Глаз человека – сложный орган, профилактике заболеваний которого нужно уделять достаточное внимание. Статья посвящена рассмотрению такой важной характеристике зрения, как угол зрения.

Сужение поля зрения является симптомом целого ряда опасных офтальмологических заболеваний. Поэтому нужно уделять внимание не только отслеживанию остроты зрения, но и периодическому обследованию поля зрения, с целью оценки состояния периферийного зрения и профилактики возможных проблем.

Все оптические приборы в той или иной степени копируют строение человеческого глаза. Под определением «хорошо видеть» подразумевается способность:

  1. Фокусировать взгляд и различать предметы, находящиеся на расстоянии
  2. Ориентироваться в пространстве, оценивать пространство вокруг себя и своё положение в нём.

Мы видим внешнюю среду благодаря сложным процессам преломления света через естественные линзы – роговицу и хрусталик. Изображение, созданное преломлёнными лучами света, попадает на сетчатку.

С сетчатки сигналы уходят в головной мозг, где изображение обрабатывается и анализируется. Это очень упрощенная схема построения зрительного процесса.

Помимо этого, для понимания вопроса полезно также оговорить, что на угол обзора, хоть и незначительно, но влияет специфика расположения глаз. Это парный орган, который разделён естественным разграничителем – носом.

Также глаза имеют индивидуальное для каждого человека размещение на лице, которое характеризует расположением в глазнице и особенностями строения века.

В отличие от определения остроты зрения, где есть безусловный фиксированный стандарт, отклонение от которого однозначно указывает на проходящие в органе патологические процессы, какой у человека угол зрения и является ли это симптомом заболевания, врачи-офтальмологи определяют в каждом случае индивидуально, ориентируясь на стандарты.

Соотношение понятий «угол зрения» и «поле зрения»

Между этими показателями качества зрения происходит путаница. В среде неспециалистов эти понятия считаются синонимами.

Научное определение звучит так: «угол зрения – это угол между лучами, идущими от крайних точек предмета через оптический центр глаза». Давайте разбираться на примере из жизни, что это означает на практическом примере.

Вы стоите на улице и ждёте своего знакомого. Увидев его, концентрируете на внимание на нём, и, как только он подойдет на близкое – около метра – расстояние, ведите уже только его.

Когда вы только ожидаете друга, вы «сканируете» всю улицу. Несмотря на то, что цель охватить взглядом всю улицу не стоит, её прекрасно видно. И то, что находится прямо перед лицом, сбоку, линия горизонта, небо.

Это и есть поле зрения – совокупность всех видимых объектов при концентрации внимания на одной точке. То, что можно назвать «видимым пространством».

Но, стоит увидеть приближающегося знакомого, как по мере его приближения» видимое пространство начинает сужаться. При разговоре с человеком, который стоит на близком – от 40 до 100 сантиметров – расстоянии, мы часто видим лишь его «портретную зону» (голову и линию плеч) и всё, что попадает на задний фон.

Такое уменьшение пространства обусловлено изменением угла, под которым падает взгляд. Величину необходимого угла зрения задают два параметра:

  1. Размер предмета.
  2. Расстояние до предмета.

Широкий угол обзора позволит составить общую картину и об объекте, и о пространстве, в котором он находится. Узкий угол обзора даёт возможность ознакомиться с объектом детально, но восприятие пространства теряется.

Возвращаемся к нашему примеру. Увидев знакомого вдалеке, вы смотрите на него под широким обзорным углом: видите и знакомого, и улицу по которой он идёт, других пешеходов.

Но стоит ему подойти, а вашему зрению перейти на узкий угол обзора, как вы теряете из вида улицу, но можете отметить интересные детали его образа – новую стрижку или интересные пуговицы на рубашке.

Вывод: Широкий угол – видно много пространства, но мало деталей, узкий угол – видно мало пространства, но много деталей. Угол зрения человека характеризует поле зрения.

Виды зрения и методы его диагностики

Зрение человека разделяют на 2 вида:

  1. Центральное;
  2. Периферическое.

Центральное зрение – это то, что в простой речи, часто называют «остротой зрения». Отвечает за возможность видеть мелкие детали на расстоянии. Диагностируется посредством таблицы Сивцева (общеизвестная из-за повсеместного применения «ШБ-таблица») и её аналогов для дошкольного возраста.

Наиболее точный результат даст обследование на полностью автоматизированных аппаратах, которыми оснащены офтальмологические клиники.

Периферическое зрение – это пространство, которое видит человек, зафиксировав взгляд. Как можно видеть, определение периферического зрения полностью совпадает с определением поля зрения.

Человек имеет бинокулярное зрение, поэтому диагностика поля зрения проводится для каждого глаза отдельно, как для горизонтальной, так и для вертикальной плоскости.

Нормальный угол обзора для человека, который смотрит прямо перед собой двумя глазами:

  • В горизонтальной плоскости – 180 градусов;
  • В вертикальной плоскости – 150 градусов.

