В нормальном состоянии глаз установлен на бесконечность, т.е. фокус всей оптической системы оказывается на сетчатке. При более близком расположении предметов изображение должно было оказаться позади сетчатки и стать неясным. Почему же мы отчётливо видим близкие предметы?

Чтобы понять, почему мы можем ясно видеть как удалённые, так и близкие предметы, необходимо изучить работу глаза как оптической системы. Глаз человека представляет собой сложную оптическую систему, состоящую из нескольких основных преломляющих сред: роговицы, водянистой влаги, хрусталика и стекловидного тела. Основная функция этих сред — преломлять световые лучи таким образом, чтобы они сходились в одной точке на сетчатке, где формируется изображение.

Принцип работы оптической системы глаза:

Когда свет от объектов попадает в глаз, он проходит через роговицу, которая имеет постоянную кривизну и обеспечивает большую часть преломления. Далее свет проходит через хрусталик, который является уникальной структурой, способной изменять свою форму благодаря работе цилиарной мышцы. Эта способность хрусталика к изменению формы называется аккомодацией.

Аккомодация:

Аккомодация — это процесс адаптации оптической системы глаза для чёткого видения объектов на разных расстояниях. Когда мы смотрим на удалённые предметы, цилиарная мышца расслаблена, и хрусталик принимает более плоскую форму, уменьшая свою оптическую силу. В этом случае фокусное расстояние увеличивается, и изображение удалённого объекта проектируется на сетчатку.

Когда мы переводим взгляд на близкий предмет, цилиарная мышца сокращается, заставляя хрусталик становиться более выпуклым. Увеличение кривизны хрусталика приводит к увеличению его оптической силы, что обеспечивает смещение фокусного расстояния таким образом, чтобы изображение близкого предмета формировалось точно на сетчатке.

Формирование чёткого изображения:

Чёткость изображения зависит от точного совпадения фокуса оптической системы с плоскостью сетчатки. Если фокус находится перед сетчаткой или позади неё, изображение будет размытым. Благодаря аккомодации хрусталик изменяет свою форму, корректируя фокус таким образом, чтобы он всегда попадал на сетчатку, независимо от расстояния до объекта.

Роль сетчатки:

Сетчатка выполняет функцию преобразования светового сигнала в электрический импульс, который передаётся в мозг через зрительный нерв. На сетчатке находится центральная зона — жёлтое пятно, где сосредоточено максимальное количество светочувствительных клеток. Именно эта зона обеспечивает наиболее чёткое и детализированное восприятие изображений.

Ограничения аккомодации:

Возможности аккомодации глаза не безграничны. У каждого человека существует диапазон, называемый аккомодационной способностью, который ограничивает минимальное и максимальное расстояние, на котором глаз способен сформировать чёткое изображение. С возрастом эта способность снижается, что связано с уменьшением эластичности хрусталика — такое состояние называется пресбиопией. В таких случаях человеку могут понадобиться очки для работы с близкими предметами.

Таким образом, благодаря процессу аккомодации и изменению формы хрусталика глаз способен адаптироваться к различным расстояниям и формировать чёткие изображения как удалённых, так и близких объектов.