Чувствительность и адаптация глаза

Скорость разложения родопсина, которую можно определить как производную по времени от количества продуктов распада dCp/dt, будет пропорциональна силе света I, падающего на сетчатку глаза, и коэффициенту поглощения света, а (коэффициент поглощения света определяется как отношение поглощенного светового потока к падающему).

Спектральная чувствительность колбочек разных типов позволяет человеку ощущать цвет. Глаз по-разному воспринимает излучения разных длин волн: коротковолновые излучения соответствуют фиолетовым цветам, а длинноволновые — красным. Плавные переходы и примерные спектральные границы представлены в табл. 2.

Таблица 2 Длины волн монохроматического излучения.

Излучения, равные по мощности, но с разной длиной волны, совершенно различны по своему световому действию. Можно установить некоторую среднюю кривую, которая характеризует чувствительность глаза человека.

Рисунок 24 Кривые видности стандартного наблюдателя МКО 1 — фотопического зрения, 2 — скотопического зрения Максимум кривой спектральной чувствительности зрения, адаптированного к дневной яркости, или, как принято называть, фотопического зрения (кривая 1 на рисунок 24), соответствует 554 нм; 0,5 ширины спектра лежит в пределах от 510 до 610 нм.

Таким образом, ширина фильтра спектральной чувствительности составляет 100 нм. Для палочкового аппарата, который реагирует на сумеречное (или скотопическоё) зрение (кривая 2 на рисунок 24), максимум спектральной чувствительности соответствует 507 нм, а 0,5 спектральной характерисуноктики лежит в диапазоне от 455 до 550 нм.

Эффект цветового зрения возникает за счет того, что в сетчатке глаза имеются колбочки с тремя видами спектральной чувствительности. Это подтверждается, например, следующим экспериментом. К сетчаткам кошек и лягушек прикладывали микроэлектроды, позволяющие отводить потенциалы действия от отдельных волокон зрительного нерва или от небольших групп таких волокон.

Рисунок 25 Спектральные характеристики поглощения света фоторецепторами сетчатки глаза 1, 2, 3 -различные виды колбочек Наименьший контраст, который наблюдатель способен заметить, называется порогом контрастной чувствительности глаза.

При наиболее благоприятных условиях, когда света достаточно, наблюдаемый объект виден под углом, большим 0,5°, и его местоположение хорошо известно, порог контрастной чувствительности составляет приблизительно 0,01−0,02.