При оценке поля зрения каждого глаза в горизонтальной плоскости это, это значение снижается:

  • До 55 градусов от точки фиксации до носа;
  • До 90 градусов от точки фиксации до виска.

Оценку периферийного зрения можно провести как поверхностную, с целью определения необходимости дальнейшего обследования, так и подробную, с целью составить подробную карту поля.

Для проведения быстрой оценки не требуется никаких особых инструментов. Достаточно наличия любого контрастного на фоне окружающей обстановки предмета: шариковой ручки или карандаша. Пациента просят зафиксировать взгляд, закрыть один глаз рукой, после чего медленно водят ручкой по основным линиям определения поля.

Если поверхностное обследование не выявляет выраженных отклонений от нормы (или подозрений о них), более подробное изучение не проводится.

Если есть необходимость в составлении подробной схемы поля, применяются механические и автоматизированные методы обследования – периметрия. Это наиболее распространённый в медицинских учреждениях общего профиля способ, для определения зрительного поля.

Аппарат, на котором проводят периметрия, чаще всего представляет собой полусферу или выгнутую дугой полосу шириной около 10 сантиметров белого или чёрного цвета, с фиксатором для подбородка и лба.

Сама процедура схожа с описанной выше, но для точной диагностики голова человека фиксируется на расстоянии 30-40 сантиметров от поверхности дуги. Движение указки контрастного цвета происходит по всем направлениям, с последовательным отклонением на 15 градусов. Результаты фиксируются на схеме.

Базовое исследование всегда проводится в бело-чёрной гамме, в случае необходимости тест может проводится с указкой нескольких базовых цветов (желтый, красный, синий, зелёный). Это связано со спецификой восприятия цвета человеческим глазом.

В связи с неравномерным распределением фоторецепторов по поверхности сетчатки глаза поле зрения в каждом цветовом спектре будет своё.

Самый узкое поле зрения у зелёного цвета, затем по мере расширения границ идут красный, жёлтый и синий цвет. Наиболее широкий спектр фиксируется человеческим глазом в чёрно-белом цветовом решении.

Изменения в поле зрения: причины и симптомы

Выделяют две группы изменений в зрительном поле:

  1. Сужение угла зрения;
  2. Скотомы (слепые пятна).

Виды сужения по характеру изменения поля:

  1. Концентрическое – происходит сужение угла зрения по всему радиусу поля;
  2. Локальное – изменение происходит на отдельном участке радиуса, то есть в поле происходит локальная деформация.

Очаговая деформация угла обзора (скотома) – непреломление или искаженное преломление света, падающего под определёнными углами на отдельные участки оптического аппарата глаза.

При такой патологии предметы на отдельных участках поля зрения или размыты или просто не видны.

Основные причины, оказывающие влияние на зрительное поле:

  • Аденома гипофиза;
  • Бельмо;
  • Вегетососудистые нарушения;
  • Глаукома;

  • Катаракта;
  • Макулодистрофия;
  • Отслойка сетчатки;
  • Помутнение стекловидного тела;
  • Птеригиум;
  • Склероз сосудов головного мозга.

Приведённый перечень наглядно показывает обширность заболеваний, влияющих на поле зрения. Изменения в углах зрения могут быть вызваны как самостоятельными локальными заболеваниями, так и быть следствием иных патологических процессов – проблем с центральной нервной системой или возникновением новообразований.

Глаза человека – точный оптический инструмент, обеспечивающий полноценное существование в окружающем мире. Угол обзора человека также играет в этом немаловажную роль.

Центральное и периферическое зрение

Центральное зрение – основная функция в работе зрительных органов человека. Оно обеспечивается центральным отделом сетчатки глаза. Благодаря ему человек различает форму предмета, поэтому такое зрение иногда называют форменным.Незначительное снижение центрального зрения человек ощущает практически сразу.

Кроме предметов впереди, в поле видимости человека частично попадают предметы, находящиеся рядом. Он видит их не очень чётко, однако это даёт возможность реагировать на них и учитывать при движении. Именно за эту способность отвечает периферическое зрение. Оно не только даёт возможность нормально ориентироваться в окружающем пространстве, но также помогает видеть во тьме или при приглушённом свете.

Офтальмологическое значение зрительных полей

Центральное зрение человека обеспечивает ему возможность видеть окружающий мир и все предметы вокруг.

Оно очень важно для человека, но и периферическое зрение не менее ценно. Если по каким-либо причинам человек его теряет, то он также утрачивает способность нормально ориентироваться в пространстве, поскольку помехой ему будет каждый находящийся рядом предмет, не попадающий в поле основного зрения.

Менее чёткое изображение, создаваемое периферическим зрением, объясняется тем, что в центральной части сетчатки глаза находится значительное большее количество колбочек. Ближе к краю их число значительно меньше.

Измерение полей зрения

Угол зрения образуется условными прямыми линиями, проведёнными из центра глаза до крайних точек предмета. Большой угол позволяет человеку лучше ориентироваться в пространстве, а также выполнять некоторые действия, например, быстрее читать, быть внимательнее за рулём автомобиля.

