Девять цветов радуги
Шрифт:
Поле зрения неподвижного глаза. Только очень в малой зоне глаз видит четко (кружок в центре), в остальной же части поля зрения изображение воспринимается значительно менее четко.
Если по каким-то причинам предмет привлекает наше внимание (ожидание, опасность и т. п.), мы практически мгновенно и чаще всего автоматически переводим на него наш взгляд или, иными словами, поворачиваем наши глаза таким образом, чтобы изображение этого предмета попало в область четкого видения. Такое свойство периферического, или бокового, зрения очень важно. Оно помогало нашим прародителям выслеживать добычу
Периферическое зрение необходимо человеку и сейчас. Не будучи четким, оно все же достаточно хорошо, для того чтобы мы могли иметь представление об окружающем (оно во много раз лучше, чем зрение насекомых, в частности стрекоз). Благодаря ему мы можем быстро и правильно ориентироваться и выбирать направление передвижения. Оно жизненно необходимо пилоту, шоферу; без него не существовало бы ни труда, ни спорта.
Но разве было бы хуже, если бы наши глаза были устроены так, что мы могли бы видеть равно четко во всем поле зрения?
Прежде чем ответить на этот вопрос, напомним, что в области наиболее четкого видения от каждой из 50 тысяч светочувствительных клеток отходит отдельное волокно зрительного нерва. Именно благодаря такой связи клеток с мозгом зрение с помощью центральной ямки оказывается столь острым. Для того чтобы периферические части сетчатки обеспечивали столь же острое зрение, необходимо, чтобы и здесь с каждой светочувствительной клеткой связывалось отдельное нервное волокно. В таком случае ствол зрительного нерва вместо миллиона должен был бы иметь 137 миллионов волокон. Его толщина оказалась бы в 10–12 раз большей. Он был бы похож на довольно толстый канат. Но это даже не самое главное. Куда важнее то, что зрительные центры мозга заняли бы неоправданно большое место. Им пришлось бы развиваться за счет каких-то других важных мозговых центров, либо за счет увеличения общего объема мозга. И то и другое невозможно, да и ненужно. Природа — этот величайший изобретатель! — нашла более правильный и экономный путь. Она дала человеку способность видеть очень четко, но только в нужных пределах, в сравнительно узком телесном угле, именно таком, какой действительно необходим в жизни. А для того чтобы человек мог быстро и хорошо ориентироваться и избегать опасности, она одарила его боковым зрением и способностью замечать малые (не говоря уже о крупных) перемещающиеся объекты даже тогда, когда они находятся вне поля четкого зрения.
Но, помимо этого, у зрения есть еще одна замечательная способность. Она-то и позволяет с помощью очень маленькой центральной ямки и несколько большего по размерам желтого пятна видеть весьма четко в широком поле зрения. Именно благодаря этой особенности нам кажется, что мы одновременно, сразу и в равной степени четко воспринимаем окружающее.
Представим себе, что мы находимся в одной из зал Третьяковской галереи. Например, в той, где развешаны полотна знаменитого пейзажиста Шишкина. Остановимся перед одним из них, хотя бы перед тем, которое носит название «В лесу Мордвиновой». Эта картина, а вернее — этюд, была написана художником с натуры под Ораниенбаумом. На ней изображен густой и мрачный еловый лес; прогалина на переднем плане; кочки, поросшие мхом и молодыми деревцами; а чуть в глубине, левее центра картины, — старик, опершийся на палку. Все части картины воспринимаются нами одинаково четко. Более того, мы уверены, что видим ее всю сразу, всю одновременно.
Фактически это не так. На самом деле в каждый отдельный момент нами воспринимается лишь один, сравнительно небольшой участок картины. Это происходит потому, что наши глаза не остаются в покое, когда мы рассматриваем что-либо. Они непрерывно движутся, «обшаривая» объект наблюдения. Цельное изображение возникает в мозгу, который запоминает каждый из последовательно осмотренных кусочков и складывает их, словно детские кубики, в единое изображение. В этом можно убедиться, посмотрев на иллюстрацию, помещенную здесь. Одна ее часть представляет фотографию картины Шишкина «В лесу Мордвиновой». А другая…
Фотография картины художника Шишкина «В лесу Мордвиновой» и «фотография» движений глаза человека, рассматривающего картину.
