Добро пожаловать на наш астрономический форум! Здесь вы сможете получить толковые ответы на свои вопросы по любительской астрономии основанные на опыте и знаниях, а не на догадках, мифах и чтении Интернета по диагонали. Если вы решили присоединиться к нам - придерживайтесь и Вы в своих ответах этих правил.

Форум переехал на последнюю версию движка, возможны некоторые шероховатости.

Тонкие эффекты зрения

Базовые понятия и термины астрономической оптики
Ответить
Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 10945
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Откуда: Санкт-Петербург, Бухарестская, д.33, к.1

Тонкие эффекты зрения

Сообщение Ernest » 20 окт 2014, 22:04

Тонкие эффекты зрения

Эффект Стайльса-Кроуфорда (Stiles–Crawford effect)

http://en.wikipedia.org/wiki/Stiles%E2% ... ord_effect

Эффект зрения двух родов, который состоит в том, что (1) световые лучи проходящие через периферийные части зрачка дают меньший отклик фоторецепторов, чем световые лучи проходящие через центр зрачка; (2) монохромные световые лучи проходящие через периферийную часть зрачка дают цветовой тон отличный от таких же лучей проходящих через центр зрачка. Тщательные промеры эффекты первого рода показывают, что максимум отклика фоторецепторов происходит при прохождении лучей примерно в 0.2-0.5 мм от центра зрачка глаза (в сторону носа).

Эффект первого рода приводит к том, что с увеличением диаметра входного зрачка яркость изображения растет не пропорционально площади зрачка, а несколько медленнее. Измерения автора этого открытия (20-е годы прошлого века) показали, что субъективная яркость изображения видимая через зрачок площадью 30 мм2 всего вдвое больше, чем через зрачок площадью 10 мм2

Этот эффект родственный аподизации объясняется волоконным строением фоторецепторов, а именно - колбочек и в том числе приводит к меньшему влиянию аберраций оптики глаза на качество изображения. Родственный эффект присущ и волоконной оптике, похоже себя ведут и современные цифровые приемники. (Эрнест)

Эффект Ганцфельда (Ganzfeld effect)

http://en.wikipedia.org/wiki/Ganzfeld_effect

Зрительный эффект, состоящий в том, что при длительном рассматривании совершенно однородного по яркости поля наблюдатель начинает испытывать дискомфорт, слепнуть, видеть вспышки яркости, более-менее ясно видимые переменные во времени узоры, в наиболее сильных проявлениях - галлюцинации и подобие призраков. Соответствующие свидетельства поступали от шахтеров переживших длительное подземное пребывание, от заключенных после длительного пребывания в карцерах (спец. термин: "кино заключенных"), от путешественников в заснеженных высоких широтах (Арктики и Антарктики).

Эффект объясняется тем, что в отсутствие обратной связи от рассматриваемого поля зрения мозг пытается анализировать и синтезировать картину на основе усиленных нейронных шумов. Высшие разделы мозга пытаются интерпретировать эту картину накладывая на нее тревожные образы.

Эффект легко достижим инструментально - при дневных телескопических наблюдениях чистого голубого неба в попытках найти/рассмотреть неяркие планеты вроде Сатурна, Марса или звезды. Если бесплодные попытки продолжаются более чем некое критическое время, начинается "зрительное сумасшествие" - крайне неприятные и даже пугающие ощущения, заставляющие оторваться от окуляра и вернуть нормальное состояние зрения осмотром окружающих наблюдателя предметов. (Эрнест)

Автокинетический эффект (Autokinesis)

http://en.wikipedia.org/wiki/Autokinetic_effect

Иллюзорный зрительный эффект, состоящий в том, что при длительном рассматривании светящейся точки на более-менее однородном фоне (яркой звезды на небе) создается впечатление, что эта точка совершает хаотические перемещения. Впервые эффект был описан русским офицером, наблюдавший такое блуждание как раз у яркой звезды над горизонтом, во время своего ночного дежурства. В начале XIX века Гумбольд полагал смещение звезд реальным и даже ввел специальный термин: "вихляние звезд" (Sternschwanken). Только к середине XIX века немецкий психолог Швейцер показал, что эти колебания звезд субъективны.

Автокинетический эффект хорошо известен и особенно опасен в авиации, где его называют "иллюзией волнующихся пилотов" (illusion affecting pilots). Пилоты следуя ложным сдвигам ориентира начинают вслед за ним "выравнивать" самолет. Для того, чтобы уменьшить вред от этой иллюзии летчикам предписывают: (1) не фиксироваться на единственном световом ориентире; (2) ввести в поле зрения какой-либо другой крупный стационарный объект; (3) подвигать руками, телом, глазами; (4) больше доверять приборам...

Многие свидетельства о наблюдениях НЛО хорошо описываются автокинетической иллюзией при наблюдениях Венеры, Юпитера, МКС и т.п. объектов, особенно в просветах между движущимися облаками.

Это одна из зрительных иллюзий, которую особенно легко наблюдать любителям астрономии во время выездов под черное незасвеченное небо. (Эрнест)

Феномен Ширера (или внутриглазные явления голубого поля)

http://en.wikipedia.org/wiki/Blue_field ... phenomenon

Зрительный эффект, состоящий в том, что наблюдатель на ярком фоне иногда замечает сонм трудноуловимых хаотически перемещающихся мелких белых "червячков" иногда с темными хвостиками. Впервые эффект был клинически описан немецким офтальмологом Ричардом Ширером в 1924 году. Особенно хорошо это явление заметно на ярком голубом фоне неба в солнечный день. На синем фоне "червячки" видны отчетливее, чем на красном. Яркий свет способствует видению. Большинство людей при благоприятных условиях способны видеть эффект Ширера, но не обращают на него внимания до того, как кто-то обратит их внимание на этих "червячков". Белые точки никогда не наблюдаются в центре поля зрения и поэтом попытки проследить за ними взглядом приводят к тому, что точка исчезает на периферии поля зрения.