Часто патологии в зрительных органах начинаются с изменений не в центральном зрении, а в периферическом. Любое изменение поля даёт повод для обследования. Иногда такие изменения могут свидетельствовать не только о патологии в глазах, но и о процессах, происходящих в головном мозге человека.

Изучить поле зрения – это значит обозначить его границы, а также выявить нарушения внутри поля.

Контрольный метод определения угла зрения – это самый простой и доступный из всех способов определения периферического зрения. Он не требует каких-либо условий или специального оборудования и проводится врачом довольно быстро. Однако и результативность его весьма относительная. При контрольном измерении нужно помнить, что поле зрения врача, проводящего обследование, должно быть в норме.

Значительно более точно определяют угол зрения кампиметрия и периметрия. Статистическая периметрия позволяет определить не только форму, но и степень нарушения.

Периметрия позволяет быстро установить изменения в периферическом зрении, а значит, и быстро начать лечение.

Человек обращает внимание, если изменение угла зрения происходит резко. В том случае, когда процесс проходит медленно, он может не вызывать особого беспокойства. Однако при этом риск возникновения патологии весьма высокий. Именно поэтому следует проходить ежегодное обследование у врача-офтальмолога.

Чаще всего для определения уровня зрения используют таблицу Головина-Сивцева. Для проведения процедуры человек садится на расстоянии 5 метров от таблицы, поочерёдно закрывая глаз, называет буквы, на которые указывает врач. Считается нормой, если человек видит невооружённым глазом первые десять строчек в таблице проверки остроты зрения. Этим способом определяют остроту центрального зрения.

Нормальный размер полей видения

Офтальмологи определяют угол зрения в градусах. В спокойном положении глаз человека способен охватывать 180 градусов по горизонтали и около 120 – по вертикали.

Офтальмологи указывают, что в норме человек распознаёт объекты в диапазоне 180 градусов, однако видит их в трёхмерном полноценном изображении в радиусе 110 градусов.

Цветовое восприятие в центральном и периферическом поле тоже несколько отличается. В центральном цвета более насыщенные, однако в периферическом зрении лучше видны предметы чёрного или красного цветов.

В результате исследований доказано, что центральное поле лучше развито у представителей сильного пола, а вот периферическое зрение лучше у женщин.

На ширину угла влияют индивидуальные особенности строения глаза и век, а также в некоторых случаях – строение костей в области орбиты глаза.

Угол обзора даже у одного и того же человека может несколько меняться в зависимости от цветовой гаммы окружающих предметов. Так, наиболее широкий угол даёт белый цвет, несколько меньше – желтый и синий, ещё меньше – зелёный и красный.

В результате правильно определённого поля офтальмолог может судить о месте нарушения в глазах и предварительно диагностировать патологию.

Определение угла обзора даёт общее представление о состоянии глаза, более точно установить диагноз можно будет с помощью офтальмоскопии.

При измерении угла зрения обширное выпадение из нормы указывает на возможную опухоль или кровоизлияние в мозге.

Методы расширения угла зрения

Увеличение угла зрения называют репрезентацией. Сделать его шире можно с помощью комплекса специальных упражнений. Их могут выполнять не только пациенты, имеющие какие-либо нарушения, но и люди с хорошим зрением для профилактики различных заболеваний органов зрения.

Существует большое количество различных методик, помогающих расширить угол обзора.

Тибетская методика

Тибетская методика «ясного зрения» – одна из наиболее распространённых. Состоит она из нескольких этапов:

  1. Нужно взять в каждую руку по карандашу, в вертикальном положении сложить их вместе. Карандаши находятся на уровне глаз на расстоянии 30 см от лица. Далее нужно попробовать сосредоточиться на любом предмете, находящемся за ними. В этом случае изображение карандашей станет расплывчатым.
  2. Далее следует не спеша отодвигать их в стороны, держа руки на прежнем уровне. Раздвигать предметы следует на максимально видимое расстояние, затем вернуть в исходное положение. Так следует повторять несколько раз. Взгляд должен быть сосредоточен на предмете позади карандашей. Периферическим зрением нужно стараться видеть и движение предметов в стороны и обратно.
  3. Затем следует поменять направление движения карандашей. Их следует развести вверх и вниз. Повторить упражнение 8–10 раз. Затем снова поменять направление – двигать карандаши в разные стороны по диагонали. Важно по-прежнему фокусировать взгляд на предмете, а не на руках или карандашах.
  4. Последнее упражнение – верните карандаши в исходную позицию и, не передвигая их, мысленно заключите их в окружность. Очертите взглядом эту воображаемую окружность сначала по часовой стрелке, затем в обратном направлении.

Результат этих упражнений будет ощутим через месяц ежедневных тренировок.

Офтальмологи отмечают хороший эффект после регулярной работы пациентов с таблицами Шульте. Они давно используются для обучения скорочтению и имеют неоспоримо высокий эффект при работе над расширением угла обзора.

