Эксперименты для бинокулярного зрения

Нарушения бинокулярного зрения — искаженное зрения двух глаз, из-за чего окружающие предметы воспринимаются неправильно, а именно: размер, расстояния и расположение предметов становится нечетким. Данный дефект зрения происходит по причине нарушения физиологического механизма зрения — фузии, в зрительном анализаторе коркового отдела, который обеспечивает правильно слияния зрительных образов для каждого из глаз, которое в свою очередь отвечает за единое зрительное восприятие окружающих предметов.

Бинокулярное зрение — функция зрения, которая очень важна для человека. При её нарушениях будет страдать качество выполнения многих работ.

Расстройство бинокулярного зрения может также повлиять в будущем на выбор профессии ребенка, с такой патологией невозможно полноценно заниматься многими видами спорта, пройти отбор в военную академию (летное училище), стать хирургом и т.

д. всё это будет существенно ухудшать качество жизни Вашего ребенка в будущем.

Развитие бинокулярного зрения у детей

При рождении у ребенка еще нет согласованного движения глаз, оно начинает появляться только спустя 2-3 недели. Начиная примерно с шести недель от рождения, ребенок уже способен двумя глазами следить и фиксировать предметы, а с 3-4 месячного возраста развивается хорошая бинокулярная фиксация.

В возрасте ребенка около полугода, происходит формирования главного рефлекторного механизма бинокулярного зрения, а именно — фузионного рефлекса, за счет которого в коре головного мозга формируется возможность слияния двух изображений, которые исходят от двух сетчаток в единую стереоскопическую картину.

В том случае, когда у детей в возрасте от 3-х до 4-х до сих пор остаются диссоциированные движения глаз, нужно обратится к офтальмологу за консультацией!

Начиная с 3-х летнего возраста, бинокулярное зрение, как правило считается уже достаточно сформировавшимся и к 7 годам формируется полностью.

Все это означает, что дети дошкольного возраста находятся зоне риска, так как период до 7 лет самый «благоприятный» для развития нарушений бинокулярного зрения, что в свою очередь также может спровоцировать развитие косоглазия.

Бинокулярное зрение представляется в виде замкнутой динамической системой связей между чувствительными элементами сетчатки, подкорковыми центрами и корой головного мозга, которая еще включает в себя двенадцать глазодвигательных мышц. Для реализования бинокулярного зрения потребуются определенные условия:

• острота зрения каждого глаза не менее 0,3—0,4 диоптрий,
• направления взгляд вдаль — глазные яблоки расположены параллельно,
• при взгляде вблизи — стабильная конвергенция,
• нужные ассоциированные движения глаз в направлении рассматриваемого объекта,
• наличие бифовеального слияния (фузии).

Формирование нормального бинокулярного зрение происходит при наличии:

• нормального оптического аппарата (прозрачная среда, лучи света должны собираться на сетчатке);
• должного световоспринимающего аппарата;
• развитого мышечного аппарата;
• когда выполняется взгляд вдаль, то происходит дивергенция (разведение зрительных осей), когда взгляд вблизи — происходит конвергенция (сведение зрительных осей). Кора головного мозга подавляет физиологическое двоение при переводе взгляде на ближние предметы и наоборот.

Любое нарушение бинокулярного зрения приводит к содружственному косоглазию. В случае наличия или отсутствия бинокулярного зрения, офтальмолог можно различить настоящее косоглазие от мнимого.

Исследование состояния бинокулярного зрения

Определение бинокулярное зрение проводят с помощью различных методов.

Самым оптимальным и эффективным является — исследование бинокулярного зрения при помощи цветового аппарате Белостоцкого и Фридмана.

Также существует «Опыт Соколова» и проба чтения с карандашом, с помощью которых можно наглядно получить представление о своём бинокулярном зрении у себя самого:

Проба с чтением с карандашом (ручкой) заключается в следующем: нужно поместить карандаш в нескольких сантиметрах перед носом читающего и в 10—15 см от текста помещают, который будет закрывать часть букв текста. Читать при наличии такого препятствия, не перемещая головы, можно только при существовании бинокулярного зрения, ведь буквы, закрытые карандашом для одного глаза, видны другим и наоборот.

• Аппаратное лечение расстройства бинокулярного зрения
• В расположении нашего центра представлены современные компьютерно-программные комплексы и приборы для лечения нарушения бинокулярного зрения у детей:

В большинстве случаях нарушения бинокулярного зрения с помощью аппаратных методов лечения зрения возможно значительно развить бинокулярное зрения. Специалисты медицинского центра  BABY LUCK подберут для Вашего ребенка индивидуальную программу лечения, с помощью которой безопасно и эффективно  будет проходить восстановление бинокулярного зрения ребенка.