Исследования показали. что ответственность за эффект Ширера несут белые кровяные тельца перемещающиеся по капиллярам питающим сетчатку глаза. Кровеносные сосуды глаза расположены поверх сетчатки, но зрение как-бы вычитает их рисунок из зрительного образа, а вот белые кровяные тельца, с их относительно крупными размерами (порядка и более просвета капилляров, так что им приходится протискиваться вытягиваясь вдоль его канала) - временное явление, которое зрительная система не всегда успевает "вычесть". И при особенно благоприятных условиях (узкий 1-2 мм зрачок в условиях яркого дня и синий фон - для контраста с красными кровяными тельцами) человек способен их заметить. Темный хвостик за некоторыми "червячками" - тень от красных кровяных телец, которые скапливаются за белым кровяным тельцем закупорившем капилляр. В центре поля зрения нет кровеносных сосудов и потому белые точки там не видны.

Внутренний серый фон (Eigengrau)

http://en.wikipedia.org/wiki/Eigengrau

Восприятие абсолютной темноты как серого более-менее равномерного фона. Интересно, что фон звездного неба воспринимается зрением как более черный, чем этот внутренний серый фон в отсутствие каких-либо световых стимулов (вроде звезд поверх фона ночного неба). Это и понятно так как контраст для зрительной системы важнее абсолютной яркости видимого изображения. Термин устарел, сейчас чаще говорят о визуальном шуме или фоне адаптации.

Явление вызвано спонтанной тепловой изомеризацией родопсина (зрительного пурпура), что не отличимо для зрительной системы от реального светового раздражителя. В отсутствие значимого количества реальных срабатываний фоторецепторов у зрительной системы нет возможности "вычесть" этот постоянно присутствующий фон и ему придается значимый вес, повышающий яркость фона.

При астрономических наблюдениях следует помнить об этом явлении и не придавать этому визуальному шуму объективного значения. (Эрнест)

Закон Эммерта

http://en.wikipedia.org/wiki/Eigengrau

Восприятие размеров видимых объектов связано с кажущимся расстоянием до него. Из двух равных по угловому размеру объектов большим будет казаться тот, для которого субъективная оценка расстояния представляется наблюдателю большей. Особенно хорошо иллюзорность этого явления проявляется при наблюдениях Луны у горизонта (когда психологическая оценка расстояния до нее дает большие значения благодаря наличию объектов сравнения) и в зените (где нет значимых по размеру объектов сравнения).

Эффект Мандельбаума

http://en.wikipedia.org/wiki/Mandelbaum_Effect

Явление состоит в том, что наблюдатель в условиях плохих условий видимости склонен фокусировать взгляд на дистанции так называемого "наилучшего зрения". Это расстояние весьма индивидуально и большей частью составляет от 250 мм до метра. В число плохих условий входят: потемки и сумерки, отсутствие резких и контрастных деталей в рассматриваемой картине, плотный туман.

Эффект Мандельбаума может приводить к дезориентации летчиков, водителей и т.д. способствуя возникновению аварийной ситуации.

Очевидно, что в условиях наблюдений при помощи оптических приборов с возможностью произвольной фокусировки, как при использовании биноклей и телескопов, наблюдатель фокусируется в соответствие с эффектом Мандельбаума. Что между прочим, приводит как к конвергенции осей глаз так, и к фокусировке со значимым оптическим промежутком между фокусами объектива и окуляра. Первое приводит к тому, что при наведении через оптический искатель картинка видимая в нем одним глазом может не совпасть с направлением на объект видимый другим. Кроме того при настройке межосевого расстояния в бинокле наблюдатель видит перекрещивающиеся, а не совпадающие круглые поля в левом и правом канале. Второе приводит к кажущемуся разнобою в параметре парфокальности окуляров с разным фокусным расстоянием. (Эрнест)

Микросаккады

http://en.wikipedia.org/wiki/Microsaccade

Непроизвольные скачки визирной линии (направления) зрения небольшой амплитуды при рассматривании предметов. Это своего рода тремор мышц управляющих направлением взгляда. Объективность этого феномена было установлено и доказано Робертом Дарвином (отцом знаменитого Чарльза Дарвина). Амплитуда микросаккад составляет от единиц угловых минут, до градуса и иногда более (весьма индивидуально и зависит от условий наблюдений, свойств и размера рассматриваемого предмета). Частота микросаккад - несколько скачков в секунду.

Есть сообщения, о более дифференцированном рассмотрении явления, исследователи выделяют высокочастотные микросаккады с частотой 30-150 Гц и амплитудой порядка угловой минуты, накладывающиеся на более плавный "дрейф" взгляда с амплитудой 3-60 угловых минут в течение 0.03-2 сек. см. http://www.rae.ru/use/?article_id=4454& ... on=content(Эрнест)

Роль микросаккад в том, чтобы подставлять под изображение формируемое оптикой глаза все новые (свежие) участки сетчатки по мере того, как фоторецепторы "привыкают" к уровню получаемого сигнала. Есть сообщения, что когда глазные мышцы принудительно лишались возможности тремора (инъекцией соотв. химии), выключавшие возможность микроскачков визирной линии, изображение через некоторое время переставало ощущаться - сетчатка адаптировалась к неподвижному изображению и мозг вычитал это неподвижное изображение как равномерный фон.

Ответить