Таблица разбита на 5 ячеек, в каждой из которых находятся цифры от 1 до 25. Задача пациента – максимально быстро найти по порядку все числа. Последовательность может быть как прямой, так и обратной.

По мере увеличения угла зрения время на выполнение упражнения будет сокращаться.

При использовании этих таблиц следует придерживаться некоторых правил:

  1. Упражнение выполняется в положении сидя.
  2. Проговаривать числа вслух не нужно, достаточно находить их глазами.

У этих таблиц бывают различные варианты: они могут содержать числа от 0 до 100, или даже буквы алфавита, ячейки могут быть не чёрно-белыми, а цветными.

Зарядка для глаз – простое и одновременно эффективное средство для улучшения работы зрительных органов в целом и для расширения поля зрения в том числе. Упражнения занимают в среднем 7–10 минут. Особенно они необходимы тем людям, у которых имеются нарушения в глазах, а также людям с высокой нагрузкой на зрительные органы.

Одно из них – моргание в течение 1 минуты. Нужно достаточно быстро закрывать и открывать глаза, при этом стараясь не напрягать веки. Упражнение значительно улучшает кровообращение в глазах и особенно полезно в том случае, когда работа требует высокой концентрации внимания.

Есть также и другие простые упражнения, позволяющие улучшить периферическое поле. Их можно выполнять ежедневно практически в любых условиях:

  • находясь в людском окружении, нужно попробовать следить боковым зрением за передвижением максимально большого количества людей;
  • в транспорте также можно выполнять такое упражнение: выбрать объект, находящийся на отдалённом расстоянии и постараться рассмотреть его максимально при приближении. Как только это удалось, следует быстро сфокусировать взгляд на другом отдалённом объекте и рассматривать детально его.

Важное условие успеха любой методики – систематичность выполнения упражнений. Занятия могут показаться слишком лёгкими, однако они высокоэффективны. Очень важно не бросать упражнения, а делать их регулярно.

Почему нельзя просто направить камеру на то, что видишь, и снять это? Этот вопрос кажется простым. Тем не менее, на него очень непросто дать ответ, и для этого потребуется изучить не только то, как камера записывает свет, но и то, как работают наши глаза и почему они работают именно так. Разбираясь в этом, можно открыть для себя что-то новое о нашем повседневном восприятии мира - помимо возможности стать лучшим фотографом.

Общие сведения

Наши глаза способны окидывать происходящее взглядом и динамически адаптироваться в зависимости от объекта, в то время как камера записывает одиночное неподвижное изображение. Многие считают это основным преимуществом глаз перед камерой. Например, наши глаза способны компенсировать дисбаланс яркости различных предметов, могут смотреть по сторонам, чтобы получить более широкий угол зрения, а также могут фокусироваться на объектах на различных расстояниях.

Однако результат скорее подобен работе видеокамеры - не фото - поскольку наше сознание собирает несколько взглядов в один мысленный образ. Быстрый взгляд наших глаз был бы более честным сравнением, но в итоге уникальность нашей зрительной системы неопровержима, поскольку:

То, что мы видим, является мысленной реконструкцией объектов на основе образов, предоставленных глазами - отнюдь не тем, что наши глаза в действительности увидели .

Вызывает скепсис? У большинства - по крайней мере поначалу. Следующие примеры демонстрируют ситуации, в которых сознание можно заставить видеть нечто отличное от того, что видят глаза:

Ложный цвет : наведите курсор на край изображения и смотрите на центральный крест. Отсутствующий кружок будет перемещаться по кругу, и через некоторое время начнёт казаться зелёным - хотя в изображении зелёного цвета нет.

Полосы Маха : наведите курсор на изображение. Каждая из полос покажется чуть темнее или светлее вблизи верхней или нижней границы, соответственно, - несмотря на то, что каждая из них окрашена равномерно.

Впрочем, это не должно помешать нам сравнивать наши глаза и камеры! Во многих случаях честное сравнение всё же возможно, но только если мы принимаем во внимание и то, как мы видим, и то, как наше сознание обрабатывает эту информацию. Последующие разделы проведут границу между этими двумя, насколько возможно.

Обзор различий

Данная статья группирует сравнения по следующим визуальным категориям:

Всё это зачастую считается предметом максимальных отличий глаз от камеры, и как раз по этому поводу возникает больше всего разногласий. Есть и другие характеристики, такие как глубина резкости , объёмное зрение , баланс белого и цветовая гамма , но они не являются предметом данной статьи.

1. Угол зрения

Для камер он определяется фокусным расстоянием объектива (а также размером сенсора). Например, фокусное расстояние телеобъектива больше, чем стандартного потретного, а потому угол зрения меньше:

К сожалению, с нашими глазами не всё так просто. Хотя фокусное расстояние человеческого глаза приблизительно равно 22 мм, эта цифра может ввести в заблуждение, поскольку глазное дно закруглено (1), периферия нашего поля зрения значительно менее детальна, чем центр (2), и к тому же то, что мы видим, является комбинированным результатом работы двух глаз (3).

