1. Человеческий глаз: обзор

Центральная ямка — центральная часть макулы, периферические границы которой проходят там, где клетки наружного ядерного слоя сокращаются до одного ряда (Hogan et al., 1971). Диаметр макулы — 5,5 мм (19°).

Диск зрительного нерва и слепое пятно

Кровоснабжение наружных слоёв сетчатки обеспечивает хориоидея, лежащая между сетчаткой и склерой. Сосуды, питающие внутренние слои сетчатки, входят в глаз у диска зрительного нерва, положение которого показано на рис. 1.1. Здесь нет ни колбочек, ни палочек, поэтому эта область слепа. Соответствующая область поля зрения называется «слепым пятном». Диск зрительного нерва имеет ширину около 5° по горизонтали и 7° по вертикали, а его центр расположен примерно на 15° в носовую сторону и на 1,5° выше центральной ямки. Соответственно слепое пятно находится на 15° в височную сторону и на 1,5° ниже точки фиксации. Рис. 1.5 позволяет убедиться в существовании слепого пятна.

Кардинальные точки

У всякой центрированной оптической системы, обладающей эквивалентной силой (то есть не афокальной), есть шесть кардинальных точек, лежащих на оптической оси. Они образуют три пары: две фокальные точки, которые мы обозначаем F и F′; две главные точки — P и P′; две узловые точки — N и N′. Положение этих кардинальных точек в глазу зависит от его строения и уровня аккомодации. Приблизительное положение кардинальных точек для глаза, сфокусированного на бесконечность, показано на рис. 1.1. Более точные положения даны в главе 5, где мы обсуждаем схематические глаза и их свойства. Кардинальные точки таковы:

• Фокальные точки (F и F′). Свет, выходящий из передней (первой) фокальной точки F, входит в глаз и после последнего преломления хрусталиком отобразился бы в бесконечности, если бы на пути не было сетчатки. Свет, параллельный оси и входящий в глаз из бесконечности, отображается в задней (второй) фокальной точке F′. Таким образом, у глаза, сфокусированного на бесконечность, сетчатка совпадает с задней фокальной точкой.
• Главные точки (P и P′). Они являются изображениями друг друга (сопряжены) с поперечным увеличением +1. Иначе говоря, если поместить предмет в одну из этих точек, в другой образуется прямое изображение того же размера.
• Узловые точки (N и N′). Они тоже сопряжены, но обладают особым свойством: луч от внеосевой точки, идущий к N, со стороны изображения как бы проходит через N′, образуя с осью одинаковый угол по обе стороны системы. Такой луч называется узловым, а когда внеосевая точка — точка фиксации, этот луч называется зрительной осью.

Рис. 1.5. Демонстрация слепого пятна. Пристально смотрите на крестик правым глазом (левый закрыт) с расстояния около 20 см. Меняйте расстояние, пока не найдёте положение, при котором пятно исчезает.

В последующих главах мы часто будем пользоваться этими кардинальными точками.

Эквивалентная сила и фокусные расстояния

Одно из важных свойств любой оптической системы — её эквивалентная сила, мера способности системы отклонять лучи света: чем больше сила, тем сильнее отклоняются лучи. Эквивалентную силу оптической системы обозначаем символом F. Эквивалентная сила глаза связана с расстояниями между фокальными и главными точками уравнением

Средняя сила глаза у взрослых около 60 м⁻¹, или 60 дптр, но от глаза к глазу она сильно различается. Принимая эту