Газета «Новости медицины и фармации» Офтальмология (363) 2011 (тематический номер)

Принципиальным отличием новых способов является то, что для бинокулярной фотостимуляции и формирования структурированных последовательных образов использовались паттерны, содержащие элементы с различными угловыми размерами, которые заполняют всю площадь стимуляционного поля. Угловые размеры стимуляционного поля соизмеримы с размерами макулярной области. В методе-прототипе фотостимуляция корреспондирующих полей сетчаток ограничивалась только фовеальными зонами [14].

Целесообразность увеличения площади стимуляции сетчаток и формирования панорамных структурированных последовательных образов объясняется следующим.

Современные представления о работе зрительной системы используют факт наличия двух параллельных путей обработки информации, начинающихся в сетчатке и идущих в зрительную кору. Эти пути известны как магноцеллюлярный (М) и парвоцеллюлярный (П).

М-система имеет отношение к системе восприятия формы в движении, лучше отвечает на более низкие пространственные и более высокие временные частоты, на начало или на включение стимула, ее ответы более быстрые и короткие.

П-система имеет отношение к системе анализа формы и цвета, дает ответы более медленные и более длительные, отвечает на более высокие пространственные частоты (т.е. дает более высокое разрешение).

Нейроны П-системы (П-клетки) составляют примерно 80 % всех ганглиозных клеток сетчатки, а нейроны М-системы (М-клетки) — 10 % клеток сетчатки. П-клетки более плотно распределены в районе фовеа, а М-клетки распределены по сетчатке более равномерно, доминируя на периферии зрения.

Нарушения в системах П- и М-каналов являются одной из основных причин сенсорных и сенсомоторных нарушений в механизмах бинокулярного зрения.

Возникает вопрос, на основе каких механизмов бинокулярная фотостимуляция может восстановить или нормализовать работу П- и М-каналов при нарушениях бинокулярного зрения и амблиопии.

В этом контексте представляют интерес нейрофизиологические исследования особенностей зрительного восприятия стабилизированных относительно сетчатки изображений и зрительных последовательных образов.

Эти исследования показали, что после формирования последовательного образа внимание испытуемого произвольно направляется на разные участки изображения, как и в естественных условиях.

Известно, что обнаружение объектов и детальный анализ сложных зрительных сцен, находящихся в различных участках поля зрения, требует разных позиций глаз. При этом выполняется ряд скачков глаз (саккад) в разные места паттерна.

Саккады служат не только для смены точек фиксации, но и для включения М-системы, которая тормозит П-систему, в результате чего след от предыдущей фиксации тормозится (или стирается). При разных позициях взгляда меняется роль различных рецептивных полей сетчатки, т.е. включаются одни и тормозятся другие. В результате этого в иконической памяти имеется последовательность отдельных фрагментов, которые разделены по времени, а каждый фрагмент несет свой паттерн — изображение, получаемое за отдельную фиксацию глаз [2, 10–13].

Таким образом, функцию движений глаз, осуществляемых в условиях стабилизации ретинального изображения в виде структурированного последовательного образа, следует рассматривать как один из механизмов последовательного включения различных рецептивных полей сетчатки, соответствующих информативным участкам изображе­ния [2].

В связи с изложенным выше можно полагать, что использование «слепящих» стимулов, захватывающих по своим угловым размерам не только центральную — фовеальную область, но и макулярную, будет оказывать селективное воздействие на каналы переработки зрительной информации и одновременно способствовать восстановлению нарушений сенсорных (П-каналов), моторных (М-каналов) и сенсомоторных механизмов бинокулярного и стереоскопического зрения.

На основе этой концепции нами разработаны способы восстановления как бинокулярных функций у больных с монолатеральным и альтернирующим содружественным косоглазием, сочетающимся со стойкой скотомой подавления, так и нормосенсорных связей [3, 18]. На рис.

1 показан общий вид устройства — ортоптоофтальмоскопа, предназначенного для восстановления как бинокулярных функций у больных с монолатеральным и альтернирующим содружественным косоглазием, сочетающимся со стойкой скотомой подавления, так и нормосенсорных связей.

 

Методика восстановления фузионной способности у больных с функциональной скотомой торможения осуществлялась на синотипном устройстве, один из каналов которого являлся офтальмоскопическим.