Каждый глаз по отдельности имеет угол зрения порядка 120-200°, в зависимости от того, насколько строго объекты определены как "наблюдаемые". Соответственно, зона перекрытия двух глаз составляет порядка 130° - она практически настолько же широка, как у объектива типа "рыбий глаз". Однако по эволюционным причинам наше периферийное зрение пригодно только для обнаружения движения и крупных объектов (таких как прыгающий сбоку лев). Более того, настолько широкий угол выглядел бы сильно искажённым и неестественным, будучи снятым камерой.

Наш центральный угол зрения - порядка 40-60° - максимально влияет на наше восприятие. Субъективно это соотносится с углом, в пределах которого вы сможете вспомнить объекты, не двигая глазами. Кстати, это близко к углу зрения "нормального" объектива с фокусным расстоянием 50 мм (если совсем точно, то 43 мм) на камере полного кадра или 27 мм на камере с кроп-фактором 1.6 . Хотя он и не воспроизводит полный угол нашего зрения, он хорошо передаёт то, как мы видим, достигая наилучшего компромисса между различными типами искажений:

Сделайте угол зрения слишком большим, - и разница в размерах объектов будет преувеличена, ну а слишком узкий угол зрения делает относительные размеры объектов практически одинаковыми, и вы теряете ощущение глубины. Сверхширокие углы к тому же ведут к тому, что объекты по краям кадра оказываются растянуты.
искажение перспективы

(при съёмке стандартным/прямолинейным объективом)

Для сравнения, несмотря на то, что наши глаза создают искажённое широкоугольное изображение, мы реконструируем его в объёмный мысленный образ, в котором искажения отсутствуют.

2. Различимость и детальность

Большинство современных цифровых камер имеют 5-20 мегапикселей, что зачастую преподносится как полный провал по сравнению с нашим собственным зрением. Это основано на том факте, что при идеальном зрении человеческий глаз по разрешающей способности эквивалентен 52-мегапиксельной камере (принимая за угол зрения 60°).

Однако эти подсчёты вводят в заблуждение. Лишь наше центральное зрение может быть идеальным, так что в действительности мы никогда не достигаем такой детальности за один взгляд. По мере удаления от центра наши зрительные способности драматически падают - настолько, что всего на 20° от центра наши глаза различают уже всего одну десятую от исходной детальности. На периферии мы обнаруживаем только крупномасштабный контраст и минимум цветов:

Качественное представление визуальной детальности одного взгляда.

Принимая это во внимание, можно утверждать, что один взгляд наших глаз способен различать детали всего лишь сравнимые с 5-15 мегапикселями камеры (в зависимости от зрения). Однако наше сознание в действительности не запоминает образы попиксельно; оно записывает памятные детали, цвет и контраст для каждого изображения по-разному.

В результате, чтобы воссоздать детальный зрительный образ, наши глаза фокусируются на нескольких представляющих интерес предметах, быстро их чередуя. Вот наглядное представление нашего восприятия:

исходная сцена предметы интереса

Конечным результатом является зрительный образ, детальность которого эффективно приоритизируется на основе интереса. Из этого следует важное для фотографов, но часто оставляемое без внимания свойство: даже если снимок максимально использует всю технически возможную детальность камеры, эта детальность не будет иметь особого значения, если сам по себе снимок не содержит ничего запоминающегося.

К прочим важным отличиям того, как наши глаза различают детали, относятся:

Асимметрия . Каждый глаз способен воспринимать больше деталей ниже линии зрения, чем выше, а периферийное зрение гораздо более чувствительно по направлению от носа. Камеры снимают изображения абсолютно симметрично.

Зрение при слабом свете . В условиях очень слабого света, например, лунного или звёздного, наши глаза фактически начинают видеть монохромно. В таких ситуациях наше центральное зрение к тому же становится менее зорким, чем слегка в сторону от центра. Многие астрофотографы в курсе этого и извлекают из этого преимущества, глядя чуть в сторону от неяркой звезды, если хотят разглядеть её невооружённым глазом.

Малые градации . Различимости малейших деталей зачастую уделяется чрезмерное внимание, однако малые тональные градации тоже важны - и похоже, именно по этой части наши глаза и камеры отличаются сильнее всего. Для камеры увеличенную деталь всегда легче передать на снимке - а вот для наших глаз, хоть это и противоречит интуиции, увеличение детали может сделать её менее видимой. На следующем примере оба изображения содержат текстуру с одинаковым контрастом, однако на изображении справа она не видна, поскольку была увеличена.

Угол зрения – это одна из важных составляющих функционирования зрительной системы человека. Под этим понятием подразумевают сумму проекций всех пространственных точек, которые могут попасть в поле видения человека в состоянии фиксации глаза на одной из точек. Все, что видит пациент, проектируется на сетчатку в область желтого тела. Поле зрения — это способность быстро воспринимать свое положение в пространстве. Измеряется эта способность человеческого глаза в градусах.

