Восприятие формы и объема

Разрешающая способность. Острота зрения, или разрешающая способность, характеризует способность глаза различать степень расчлененности объектов, в том числе отличать две точки от одной более крупной. Измеряют ее тем минимальным расстоянием между двумя объектами, при котором они видны как два раздельных объекта. При прочих равных условиях острота зрения животных определяется в основном степенью расчлененности: 1) зрительного растра, или растра рецептивных единиц, имеющих самостоятельные поля зрения, и 2) оптического изображения на этом растре сетчатки. У позвоночных с их глазами камерного типа рецептивной единицей сетчатки может служить каждая зрительная клетка в отдельности, при этом условии качество ретинального изображения приобретает большое . значение для восприятия деталей внешнего мира. У насекомых, судя по особенностям проекции зрительных клеток омматидиев в первый оптический ганглий, такой рецептивной единицей, воспринимающей расчлененность, служит целый омматидий, а не его отдельные фоторецепторы. Поэтому качество ретинального изображения внутри омматидия несущественно для различения деталей внешнего мира — зрительный центр декодирует поступающую информацию с точностью до числа омматидиев, а не их зрительных клеток. Таким образом, разрешающую способность фасеточного глаза характеризует в первую очередь угловая плотность омматидиев, т. е. число омматидиев в пределах некоторого угла. Чем больше омматидиев приходится на один и тот же угол, т. е. чем ближе сведены их оптические оси, тем выше острота зрения.
Зависимость между угловой плотностью омматидиев и остротой зрения легко понять из следующего рассуждения. Допустим, что на темном фоне имеются две светлые точки. То, что мы видим их как два светлых пятна, разделенных темным промежутком, а не слившихся в одно сплошное большое пятно,— это результат прежде всего различного возбуждения соседних рецепторов сетчатки. Поэтому, чтобы судить, разрешает или не разрешает глаз какие-то объекты, достаточно сравнить интенсивность возбуждения смежных рецепторов этими объектами. Две светлые точки насекомое увидит как две — заметит между ними темный промежуток — только при условии, что ретинальное изображение этих точек, вместе с промежутками между ними, захватит по меньшей мере три омматидия. В таком случае промежуточный омматидий может оказаться возбужденным слабее, чем краевые омматидии, а это и есть условие для отличия двух светлых точек от одной более крупной. Но двух смежных омматидиев недостаточно, чтобы всегда отличать две точки от одной, равной им по суммарной площади.
Соотношение между разрешающей способностью глаза и величиной межомматидийных углов или угловой плотностью омматидиев. Глаз А позволяет разрешить светлые точки/и 2 потому, что они возбуждают краевые омматидий а и в сильнее, чем промежуточный омматидий б. Дело в том, что угловое расстояние между точками 1 и 2 вдвое больше угла а между осями смежных омматидиев. Две светлые точки, разобщенные углом 2 а и больше, очевидно, всегда будут возбуждать краевые омматидий не так, как промежуточный, т. е. в принципе всегда могут быть различимы насекомым. Комбинируя положение теста относительно осей омматидиев, легко себе представить, что в некоторых условиях возможно различение точек, разделенных углами менее 2 а, но более а. Глаз Б, у которого углы между осями омматидиев существенно больше, не позволит разрешить те же точки / и 2, т. е. не даст возможности насекомому отличить их от одной более крупной точки 3.
Глаза насекомых не обладают аккомодацией: радиус кривизны рогович-ной линзы у них постоянен. Поэтому для фасеточного глаза существует простая зависимость между расстоянием до объекта и числом различимых деталей: чем ближе объект, тем больше деталей видит насекомое.
Не следует думать, что острота зрения фасеточного глаза может неограниченно возрастать при увеличении угловой плотности омматидиев, т. е. за счет уменьшения диаметра каждого из них. Известный английский исследователь Г. Барлоу (1952) показал, что при малых диаметрах фасеток предел увеличению разрешающей СИЛЫ глаза кладет дифракция на входном зрачке омматидия и что у перепончатокрылых, в частности у медоносной пчелы, угловая плотность омматидиев в средней части глаза оказалась оптимальной с этой точки зрения. Иначе говоря, в глазу пчелы выдержана оптимальная конструкция: оси омматидиев сближены ровно Настолько, чтобы обеспечить максимальную остроту зрения, допускаемую дифракцией лучей с длиной волны более 300 нм.







Материалы

Яндекс.Метрика