Конструктивные особенности устройства позволяют осуществить фотостимуляцию одного глаза прицельно, под контролем офтальмоскопии, в безориентирном для пациента пространстве, а контрлатерального глаза — через оптическую перископическую систему при фиксации этим глазом центра тест-объекта.

Такая методика позволяет впервые осуществить бинокулярную стимуляцию при альтернирующем косоглазии. Эффективность метода изучена на 56  больных с монолатеральным и альтернирующим содружественным косоглазием со стойкой функциональной скотомой торможения в гаплоскопических и естественных условиях.

В результате лечения способность к бифовеальному слиянию на синоптофоре восстановлена у 68,3 % пациентов, бинокулярное зрение в естественных условиях восстановилось у 21 % пациентов с монолатеральным и у 31,6 % с альтернирующим косоглазием [4, 18].

Необходимо отметить, что для фотостимуляции сетчаток с использованием офтальмоскопического конт­роля необходимо применение цикло­плегии, что ограничивает возможности полноценного восстановления конвергентно-аккомодационных и оптомоторных механизмов бинокулярного зрения в естественных условиях.

Мы полагали, что эффективность методологии одновременной бинокулярной фотостимуляции корреспондирующих полей сетчаток в гаплоскопических условиях можно существенно расширить, если после восстановления нормосенсорных связей дальнейшее лечение осуществлять без применения циклоплегии.

Для реализации этой цели нами модифицирован синоптофор.

Особенность модификации заключалась в том, что в оптические головки синоптофора были установлены импульсные «слепящие» источники света и специальные тест-объекты, позволяющие стимулировать макулярные зоны парных глаз плоскостными или стереопаттернами [16].

Энергетическая экспозиция светового импульса — 2 мДж/см2. Площадь паттернов составляли 10 угл.град. В начале лечебной процедуры пациенту предлагали совместить изображения, видимые каждым глазом отдельно, в единый бинокулярный образ.

После того как пациент сообщает о слиянии паттернов, проводилась стимуляция корресподирующих полей сетчаток плоскостными или стереопаттернами. Через 5 минут после исчезновения фигурного последовательного стереообраза стимуляция повторялась. Ежедневно проводилось 5 стимулирующих процедур. Курс лечения составил 10–20 дней.

Мы полагали, что фотостимуляция такими паттернами будет способствовать восстановлению устойчивого бинокулярного зрения в естественных условиях.

Метод фотостимуляции с использованием плоскостных паттернов апробирован в группе из 39 детей в возрасте от 4 до 17 лет (8,4 ± 3,5) с содружественным косоглазием и различными видами амблиопии. У всех пациентов до лечения определялась центральная фиксация и фузия.

До лечения острота зрения амблиопичных глаз составила в среднем 0,51 ± 0,22, средние значения положительного резерва абсолютной аккомодации — 1,97 ± 1,46 дптр. После лечения острота зрения на глазах повысилась в 84 % случаев на 0,28 ± 0,24 и составила в среднем 0,79 ± 0,29 (p = 0,0000).

Острота зрения, соответствующая возрастной норме, восстановлена в 35 % случаев. Резервы абсолютной аккомодации повысились на 47 глазах (82 %), в среднем на 1,49 ± 1,38 дптр и составили 3,47 ± 1,57 дптр (p = 0,0000) [5–7, 16].

Ортоптический эффект метода оценивался нами в зависимости от состояния бинокулярного зрения, определяемого в гаплоскопических (т.е. на синоптофоре) и естественных условиях (на цветотесте).

После лечения фузионные резервы, как положительные, так и отрицательные, увеличились у 82 % детей: отрицательные в среднем на 2,5 ± 1,2 град., положительные на 6,5 ± 5,6 град.

Количество больных с монокулярным зрением уменьшилось на 28,2 % (c2 = 8,42, p = 0,0037), устойчивое бинокулярное зрение удалось восстановить у 36 % пациентов (c2 = 10,06, p = 0,0015) [5–7].

Известно, что результаты плеоптоортоптического лечения более устойчивы, если восстановлено не только бинокулярное, но и стереоскопическое зрение.

Нами разработан новый метод восстановления нарушений бинокулярного и стереоскопического зрения, заключающийся в фотостимуляции корреспондирующих полей сетчаток стереоскопическими паттернами [8, 9, 19].

Фотостимуляция проводилась на синотипном устройстве полихроматическим светом в импульсном режиме. В начале лечебной процедуры пациенту предлагали совместить изображения, видимые каждым глазом отдельно, в единый бинокулярный образ.