Благодаря сложной зрительной системе, человек может легко рассматривать и познавать предметы и мир вокруг себя, ориентироваться в пространстве при разном освещении, без проблем двигаться в нем.

В офтальмологии выделяют два вида человеческого зрения:

  1. Центральное зрение – одна из важных и основных функции человеческой зрительной системы. Оно обеспечивается центральной частью сетчатки. Именно это зрение дает возможность анализировать формы видимого, мелкие детали и отвечает за остроту. Центральное зрительное восприятие напрямую связано с углом зрения (угол, который образуется между двумя точками, расположенными по краям). Чем больше показания угла, тем ниже острота.
  2. Периферическое зрение дает возможность анализировать предметы, расположенные вокруг точки фокусирования глазного яблока. Именно оно помогает нам ориентироваться в пространстве и темноте. Периферическое зрение по своей остроте намного ниже центрального.

Если центральное зрение человека прямо пропорционально углу зрения, то периферическое напрямую зависит от поля зрения (пространство, которое может анализировать глаз, не двигаясь).

Какой нормальный размер полей видения?

Каждый человек неповторим и имеет свои особенности. Именно поэтому углы и поле зрения индивидуальны и могут отличаться друг от друга.

На показатели могут влиять следующие факторы:

  • специфические признаки строения глазного яблока исследуемого;
  • форма век и их размер;
  • особенности состава костей глазных орбит.

Зависит также угол зрения от величины рассматриваемого предмета, от расстояния его от глаза (чем ближе, тем шире становится поле зрения).

Строение человеческой зрительной системы, а также особенности строения черепа – это природные ограничители угла зрения, заложенного природой. Так, надбровные дуги, спинка носа, веки ограничивают обзор человеческой зрительной системы. Но угол ограничения всех перечисленных факторов незначительный.

Многочисленные исследования выяснили, что угол зрения обоих человеческих глаз равняется 190 0 .

Для каждого отдельного зрительного человеческого анализатора норма будет следующей:

  • 50–55 0 для градации вверх от точки фиксирования;
  • 60 0 для измерения вниз и для стороны от внутренней стороны от носа;
  • со стороны височной области (снаружи) угол увеличивается до 90 0 .

Если у человека исследование зрения показывает несоответствие норме, то необходимо выявить причину, которая зачастую связана с проблемами зрения или нервными нарушениями.

Угол зрения помогает человеку лучше ориентироваться в пространстве, получать больше информации, которая поступает к нам через зрительный анализатор.

Исследование зрительного анализатора показало, что глаз человека четко различает две точки лишь в том случае, когда он сфокусирован под углом не менее, чем 60 сек.

Так как угол зрения влияет напрямую на количество восприятия информации, то многие работают над тем, чтобы расширить его. Это помогает человеку более быстро читать без потери смысла и в достаточном количестве сохранять полученную информацию.

Зачем измеряют и какие особенности выделяют в полях видения

Человеческий зрительный анализатор – это очень сложная оптическая система, которая формировалась на протяжении многих тысячелетий. Различные цветовые лучи ассоциируются с разнообразной информационной составляющей, поэтому человеческий глаз воспринимает их по-разному.

Периферическая способность зрительного анализа влияет на поле зрения для разных цветовых лучей, которые воспринимаются нашим глазом. Так, белый оттенок имеет наиболее развернутый угол. Далее идет синий, красный. В наибольшей степени уменьшается угол восприятия при анализе зеленных оттенков. Определение человеческого поля зрения помогает врачу-офтальмологу определить имеющиеся патологии.

Даже незначительное отклонение может говорить о серьезных патологиях в зрительной системе и не только. Норма у каждого человека своя, но существуют показатели, по которым ориентируются, определяя отклонение.

Современная офтальмология и медицина в целом позволяет, найдя такое несоответствие, диагностировать и определить недуги зрительной системы, а также выявить общие патологии, включая поражение центральной нервной системы. Так, определив угол и поле и выяснив места выпадения изображения, врач может с легкостью определить место кровоизлияния, появления опухолевых процессов, отслоения сетчатки или воспалительного процесса.

Для офтальмолога такое исследование помогает выявить такие патологические состояния, как экссудаты, ретиниты, геморрагии. При таких состояниях измерение угла поля зрения рисует картину состояния глазного дна, которое в дальнейшем полностью подтверждается офтальмоскопией.

Исследование этого показателя и определение отклонения от нормы дает также картину состояния зрительного анализатора при диагностировании глаукомы. Характерно, что даже на ранних стадиях этого заболевания будут заметны определенные изменения.

Если в ходе диагностирования угла поля зрения выпадает значительная часть (зачастую обзор у пациента может быть сокращен почти наполовину), то это серьезное подозрение на опухолевое поражение или обширное кровоизлияние в определенных отделах головного мозга.

