ГлавнаяВодная среда и человек → Зрение человека под водой

Зрение человека под водой

3 Июл 2009 | Автор: | Комментариев нет »

Каждый, кто хотя бы раз отважился открыть в воде ничем не защищенные глаза, замечал, что зрение в водной среде резко ухудшается: уменьшается дальность видения, все предметы кажутся расплывчатыми, нечеткими, их форма часто искажается. Причин этому несколько.

Ослабление видимости в воде связано с тем, что водная среда поглощает световые лучи гораздо сильнее, чем атмосферный воздух, ибо содержит огромное количество взвешенных и растворенных веществ. Подсчитано, что если в воздухе при ясной погоде поглощается лишь 5—10% лучистой энергии на целый километр расстояния, то даже в водопроводной воде, очень чистой по сравнению с естественными водоемами, такое же количество световых лучей теряется на расстоянии менее полуметра. Ну а если говорить о морской, озерной или речной воде, то там, понятное дело, поглощение световых лучей окажется еще более значительным.

Ухудшение условий видения в гидросфере зависит и от другой причины: все предметы освещены здесь значительно хуже, чем на суше. Это объясняется тем, что часть световых лучей, падающих на поверхность воды, отражается от нее. Причем явление это находится в зависимости от величины угла падения лучей на воду. Поэтому наилучшие условия для наблюдения под водой, фото- или киносъемки создаются в середине дня, когда солнце стоит высоко над головой и в воду проникает сравнительно много света. Понятно, что ухудшается видимость в воде также при ветре и волнении, нарушающих поверхность водного зеркала.

Однако практически самая важная особенность зрительного восприятия в водной среде заключается в расплывчатости и нечеткости всех предметов, находящихся в поле зрения человека.

В привычных условиях человеческий глаз — это отлично работающая сложная саморегулирующаяся оптическая система. Можно только подивиться ее совершенству. Ведь мы с вами в состоянии различать всевозможные предметы, а также их детали, или, напротив, сочетания на расстоянии от нескольких сантиметров и до сотен, а то и тысяч метров. Диапазон, что и говорить, удивительный, особенно если учесть вес и размеры самого органа. А чего стоит, например, процесс чтения? Какую огромную и тонкую работу выполняют в это время наши глаза! Ведь каждая буква — это несколько мельчайших линий, толщина которых не превышает долей миллиметра (в зависимости от шрифта). Пять обычных книжных строк — это более 2000 мелких деталей букв. А ведь мы читаем часами! ..

Почему же в воде, причем достаточно прозрачной и при хорошей освещенности, человек, обладающий таким точным и надежным анализатором, не в состоянии уже на расстоянии одного-двух метров не то что детально рассмотреть, а подчас и просто увидеть предмет размером с обеденную тарелку? Оказывается, что все попадающие в наш глаз световые лучи сначала определенным образом преломляются роговицей и хрусталиком глаза и только потом фокусируются на специальном светочувствительном экране, именуемом сетчаткой. Здесь и возникает изображение предметов, находящихся в поле зрения смотрящего (рис. 1, А).

Так, конечно, схематично, функционирует глаз человека в привычной обстановке, т. е. в атмосфере. В водной же среде описанный процесс выглядит иначе. Дело в том, что коэффициенты преломления световых лучей роговицей человеческого глаза и водой почти одинаковы. Значит, в водной среде роговица нашего глаза практически не преломляет попадающие на нее лучи, тогда как в условиях атмосферы именно на долю этого органа приходится около 2 / з всей преломляющей силы глаза.

Зрение человека под водой

Рис. 1. Преломление световых лучей в глазу человека: А — идущих из атмосферы; Б — идущих из гидросферы. 1 — роговица; 2 — хрусталик; 3 — сетчатка

Поэтому лучи света, попадая в воде на ничем не защищенные глаза, не изменяют должным образом своего хода, недостаточно преломляются, и изображение предмета в результате фокусируется за сетчаткой. Подобно тому как у людей с очень сильной дальнозоркостью (рис. 1, Б).

Иное дело, если глаза пловца защищены специальной маской или водонепроницаемыми очками. В этом случае обеспечивается более естественный ход световых лучей. Ведь в подмасочном пространстве находится воздух. Следовательно, роговица глаза находится уже не в воде, а в привычной воздушной среде, как на суше, и ее высокая преломляющая способность останется, так сказать, в силе. В результате световые лучи преломляются нужным образом и фокусируются на сетчатке. При этом резко возрастает острота зрения. Предметы становятся отчетливо видимы.

Метки записи:

, ,

Здесь вы можете написать комментарий к записи "Зрение человека под водой"

* Текст комментария
* Обязательные для заполнения поля