После того как пациент сообщает о слиянии паттернов, проводилась стимуляция корресподирующих полей сетчаток стереопаттернами. Через 5 минут после исчезновения фигурного последовательного стереообраза стимуляция повторялась. Ежедневно проводилось 5 стимулирующих процедур. Курс лечения составил 10–20 дней.

Общий вид устройства для восстановления плоскостного и стереоскопического зрения — плеоптосиноптофора — показан на рис. 2.

Эффективность методики изучена в группе, состоящей из 62 детей в возрасте от 4 до 12 лет; из них 27 больных — с рефракционной амблиопией и 25 — с дисбинокулярной. У всех пациентов было отмечено двустороннее снижение остроты зрения парных глаз легкой и средней степени.

Клиническая апробация этого метода показала, что у всех больных дисбинокулярной амблиопией одновременно происходит повышение как монокулярных, так и бинокулярных характеристик остроты зрения. До лечения разница в остроте зрения парных глаз составляла 0,32, после лечения — 0,27.

Средняя разница остроты зрения ведущего и парного глаза до лечения составляла почти 60 угловых секунд, а после проведенного лечения она уменьшилась почти в 2  раза и составила 30,6 угл.с. Бинокулярное плоскостное зрение восстановлено у 29,2 % и стереоскопическое — у 16,7 % больных.

В группе больных с рефракционной амблиопией средние значения сепарабельной остроты зрения ведущего глаза увеличились на 0,16 (15,4 угл.с), парного — на 0,18 (27 угл.с), бинокулярная острота зрения повысилась на 0,18 (15,5 угл.с).

Разница в остроте зрения ведущего и парного глаз до лечения составляла 0,11 (20 угл.с), после лечения уменьшилась до 0,09 (9,9 угл.с).

Использование стереопаттернов позволило восстановить стереоскопическое зрение у 37,8 % больных, качественно улучшить показатели как дивергентного, так и конвергентного глубинного зрения практически у всех испытуемых.

Количество больных с конвергентным глубинным зрением менее 20 угловых секунд увеличилось на 43,2 %, а с дивергентным — на 48,6 %. В подгруппе больных, у которых до лечения отсутствовало глубинное зрение (10,8 %), восстановить функцию глубинного восприятия удалось у 8,1 % пациентов [8, 9].

Выводы

1. Разработанные нами методы позволяют расширить терапевтические возможности классических методов «слепящей» фотостимуляции К. Кюпперса, Э.С. Аветисова и дополнительно получить принципиально новый эффект — восстановление бинокулярного и стереоскопического зрения за счет сочетаний плеоптического, ортоптического и стереоптического этапов в одной лечебной процедуре.

2. Предложенная технология может эффективно использоваться для лечения осложненных и неосложненных форм содружественного косоглазия еще до получения положительных результатов плеоптики и позволяет существенно сократить сроки лечения.

5 экспериментов, раскрывающих особенности зрительного восприятия

Каждое утро мы открываем глаза и видим мир вокруг. Мы идем готовить кофе, смотрим в окно, чтобы понять, какая сегодня погода, и делаем другие привычные дела. Мы не задумываемся над тем, что каждое утро запускаем сложный психологический процесс визуального восприятия. Однако его понимание поможет по-другому взглянуть на многие вещи, сделать их более осмысленными.

До сих пор психологи не расшифровали всех тонкостей зрительного восприятия, но некоторые эксперименты позволяют совершенно точно судить о конкретных психологических механизмах.

Эксперимент с полой маской 

Эффект полой маски — оптическая иллюзия. Источник: http://tonistasworld.blogspot.ru/2014/02/

Психолог Ричард Грегори во второй половине прошлого столетия в результате своих наблюдений открыл:

мозг автоматически достраивает изображение по имеющимся у него данным.

Возьмем полую маску и повернем её обратной стороной. Мозг сравнивает увиденное с существующим визуальным опытом — нос, щеки, подбородок должны быть выпуклыми, поэтому мы видим привычное для нашего мозга лицо. Лицо Альберта Эйнштейна.

В мозге человека существует специальный отдел, обрабатывающий лица (веретенообразная извилина — в височной доле мозга чуть выше ушей). С ним связана не только оптическая иллюзия с выпуклой маски. Благодаря этой извилине мы способны распознавать тончайшие оттенки эмоций в лицах. И видеть лица там, где их нет.