Другая — тоже фотография. Если внимательно вглядеться в линии и точки, можно заметить, что вместе они составляют нечто напоминающее шишкинское полотно. Что же это за фотография? Оказывается, на ней запечатлены движения глаза человека, рассматривающего картину.
Ее очень остроумным методом получил советский ученый А. Л. Ярбус. На одном из глаз наблюдателя было укреплено очень маленькое, легкое зеркальце. На него был направлен луч света. Световой зайчик, отбрасываемый зеркальцем, падал на лист фотобумаги и вычерчивал на ней следы. Поворачивались глаза (а у человека оба глаза поворачиваются одинаково) — перемещался и зайчик по фотобумаге, точно следуя за всеми движениями глаза, рассматривавшего картину.
По окончании опыта фотобумагу проявили. И получилась «копия» картины Шишкина, нарисованная глазом. Жирные точки на этой копии соответствуют тем моментам времени, когда глаза оставались неподвижными, а тонкие линии, соединяющие точки, прочерчивались во время быстрых скачкообразных изменений направления взгляда.
Ученые установили, что зрительный процесс всегда протекает подобным образом: глаза замирают на некоторое время, затем совершают быстрый, но небольшой скачок, снова замирают и опять совершают скачок. Именно таким образом мы во всех случаях осматриваем окружающее или следим взглядом за каким-либо одним объектом.
В минуту глаза совершают до 120 скачков и остановок. Величина скачка не превышает 0,5°, а его длительность раз в тридцать меньше того времени, когда глаз находится в покое и направлен на одну из частей объекта. Время, в течение которого глаза остаются неподвижными, лежит в пределах от 0,2 до 0,8 секунды. За эти доли секунды глаза успевают разглядеть, а мозг запомнить увиденное. Если участок рассматриваемого пространства имеет не слишком большие угловые размеры, мы воспринимаем его как единое целое и совершенно не ощущаем, что в действительности видим его лишь по частям.
Такой скачкообразный процесс обзора пространства (сканирование пространства, как часто говорят в технике) имеет принципиальное значение. Без него зрение оказалось бы вообще невозможным. Ученые посредством особых опытов установили, что если на один и тот же участок сетчатки проектируется неизменное изображение, оно видно в течение лишь нескольких первых секунд. Далее происходит как бы насыщение этого участка — он перестает воспринимать изображение и ослепляется. Подобные опыты ясно показывают, что глаз может хорошо наблюдать только те предметы, изображение которых движется по сетчатке либо вследствие движения самого объекта, либо благодаря скачкообразному перемещению направления взгляда.
Зная, как происходит обзор пространства, можно легко объяснить, почему мы не замечаем слепого пятна. Именно потому, что наш взор никогда не остается подолгу на одном и том же месте. Если бы глаза были неподвижны, то слепое пятно также было бы недвижимо, и на него проектировался бы один и тот же участок изображения. Но на самом деле слепое пятно попеременно «закрывает» различные участки. Смена участков происходит достаточно часто, так что мозг не успевает забыть о них прежде, чем это необходимо. Опыт с крестиком и кружком трудно проводить тоже благодаря этому скачкообразному процессу зрения, при котором глаза не остаются в покое.
Следует сказать еще об одном очень важном свойстве зрения, которое, возможно, следовало бы в некотором отношении отнести к числу недостатков. Однако ученые и инженеры провели тщательные исследования и сумели столь блестяще использовать этот недостаток, что он превратился в очень большое достоинство. Без него немыслимы ни кинематограф, ни телевидение, ни некоторые другие важные области совместного использования света и глаза. Речь идет об инерционности зрительного восприятия, то есть о том, что мы не мгновенно, а спустя лишь некоторое время после появления видим изображение и продолжаем видеть его уже после того, как оно исчезло.