Как проводят измерение

Следует отметить, что человек незамедлительно обнаружит внезапное резкое ухудшение периферического зрения, при котором выпадают части поля зрения.

Но если этот процесс проходит медленно, постепенно снижая угол поля зрения, то такой процесс может пройти незаметно для человека. Именно поэтому рекомендуют проходить полное офтальмологическое обследование ежегодно, даже если нет явных ухудшений зрения для самого пациента.

Диагностирование и определение сужения поля зрения человека в современной офтальмологии проводят инновационным методом под названием компьютерная периметрия. Стоимость такой процедуры приемлема. Она безболезненна для человека и занимает совсем немного времени. Но, благодаря компьютерной периметрии, можно определить снижение периферического зрения даже при малейшем ухудшении и своевременно приступить к лечению.

Порядок диагностики:

  • Исследование на определение угла поля зрения начинается с консультирования специалистом и получением от него основных инструкций. Врач перед началом должен полностью объяснить все особенности и правила проведения процедуры. Больной проходит исследование без оптических приборов. Очки, линзы должны быть сняты. Каждый глаз человека должен быть исследован по отдельности.

  • Пациент фиксирует взгляд на статической точке, которая расположена на темном фоне прибора. В ходе процедуры по измерению угла поля зрения на периферическом поле будут появляться с разной интенсивностью и яркостью точки. Именно их и должен увидеть человек и зафиксировать при помощи специального пульта.
  • Схема расположения точек меняется. Как правило, компьютерная программа повторяет их, что позволяет со 100% точность определить момент выпадения участка. Так как в ходе проведения периметрии пациент может моргнуть, не вовремя нажать на кнопку пульта, что также не исключается, то такой подход с повторениями считается более правильным и дающим точный результат.
  • Исследование проводится быстро, и уже в течение нескольких минут программа обрабатывает полученную информацию, выдав результат.

Некоторые клиники выдают информацию в распечатанном виде, другие предоставляют возможность записи результатов процедуры на информационный носитель, что очень удобно, если нужно проконсультироваться у другого специалиста, а также при оценивании динамики в ходе лечения заболевания.

Методы расширения угла зрения

Уже говорилось, что широкое поле зрения помогает человеку лучше ориентироваться в пространстве, более обширно воспринимать и анализировать полученную информацию. Так, при чтении книги, человек с большим углом зрения будет делать это в несколько раз быстрее.

Многочисленные исследования показали, что при решении проблем с заболеваниями, которые дали ухудшение этого показателя, угол поля зрения можно расширить при помощи специальных упражнений. Развивать эту возможность зрительного анализатора можно и абсолютно здоровому человеку, улучшая тем самым свое восприятие окружающего мира.

Схема таких занятий носит название методики репрезентации. Иными словами, такие упражнения связаны с определенными действиями во время такого процесса, как чтение. Например, изменяйте дальность расположения текста от глаз. Делая это регулярно, легко добиться улучшения показателей угла зрения человека.

Всегда следите за своим здоровьем и ежегодно проходите консультацию офтальмолога. Любое заболевание легче поддается лечению на ранних стадиях, а диагностирование полей и угла зрения — очень показательный способ ранней диагностики многих недугов.

У любого человека, более-менее знакомого с фототехникой и с любовью к познанию окружающего мира, наверное, не раз возникал в голове вопрос, как соотносятся человеческий глаз и современный цифровой фотоаппарат по своим параметрам? Какова чувствительность человеческого глаза, фокусное расстояние, относительное отверстие и прочие интересные мелочи. О которых я вам сегодня и расскажу:)

Итак, облазив пол интернета я пришёл к выводу, что до сих пор не написано ни одной статьи на русском языке, которая бы поставила точку в описании человеческого глаза по техническим параметрам или покрыла тему более-менее плотно.

Фотографические параметры человеческого глаза и некоторые особенности его строения

Чувствительность (ISO) человеческого глаза динамически изменяется в зависимости от текущего уровня освещения в пределах от 1 до 800 единиц ISO. Время полной адаптации глаза к тёмной обстановке занимает около получаса.

Количество мегапикселей у человеческого глаза составляет порядка 130, если считать каждый фоточувствительный рецептор за отдельный пиксель. Однако центральная ямка (fovea), являющаяся наиболее чувствительным к свету участком сетчатки и отвечающяя за ясное центральное зрение имеет разрешение порядка одного мегапикселя и охватывает около 2 градусов обзора.

Фокусное расстояние равняется ~22-24мм.

Размер отверстия (зрачка) при открытой радужной оболочке равно ~7мм.

Относительное отверстие равняется 22/7 = ~3.2-3.5.

Шина передачи данных от одного глаза до мозга содержит порядка 1.2 миллиона нервных волокон (аксонов).

Пропускная способность канала от глаза до мозга составляет около 8-9 мегабит в секунду.

Углы обзора одного глаза составляют 160 x 175 градусов.

В сетчатке глаза человека содержится приблизительно 100 миллионов палочек и 30 миллионов колбочек. или 120 + 6 по альтернативным данным.