Фото поверхности Марса (1976 год). Источник: http://blog.seniorennet.be/peter2011/archief.php?ID=2052426

Выводы

• Восприятие (и не только зрительное) базируется на уже имеющейся информации и конкретном чувственном опыте.
• При зрительном восприятии очень важен контекст — окружающая визуальная информация, подписи, имеющийся у человека опыт.
• Мозг «заточен» на восприятие лиц и эмоций.

Эксперимент с контрастными цветами

4 эксперимента на сочетания цветов

Доктор наук из Флориды Томас Саноки и его ученик Ноа Сульман анализировали связь цветов и памяти. Они показывали испытуемым по очереди два сочетания цветов и просили их сравнить — насколько похожа палитра на предыдущую и насколько она гармонична (приятна для восприятия).

Оказалось, что нам свойственно запоминать изображения с гармоничной трехцветной гаммой. Мы способны удерживать в памяти большое количество различных цветовых сочетаний, при этом трехцветные сочетания запоминаются лучше, чем палитры из 4-х и более цветов.

Выводы

• Запоминаются изображения с гармоничной гаммой, состоящей не более, чем из 3-х цветов.
• Контраст (например, черные буквы на белом фоне) фокусирует внимание и улучшает восприятие.

Эксперимент с двумя разными изображениями

I Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся Старт в науке

Точилкина Е.А. 1Гридневская Н.В. 11МОБУ Гимназия №14 г. Белорецк

Текст работы размещён без изображений и формул.

Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

• Научно-исследовательская работа
• «Опыты со зрением»
• Выполнили:
• Точилкина Елизавета Александровна,
• Гридневская Надежда Владимировна,
• учащиеся 10Б класса,

МОБУ Гимназии №14 г. Белорецка.

1. Руководитель:
2. Казанцева Марина Борисовна,
3. учитель математики и физики,

МОБУ Гимназии №14 г. Белорецка.

Содержание

1. Введение ……………………………………………………………. 3

2. Оценка результатов опытов ………………………………….…… 3

3. Проведение опытов ………………………………………..………. 4

1. Опыт №1. Поле зрения …………………………………….……… 5

2. Опыт №2. Последействие фигур …………………………………. 6

3. Опыт №3. Послеобразы ……………………………………………7

4. Опыт №4. Зрительные иллюзии ………………………………….. 9

1. Заключение ………………………………………………………… 10

Используемая литература ………………………………………… . 11

Приложения ………………………………………………………… 12

Нет более интересной области науки, чем та, что изучает зрительные функции. Её предмет — зрение — чрезвычайно важен для любого человека.

Мы хотим рассказать вам об опытах, которые мы провели. Некоторые из них предельно просты, но они заинтересуют любого человека, даже взрослого, потому что касаются чуда, которое зовется зрением.

Цель нашей работы: исследовать процесс зрения.

Задачи:

1. Изучить процесс зрения.

2. Узнать особенности зрения.

3. Научиться проводить опыты и делать по ним выводы.

4. Применять полученные знания на практике.

• В работе мы привели только несколько опытов и попытались сделать по ним выводы, но мы продолжаем проводить опыты для расширения своих познаний и будем пытаться находить им объяснение, хотя понимаем, что тайны, окутывающие процесс зрения очень глубоки.
• В дальнейшем мы планируем провести следующие опыты: «эффекты движения», «смешение цветов сложением», «смешение цветов вычитанием», «иллюзорный цвет», «оптическое искусство», «бинокулярная проекция», «ведущий глаз» и другие.
• То, что в начале работы казалось нам интересным и полезным для заполнения досуга, в ходе ее выполнения оказалось серьезным и крайне важным делом для изучения зрительных возможностей человека.
• II. Оценка результатов опытов

Большинство опытов со зрением дает чисто субъективные результаты, которые зависят не только от характера наблюдаемых материальных явлений, но и от собственных реакцией наблюдателя, от его впечатлений, ощущений, представлений. Они связаны с деятельностью организма наблюдателя, с его воспринимающими сенсорными механизмами.

Важно помнить, что субъективные результаты могут быть разными у разных людей — люди не всегда воспринимают одни и те же предметы и явления одинаково. И в опытах со зрением не у всех будут одинаковые результаты.

Следует быть очень осторожными в выводах о «недостатках» зрения, если кто-либо не смог получить определенных результатов в тех или иных опытах.

Цель опытов совсем иная, хотя в отдельных случаях они могут быть проведены для того, чтобы выявить дефекты зрения.

