1. Человеческий глаз: обзор

силу и общепринятый показатель преломления витреальной камеры n = 1,336, получаем фокусные расстояния глаза:

Хотя эквивалентная сила — очень важное свойство глаза, измерить её непосредственно нелегко. Обычно её значение выводят из других измеримых величин — радиусов кривизны поверхностей, расстояний между поверхностями и длины глаза — и принятых показателей преломления оптических сред. Однако важнее эквивалентной силы аномалия рефракции. Аномалию рефракции можно рассматривать как ошибку эквивалентной силы, обусловленную несоответствием между эквивалентной силой и длиной глаза. Например, если эквивалентная сила для данной длины глаза слишком велика, изображение формируется перед сетчаткой — это миопия. Если сила слишком мала, изображение формируется за сетчаткой — это гиперметропия. Аномалии рефракции рассматриваются в главе 7.

Оси глаза

У глаза несколько осей. На рис. 1.1 показаны две из них: оптическая и зрительная. Оптическую ось обычно определяют как линию, соединяющую центры кривизны преломляющих поверхностей. Однако глаз не вполне вращательно-симметричен, поэтому даже если бы каждая из четырёх преломляющих поверхностей была идеально вращательно-симметричной, четыре центра кривизны не лежали бы на одной прямой. Поэтому для глаза оптическую ось определяют как прямую, наилучшим образом проходящую через эти не лежащие на одной прямой точки. Зрительная ось — линия, соединяющая интересующий предмет с центральной ямкой и проходящая через узловые точки. Эти и другие оси подробнее рассматриваются в главе 4.

Центр вращения

Глаз поворачивается в глазнице под действием шести наружных мышц. Из-за расположения и работы этих мышц единого центра вращения нет, но можно указать его среднее положение. Вращение глаза в горизонтальной плоскости изучали Фрай и Хилл (1962): средний центр вращения у 31 испытуемого находился примерно в 15 мм за роговицей. Часто принимают, что он лежит на оптической оси.

Поле зрения

Если рассматривать зрачок под разными углами, видно, что в височной части поля он заметен и под углами более 90°. Свет может входить в зрачок сбоку примерно под углом 105°, как показано на рис. 1.6. Хотя это говорит о том, что радиус поля зрения может достигать 105°, реальная протяжённость поля зрения зависит от протяжённости сетчатки в крайних направлениях. С носовой стороны зрение ограничено примерно 60° из-за носа и ограниченной протяжённости височной части сетчатки.

Бинокулярное зрение и бинокулярное перекрытие

Два глаза обеспечивают лучшее восприятие внешнего мира, чем один.

Рис. 1.6. Горизонтальное поле зрения при монокулярном и бинокулярном зрении.