Ко́лбочки - один из двух типов фоторецепторных клеток сетчатки глаза. Свое название колбочки получили из-за конической формы. Их длина около 50 мкм, диаметр - от 1 до 4 мкм.

Колбочки приблизительно в 100 раз менее чувствительны к свету, чем палочки (другой тип клеток сетчатки), но гораздо лучше воспринимают быстрые движения.
Различают три вида колбочек, по чувствительности к разным длинам волн света (цветам). Колбочки S-типа чувствительны в фиолетово-синей, M-типа - в зелено-желтой, и L-типа - в желто-красной частях спектра. Наличие этих трех видов колбочек (и палочек, чувствительных в изумрудно-зеленой части спектра) даёт человеку цветное зрение. Длинноволновые и средневолновые колбочки (с пиками в сине-зелёном и жёлто-зелёном) имеют широкие зоны чуствительности со значительным перекрыванием, поэтому колбочки определённого типа реагируют не только на свой цвет; они лишь реагируют на него интенсивнее других.

В ночное время, когда поток фотонов недостаточен для нормальной работы колбочек, зрение обеспечивают только палочки, поэтому ночью человек не может различать цвета.

Па́лочки (англ. rod cells) - один из двух типов фоторецепторных клеток сетчатки глаза, названый так за свою цилиндрическую форму. Палочки более чувствительны к свету и, в человеческом глазе, сконцентрированы к краям сетчатки, что определяет их участие в ночном и периферийном зрении.

В человеческом глазе, приспособленном, преимущественно, к дневному свету, при приближении к середине сетчатки палочки постепенно вытесняются, более подходящими для дневного света, колбочками (второй вид клеток сетчатки) и в центральной ямке не встречаются вовсе. У животных ведущих преимущественно ночной образ жизни (например, кошек) наблюдается противоположная картина.

Чувствительность палочки достаточна, чтобы зарегистрировать попадание одного-единственного фотона, в то время как колбочкам необходимо попадание от нескольких десятков, до нескольких сотен фотонов. Кроме того, к одному интернейрону, собирающему и усиливающему сигнал c сетчатки, как правило, подсоединяются несколько палочек, что дополнительно увеличивает чувствительность за счет остроты восприятия (или разрешения изображения). Такое объединение палочек в группы делает периферийное зрение очень чувствительным к движениям и отвечает за феноменальные способности отдельных индивидов к зрительному восприятию событий лежащих вне угла их зрения.

Из-за того, что все палочки используют один и тот же светочувствительный пигмент (вместо трех, как у колбочек), они в малой степени или совсем не участвуют в цветном зрении.

Также, палочки реагируют на свет медленнее, чем колбочки - палочка реагирует на раздражитель в течение порядка ста миллисекунд. Это делает ее более чувствительной к меньшим количествам света, но снижает способность к восприятию быстротекущих изменений, таких как быстрая смена образов.

Палочки воспринимают свет, преимущественно, в изумрудно-зеленой части спектра, поэтому в сумерках изумрудный цвет кажется ярче, чем все остальные.

Однако следует помнить, что строение фотоаппарата отличается от строения глаза. При съёмке фотоаппаратом или видеокамерой, изображение разбивается на кадры. Каждый кадр "снимается" с матрицы в определенный момент времени, т.е. в процессор попадает готовое изображение.
В то время, как человеческий глаз отсылает в мозг постоянный видеопоток без разбиения по кадрам. Поэтому можно неверно истолковать некоторые параметры, если не разбираться в вопросе более-менее досканально.
В итоге можно сказать, что по чувствительности человеческий глаз догнала почти вся mid-end фототехника, а high-end так и вообще перегнала во много раз. Однако уровень шумов у наиболее распространенной mid-end техники гораздо выше, чем у сетчатки, а качество изображения хуже на порядок.

Так же сетчатка отличается от фотосенсоров тем, что чувствительность на ней меняется для каждого отдельного фоторецептора в зависимости от освещения, что позволяет добиться очень высокого динамического диапазона итоговой картинки. Сенсоры с подобной технологией уже разрабатываются многими компаниями, но пока ещё не выпускаются.

На данный момент ещё не изобретено устройство с размерами человеческого глаза, сопоставимое с ним ни по оптическим, ни по техническим параметрам.

Использованные источники:
http://www.clarkvision.com/imagedetail/eye-resolution.html
http://webvision.umh.es/webvision/
http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=20:17485
http://ru.wikipedia.org/wiki/Колбочки_(сетчатка)
http://ru.wikipedia.org/wiki/Палочки_(сетчатка)
http://en.wikipedia.org/wiki/Retina

p.s. точных данных по тем или иным значениям я так и не нашёл, пришлось пользоваться средними, более реальными и наиболее часто встречающимимся данными. Поэтому, если вы найдёте ошибку или сочтете, что разбираетесь в теме лучше, то отпишитесь в комментариях, пожалуйста. Мне будет очень интересно узнать ваше мнение и ваши дополнения.