Все задания рассчитаны на нормальное зрение. Тем не менее для большинства опытов очень малое значение имеют такие дефекты оптики глаз, как близорукость, дальнозоркость или астигматизм. Все, кто привык носить очки, исправляющие недостатки зрения, должны пользоваться ими и при исполнении опытов; впрочем, если зрение вдаль нормально или почти нормально, очки вообще не понадобятся.

Таким образом, при выполнении опытов даже наблюдатель, имеющий дефекты зрения, может получить хорошие результаты.

Ни один из описываемых опытов не может причинить зрению ни малейшего ущерба, но после слишком долгих занятий глаза утомляются. Впрочем, упражнения глазных мышц и фузии в ходе опытов скорее, наоборот, могут дать благоприятный эффект, хотя опыты и не рассчитаны специально для лечения глазных дефектов. Во всех случаях не будем торопиться с оценкой результатов.

Проделывая опыты, мы узнаем многие важные принципы научного исследования. В некоторых случаях, направляя действия наблюдателя, нам следует повторить опыт несколько раз (может быть, пять или десять), а затем усреднить результат. Некоторые принципы и примеры будут пояснены в соответствующих местах.

III. Проведение опытов

Знаете ли вы, что значит раздражитель? Это то, что вызывает возбуждение в чувствующих (сенсорных) системах организма.

Раздражителем для глаза является свет или любой предмет, отражающий свет, — вообще все, что способно вызывать зрительное ощущение.

При описании опытов мы будем часто упоминать слово «раздражитель» либо равнозначное ему слово стимул. Мы будем наблюдать субъективные результаты зрительных раздражителей.

Во время опыта не следует торопиться. Постараемся устранить все отвлекающие зрительные и слуховые раздражители. Насколько это в наших силах, создадим ровный фон для рассматриваемых предметов.

Мы будем работать с той же точностью, с какой ученый выполняет свои эксперименты в настоящей лаборатории. Наш главный рабочий инструмент — человеческий глаз — один из тончайших приборов, существующих в природе.

Главное в опыте — его принцип, а не оборудование.

Опыт №1. Поле зрения

Оборудование: указка с белым кружком на конце.

I часть:1) Надя закрывает один глаз, а другим смотрит на метку, прикреплённую противоположной стене комнаты. Лиза отмечает часть стены, которую видит Надя, если не двигает глазом. Область, которую видит Надя, когда неподвижно фиксирует метку, называется полем зрения (см. приложение 1 ).

2) Затем Лиза отмечает часть стены, которую фиксирует Надя другим глазом. Область, которую видит Надя, другая.

3) Надя смотрит на метку обоими глазами. Лиза фиксирует область обзора.

4) Аналогичный опыт проводим с Лизой (см. приложение 2 ).

II часть:

1) Сделаем черную указку из дерева и на ее конце закрепим белый кружок из плотной бумаги диаметром примерно 6 мм.

2) Надя садится на расстоянии одного метра от стены и закрывает один глаз. Точно против другого глаза Лиза закрепляет черную точку, которую Надя фиксирует глазом.

3) Лиза ведет указку с белым концом по стене к точке фиксации. Когда Надя замечает точку, Лиза замечает это место. Проводим эту процедуру по всей окружности интервалом в 15 градусов.

4) Таким образом, мы получили наружные границы поля зрения (см. приложение 3).

5) Будем осторожны в оценке полученных результатов. Техника нашего исследования поля зрения очень несовершенна и годится только для демонстрации, но не для диагностики.

Вывод:

1.

Поле зрения обоих глаз гораздо больше, чем поле зрения одного глаза. Одним из преимуществ зрения двумя глазами является своевременное реагирование на опасную ситуацию (транспорт, некоторые окружающие люди и т.д.).

2. У Нади и Лизы разное зрение, что связано с характеристикой хрусталика – природной линзы.

Опыт №2. Последействие фигур

Оборудование: рисунки на плотной бумаге.

1) Из плотной белой бумаги вырежем восемь прямоугольников размером примерно 7 на 14 сантиметров. В центре каждого поставим значок Х. Он будет точкой фиксации. Черным маркером нанесем на бумагу фигуры, как показано на рисунке (см. приложение 4).

2) Подложим карту Б под карту А. Смотрим на карту А, фиксируя значок Х в течение двух минут. Расстояние между наблюдателем и картой составляет примерно 60 сантиметров.

