Човешкото око
 

Устройство

Човешкото око представлява сферообразно тяло - очна ябълка, изградено от няколко слоя и разположено в очната кухина. Чрез система от мускули то може да се движи във всички посоки.

Външната обвивка на окото се нарича склера. Тя е белезникава на цвят, твърда е и служи за запазване на сферичната му форма. В предната част склерата преминава в роговица - прозрачна и по-изпъкнала в сравнение с останалата част от очната ябълка. През роговицата се вижда ирисът, в средата на който има отвор, наречен зеница. Тя има функцията на диафрагма и чрез свиване и отваряне регулира проникването на светлина в окото. Пространството между роговицата и ириса се нарича предна очна камера, изпълнена с напълно прозрачна течност, наречена камерна вода. В средата окото е запълнено от т.нар. стъкловидно тяло. Между ириса и стъкловидното тяло е разположена очната леща, която се крепи от специални окачващи връзки. Формата на очната леща е много близка до обикновена стъклена леща. При фокусиране на окото на различна далечина на гледане тя променя изпъкналостта си, като по този начин променя и оптичната си сила. С увеличение на възрастта лещата се втвърдява и губи способността си да променя формата си.

Вътрешният слой на окото се образува от ретината. Тя представлява розова мрежеста тъкан (това е и причината за т.нар. "червени очи" при някои снимки - свелината на светкавицата се отразява в дъното на очите, т.е. в ретината). Ретината се състои от нервни клетки, които приемат светлинния сигнал и го насочват към зрителния център в мозъка. Тези клетки се делят на пръчици (около 130 милиона) и колбички (или конусчета, около 7 милиона). Срещу зеницата се намира централната ямичка на окото - в средата на т.нар. жълто петно, което е място на най-голяма концентрация на колбички. Това е мястото на най-добро директно виждане. Размерите му са около 2 х 0.9 mm. Извън това петно колбичките намаляват, а се увеличават пръчиците. Те са по-чувствителни към светлината, но по-нечувствителни по отношение на цветовете. С тях гледаме през нощта, а с колбичките през деня. Затова през нощта е по-трудно да се определят цветовете на обектите - всички котки са сиви:)) Това е и причината, когато гледаме през телескопа различните deepsky обекти те да не са така шарени, както по списанията и в интернет - тяхната светлина не е достатъчна за цветочувствителните колбички и те не реагират, а пръчиците, с които виждаме тези обекти са "слепи" за цвета.

Пръчиците осъществяват и т.нар. периферно зрение - поради постоянната им активност колбичките в жълтото петно са "заслепени", а и по-малко светочувствителни и не виждат по-слабите обекти. Периферното зрение се използва много често при наблюдения с телескоп или при гледане с невъоръжено око.

От тези нервни клетки излизат зрителни влакна, които се събират в зрителния нерв, водещ към мозъка. Точно на това място се намира т.нар. сляпо петно - място нечувствително към светлината поради отсъствието на нервни клетки.

Роговицата, очната леща и камерната вода образуват оптичната система на окото. Чрез нея наблюдавания обект се проектира върху ретината.
 

Адаптация на окото към светлината

Тази функция се изпълнява от зеницата. При силна светлина тя се свива максимално, за да ограничи количеството светлина, влизаща в окото. По този начин се предпазва ретината от повреждане. В зависимост от силата на светлината диаметърът на зеницата е между 2 и 7-8 mm, за среден диаметър при дневна светлина може да се приеме 4mm. С възрастта възможността за промяна на размера на зеницата намалява. Когато свиватето на зеницата не е достатъчно за регулиране на светлината се налага носенето на слънчеви очила, а при наблюдения на Слънцето и Луната - използването на специални тъмни филтри.

Но най-често за адаптация на очите говорим при нощни наблюдения. В този случай целта е зеницата да се отвори максимално, като по този начин ще позволи в окото да влезе максимално количество светлина. Затова, преди пристъпване към наблюдения е необходимо очите да се адаптират към тъмнината. В противен случай, колкото и да е добър телескопът, голяма част от наблюдаваните обекти няма да бъдат видяни. Теоретически, адаптацията на очите продължава дори до цяло денонощие, но след 45 - 60-минутен престой на тъмно се счита, че окото е максимално адаптирано към тъмнина. За да улесните адаптацията е необходимо да избягвате гледането към ярки светлини. Такива светлини "ослепяват" за известно време зрителните клетки, а в окото се запазват остатъчни образи на яркия обект. Погленете към светеща крушка и после затворете очи - все още виждате жичката на крушката, нали? За относителното запазване на адаптацията при наблюдение се използват фенерчета, светещи със слаба червена светлина, към която окото е по-нечувствително. В случая зрителните клетки разделят действието си - червената светлина се възприема от колбичките, а пръчиците са нечувствителни към нея. Тях ги използваме за наблюдението на слабите обекти в окуляра, които пък са невидими за колбичките. С размера на зеницата е обвързано и минималното допустимо увеличение на телескопа.
 

Акомодация за далечина. Късогледство и далекогледство

Основната функция на очната леща е създаването на остър образ на наблюдавания обект върху ретината. Тъй като разстоянието да този обект може да е различно, за да бъде образа винаги остър се налага промяна в оптичната сила на очната леща. При гледане в далечината лещата изтънява, а при близко гледане тя се удебелява и увеличава оптичната си сила. Тази способност на окото се нарича акомодация.

С нарастване на възрастта на човек намалява способността за акомодация на очите. Очната леща става по-малко еластична и ясното виждане става по-трудно или невъзможно. Когато при покой очната леща е по-тънка и с по-слаба оптична сила фокусирането на безкрайно отдалечен обект не става върху ретината, а зад нея. Вижда се неясен образ. За корегиране на този недостатък се налага изкуствено да се достигне нормалната оптична сила на окото, т.е. да се увеличи. Това се постига чрез добавянето на положителна леща (очила или лещи за очи). В този случай говорим за далекогледство.

Ако пък при фокусиране на безкрайно отдалечен обект образът се формира не върху ретината, а във вътрешността на окото говорим за късогледство. То се корегира чрез исползването на очила или лещи с отрицателна оптична сила. По този начин се намалява по-голямата оптична сила на очната леща. В зависимост от степента на нарушение на акомодацията на очната леща се носят очила с различна оптична сила - с различен диоптър.
 

Чувствителност на окото към светлина

Като зрителен орган човешкото око възприема само малка част от електромагнитния спектър - само т.нар. видима светлина. Чувствителността на окото е различна за различните дължини на вълните на светлината т.е. за различните цветове. Окото възприема само обхвата между пурпурния (760nm) и виолетовия цвят (400nm), а най-добре се вижда зеления цвят (550nm). На графиката е дадена чувствителността на окото за различните дължини на вълната.

Сляпо петно

За да установите наличието на сляпото петно е необходимо да направите следното. Застанете срещу монитора, затворете едното око, например лявото, и с дясното око се вгледайте в лявото кръгче в правоъгълника. С периферното си зрение виждате дясното кръгче като неясно петно. При бавно приближаване и отдалечаване от монитора ще забележите, че на определено разстояние дясното кръгче ще изчезне. Просто в този момент светлината от него попада в нечувствителната зона на сляпото петно на дясното око. Експеримента може да повторите и с другото око.