Budowa oka — elementy i powstawanie obrazu
Oko składa się z rogówki, tęczówki, soczewki, ciała szklistego i siatkówki. Światło przechodzi przez soczewkę, która skupia je na siatkówce, gdzie powstaje obraz odwrócony i pomniejszony.
Oko działa na podobnej zasadzie co aparat fotograficzny, ale z kilkoma rozwiązaniami, których technika do dziś nie potrafi powtórzyć. Poniżej budowa i mechanizm widzenia.
Elementy oka
- Rogówka — przezroczysta przednia część, załamuje światło najsilniej
- Tęczówka — barwna, reguluje wielkość źrenicy
- Źrenica — otwór w tęczówce, przez który wpada światło
- Soczewka — skupia światło, zmienia kształt przy patrzeniu z różnych odległości
- Ciało szkliste — galaretowata masa wypełniająca gałkę
- Siatkówka — warstwa światłoczuła z czopkami i pręcikami
- Nerw wzrokowy — przekazuje impulsy do mózgu
Jak powstaje obraz
Światło przechodzi przez rogówkę, źrenicę i soczewkę, po czym pada na siatkówkę. Powstaje tam obraz rzeczywisty, odwrócony i pomniejszony — dokładnie taki, jaki daje soczewka skupiająca w fizyce.
Mózg odwraca ten obraz z powrotem. Nie jest to wrodzone, lecz wyuczone — w doświadczeniach z okularami odwracającymi obraz badani po kilku dniach zaczynali widzieć normalnie, a po zdjęciu okularów świat znów wydawał im się odwrócony.
Czopki i pręciki
- Czopki — odpowiadają za widzenie barw i szczegółów, działają przy dobrym oświetleniu; około 6 milionów
- Pręciki — reagują na słabe światło, nie rozróżniają barw; około 120 milionów
Ten podział tłumaczy, dlaczego w ciemności widzimy w odcieniach szarości. Przy słabym świetle pracują wyłącznie pręciki, które nie przekazują informacji o kolorze. Stąd powiedzenie, że nocą wszystkie koty są szare — to obserwacja, nie przenośnia.
Akomodacja
Zdolność do ostrego widzenia z różnych odległości. Mięsień rzęskowy zmienia kształt soczewki: przy patrzeniu z bliska soczewka staje się bardziej wypukła, przy patrzeniu w dal spłaszcza się.
Z wiekiem soczewka twardnieje i traci elastyczność, przez co czytanie z bliska staje się trudne — to starczowzroczność, dotykająca praktycznie wszystkich po sześćdziesiątce.
Wady wzroku
- Krótkowzroczność — obraz powstaje przed siatkówką; korekcja soczewkami rozpraszającymi (minusowymi)
- Dalekowzroczność — obraz za siatkówką; soczewki skupiające (plusowe)
- Astygmatyzm — nierówna krzywizna rogówki, obraz rozmyty na całej odległości
Plamka ślepa
W miejscu, gdzie nerw wzrokowy opuszcza gałkę, nie ma komórek światłoczułych — powstaje tam luka w polu widzenia. Nie zauważamy jej, bo mózg uzupełnia brakujący fragment na podstawie otoczenia i danych z drugiego oka.
To dobra ilustracja tego, że widzenie nie jest biernym odbiorem obrazu. Mózg nieustannie przetwarza, uzupełnia i interpretuje sygnały — a złudzenia optyczne pokazują momenty, w których ten mechanizm daje się zaskoczyć.