Затем уберем карту А и смотрим на точку фиксации карты Б; обратим внимание (не отводя взгляда от точки фиксации) на разницу между правым и левым прямоугольниками.

Прежний рисунок (правый прямоугольник) кажется менее четким, уменьшенным и более удаленным.

3) Проводя аналогичный опыт с парой карт В и Г, обратим внимание на эффект последействия на правом прямоугольнике: эффект будет, хотя прямоугольник меньше круга и даже не касается его углами, круг попадает в «поле» последействия. Но внутри круга эффект больше, чем вне его.

4)Возьмем карты Д и Е. После двухминутного наблюдения карты Д правая сторона квадрата карты Е кажется менее четкой, уменьшенной, расположенной дальше, чем левая сторона квадрата (см.приложение 5).

Вывод:

1.

За границами изображения предмета на сетчатой оболочке глаза не кончается поле ее электрохимической активности. Результат возбуждения участка сетчатки сказывается и за краями изображения, в окружающей его зоне. Эффекты, возникающие вследствие этого, мы обнаружили, наблюдая фигуры, показанные на рисунке.

2. Глаз моргает приблизительно 15 раз в минуту, а это значит, что изображение через каждые 5-6 секунд перестает проецироваться на сетчатку. Поскольку человек обладает бинокулярным зрением, то фактически он видит два размытых, дергающихся и периодически исчезающих изображения, а значит, возникает проблема совмещения информации, поступающей через правый и левый глаз.

Опыт №3. Послеобразы

Оборудование: разноцветная бумага, равномерно серая поверхность — экран.

1) Лиза и Надя сделали из цветной бумаги желтого зайца, красную букву А и зеленый квадрат. В комнате, где проводился опыт, оставили сумеречное освящение.

2) Сначала Лиза оставила в поле зрения только зайца, на которого смотрела 30-60 секунд. Затем перевела взгляд на серый фон. Лиза увидела зайца, бегающего по потолку, по стене, по ее ладони. Это наведенный послеобраз, эффект которого вызывается раздражителем и фоном, на котором рассматривается рисунок. Фон может представлять собой либо узор, либо серое или цветное поле.

3) Надя закрыла левый глаз ладонью, а правым глазом в течение минуты фиксировала букву А. После чего заслонила правый глаз и открыла левый. Переведя взгляд на серый фон, Надя увидела левым глазом букву А.

Это произошло, потому что сигналы, поступающие через нервные окончания в правом глазу, поступают в мозг, а затем мозг перераспределяет в оба глаза полученную информацию.

«Серое» то же самое, что белое малой яркости, a в свете, отраженном от белой (серой) поверхности, скрыты все цвета.

Когда основной раздражитель красный, а затем мы смотрим на серую поверхность, виден «наведенный» зеленый цвет.

Объяснение простое: зеленое, содержащееся в сером наравне с красным, ощущается сильнее, поскольку увеличилась чувствительность глаза именно к зеленому (точнее, к зелено-голубому), а чувствительность к красному понизилась.

4) Лиза смотрит на зеленый квадрат в течение минуты, а затем переводит взгляд на лист темно-зеленой бумаги. Лист темно-зеленой бумаги ей показался светлее, чем в действительности. После Лиза взяла фон голубого цвета, первое впечатление от которого было, что он зеленого цвета (см. приложение 6, 7).

Под действием основного раздражителя расходуется определенный вид электрохимической энергии зрительной системы, вследствие чего одновременно повышается ее чувствительность к противоположном у виду той же энергии. Например, красный раздражитель приводит к расходу «красной» энергии, отчего глаз становится более чувствительным к энергии «зеленой», дополняющей красную.

Вывод:

1.

Послеобразы проявляются не только при закрытых глазах, их влияние проявляется всякий раз, когда мы переводим взгляд с одного объекта на другой. Послеобраз предыдущего объекта влияет на восприятие следующего. Иногда это влияние настолько значительно, что приводит к искаженному восприятию.

2. Даже тогда, когда мы не переводим взгляда и воспринимаем один определенный предмет, одну определенную картину, ее собственный послеобраз начинает вмешиваться в восприятие, иногда существенно искажая его. На этом принципе основано множество зрительных иллюзий.

Опыт №4.Зрительные иллюзии

Оборудование: рисунки для воспроизведения иллюзий.

1) Тема «Зрительные иллюзии» поистине неисчерпаема. Известны тысячи иллюзий; часть из них была разработана с той или иной целью, другая часть стала известна случайным образом.

