра, функционируют колбочки сетчатки глаза, которые начинают играть роль основных светочувствительных клеток, и в результате человек начинает более четко воспринимать предметы и его восприятие цвета становится очень хорошим. На этапе перехода, когда освещенность соответствует яркому лунному свету, функционируют как палочки, так и колбочки.

Основными элементами человеческого глаза являются:

Другая важная характеристика зрения, система зрения на основе функционирования палочек и колбочек заключается в их различной спектральной чувствительности, что легко заметить в сумерках, когда красный цвет быстрее других становится темным вследствие относительной нечувствительности палочек к красному цвету. В связи с действием этого двойного механизма восприятия света человек, чтобы различить тусклые огни, должен смотреть несколько сбоку.

Острота зрения - система зрения, а точнее ее способность воспринимать детали предметов. Чаще всего острота зрения определяется наименьшей буквой, которую человек различает в таблице Снеллена на расстоянии в 20 фут по сравнению с расстоянием, на котором человек с "нормальным" зрением может прочитать такую же букву. Например, 20/20 означает нормальную остроту зрения, а 20/40 означает, что данный индивидуум различает на расстоянии 20 футов буквы, которые человек с "нормальным" зрением может прочитать на расстоянии 40 фут. Среди факторов, влияющих на остроту зрения, следует назвать абсолютную освещенность, контрастность, время наблюдения предмета и резкость света.

Глаз должен быть сфокусирован на предмете, чтобы человек мог видеть его четко. При фокусировании на предметах на расстоянии от бесконечности и до 5-6 метров у нормального человека положение глаза не изменяется, однако в процессе фокусирования зрения на предметах, расположенных на более близком расстоянии (менее 5 метров), происходит аккомодация глаз (т.е. изменяется рефракция глаз в соответствии с расстоянием до предмета), зрачки глаз сходятся и зрительные оси двух глаз фокусируются на предмете. Если визуальные ориентиры видны плохо или вообще отсутствуют (открытое пространство), то мышцы, управляющие аккомодацией и конвергенцией, регулируют положение глаз до расстояния одного метра ("близорукость открытого пространства"). Это в значительной мере влияет на визуальное восприятие, если человек пытается разглядеть удаленные предметы, а визуальные ориентиры плохо видны.


Additional information