Надя и Лиза приготовили рисунки-иллюзии и рассматривали их по очереди, а также демонстрировали изображения в классе, поскольку восприятие каждого человека различно (см. приложение 8).

2) Фигуры-перевертыши. Одной из причин того, что на одной и той же картине поочередно видны совершенно разные вещи, является разная освещенность отдельных частей фигуры (см. приложения 9, 10, 11, 12).3) Направление линий.

Фигуры, состоящие из прямых линий и правильных окружностей и иных правильных форм, кажутся искривленными или неправильными из-за того, что их пересекают линии, направленные косо по отношению к основным фигурам (см.

приложения 13, 14, 15, 16).

4) Движение. В какой точке картинки вы бы ни сфокусировали свой взгляд, картинка ни на секунду не перестает двигаться (см. приложения 17, 18).

5) Размер, расстояние и длина. Фигуры, равные по длине и размеру, кажутся различными (см. приложения 19, 20, 21).

6) Невозможные фигуры. В фигурах, кажущимися на первый взгляд обычными объектами, при внимательном рассмотрении становятся видны противоречивые соединения элементов (см. приложение 22, 23).

Вывод:

1.

Подавляющее большинство иллюзий зрения возникает не из-за оптического совершенства глаза, а из-за ложного суждения о видимом, поэтому можно считать, что обман здесь возникает при осмысливании зрительного образа. Такие иллюзии исчезают при изменении условий наблюдения, при выполнении простейших сравнительных измерений, при исключении некоторых факторов, мешающих правильному восприятию.

2. Основной «виновник» обманов — наш мозг, который очень консервативен в своей нейро-физиологической активности. Мозг рационален и упрям. Мозг не хочет и не может воспринимать мир отличным от шаблона с устоявшимися правилами, логичными законами и знакомыми характеристиками.

3. Некоторые иллюзии обусловлены оптическим несовершенством глаза, особыми свойствами различных анализаторов, участвующих в зрительном процессе (сетчатка, рефлексы нервов).

IV. Заключение.

При выполнении работы:

1. Мы узнали, как осуществляется процесс зрения согласно законам геометрической и волновой оптики:

1. а) получение изображения на сетчатке глаза объясняется законами преломления и отражения света из геометрической оптики;
2. б) обработкой изображения занимается мозг, который получает совокупность сигналов-импульсов, поэтому важно заниматься вопросами энергии света, то есть изучать его волновые и корпускулярные свойства.
3. 2) Познакомились со многими интересными фактами, возникающими в процессе зрения.
4. 3) Научились проводить опыты, в ходе которых поняли важные принципы научного исследования: создание идеальных условий для проведения опытов, повторение опытов несколько раз, проведение опытов с максимальной точностью, грамотная обработка полученных результатов, подведение итогов.
5. 4) Мы поняли, что знания о процессе зрения: поможет нам более бережно относиться к своему зрению, расширит наши познания в процессе зрения, пригодится нам при подготовке к Единому Государственному Экзамену (ЕГЭ).
6. С каждым годом появляются все более сложные качественные задачи по геометрической и волновой оптике, которые так же входят в ЕГЭ.
7. Используемая литература:

1. Бонгарл М. М., «Проблема узнавания», издательство «Наука».

2. Бызов А. Л., «Электрофизиологические исследования сетчатки»», издательство «Наука».

3. Вавилов С. И., «Глаз и Солнце», издательство АН СССР.

4. Гельмгольц Г., «О зрении», СПБ

5. Глезер В. Д., «Механизмы опознавания зрительных образов», издательство «Наука».

6. Кравков С.В., «Глаз и его работа», издательство АН СССР.

7. Миннарт М., «Свет и цвет в природе», Физматгиз.

8. Харрисон Дж., Уйанер Дж., Таннер Дж., Барни-кот Н., «Биология человека», издательство «Мир».

9. Кабардин О.Ф., Кабардина С.И., Орлов В.А., Типовые тестовые задания, ЕГЭ 2012, 2016, Физика, издательство «Экзамен».

• Приложения
• Приложение 1
• Приложение 2

Левый глаз	Правый глаз	Оба глаза
Надя	46 см	63 см	116 см
Лиза	60 см	56 см	120 см

1. Приложение 3
2. Надя Лиза
3. Приложение 4
4. Приложение 5
5. Приложение 6, 7
6. Приложение 8
7. Приложение 9, 10, 11, 12
8. Приложение 13, 14, 15, 16
9. Приложения 17, 18
10. Приложения 19, 20, 21
11. Приложение 22, 23