Роль движений глаз в процессе зрения - [27]

На рис. 35 нанесены значения таких соотношений. В нашем случае эти отношения, как видно из графика, равны приблизительно 0,3 1/сек. Это значит, что различия тестового поля, неподвижного относительно сетчатки, начинают замечаться испытуемым, когда яркость этого поля изменяется на 30% в секунду. Эта цифра остается неизменной для всего исследованного диапазона яркостей тестового поля.

Найденная величина пороговой скорости может показаться противоречащей повседневному опыту, когда мы замечаем изменения яркости, значительно более медленные, чем 30% в секунду. Но это противоречие только кажущееся, так как речь идет о совершенно различных процессах. В обычных условиях наблюдения, вследствие движений глаз, освещенность отдельных элементов сетчатки меняется все время, независимо от того, меняется ли, и с какой скоростью, освещенность рассматриваемых объектов. 30% в секунду есть скорость изменения освещенности элемента сетчатки, при которой возникают сигналы в соответствующем нервном волокне. Изменения в освещении объектов, замечаемые нами, зависят от того, насколько различны сигналы в условиях, когда они уже появились.

Оказалось далее, что когда отношение

то спустя отрезок времени τ испытуемый видит тестовое поле совершенно четко (совершенно четко видна нить толщиной в три угловые минуты). При этом такое отношение сохраняется неизменным для всего исследованного диапазона яркостей (от нескольких апостильбов до тысячи).

Если учесть, что при неизменном зрачке освещенность и изменения освещенности сетчаточного изображения находятся в линейной зависимости от яркости и изменений яркости тестового поля; что для всего исследованного диапазона яркостей различия тестового поля уже хорошо видны испытуемому при

что

то полученный результат можно записать в виде выражения

Следовательно, когда на сетчатке

глаза абсолютное значение производной от натурального логарифма освещенности по времени становится и

то спустя некоторый отрезок остается большим единицы времени τ испытуемый четко видит данное (рис. 33) неподвижное относительно сетчатки тестовое поле.

В нашем случае (рис. 33) появление светлого круга происходит при скоростях меньших, чем появление нити, но и в том и в другом случае сохраняется соотношение На этом основании мы считаем воз

можным заключить, что такое

соотношение будет соблюдаться всегда, хотя пороговая скорость в разных случаях может быть различной.

Если изменение освещенности происходит плавно и долго

постоянно, то соответствующий элемент тестового поля будет замечен при условии

Если же изменение Н занимает время τ₁, малое

по сравнению с τ, то степень видимости элемента определяется не

а , т. е. тем насколько изменилось Н.

4. Восприятие мелькающих объектов, неподвижных относительно сетчатки

Опыты говорят о том, что зрительный процесс возможен только в условиях, когда на элементы сетчатки действует свет, изменяющийся по яркости или по спектральному составу. Мы постараемся выяснить, в какой мере эти условия являются не только необходимыми, но и достаточными.

Обычно в процессе зрения изображение объекта постоянно перемещается по сетчатке вследствие движений глаз. В результате изменяется освещение элементов сетчатки. Возникает вопрос: играет ли какую-нибудь роль в зрительном процессе самое движение сетчаточного изображения? Можем ли мы, исключив это движение, добиться хороших условий восприятия, используя переменное освещение? Широко известно, что в момент яркой вспышки света человек успевает увидеть многие детали и цветные оттенки объекта. При этом продолжительность вспышки может быть настолько короткой, что соответствующее сетчаточное изображение будет практически неподвижным относительно сетчатки и, следовательно, движение глаз не будет участвовать в процессе зрения. Кроме того, материалы предыдущего раздела показывают, что глаз замечает очень мелкие детали неподвижного тестового поля, если его яркость изменяется на достаточную величину за достаточно малое время.

Рис. 36. Схема неподвижного тестового поля

Пять черных пятен, которые видел испытуемый на фоне молочного стекла присоски; видимый диаметр отверстия диафрагмы (яркого круга) равен 17°; диаметры черных пятен равны соответственно 6; 4; 2; 1,5; 1°

Однако ни единичная вспышка, ни единичное изменение яркости неподвижного тестового поля (при котором dl/dt сохраняет свои знак), не могут обеспечить удовлетворительных условий восприятия. В первом случае испытуемый сталкивается с недостатком времени, во втором — видимый цвет неподвижного тестового поля оказывается искаженным (и при увеличении яркости и, особенно, при ее уменьшении). Поэтому, чтобы облегчить восприятие неподвижного тестового поля, была использована последняя возможность — освещение этого поля переменным, т. е. мелькающим светом.

В большинстве опытов объектом восприятия служило тестовое поле, схематически изображенное на рис. 36. К очень тонкому покровному стеклу, расположенному в присоске П₆, прикрепляли кусочки совершенно непрозрачной черной пленки, резкое изображение которых испытуемый видел на фоне яркого молочного стекла. Иногда вместо черных пленок прикрепляли желатиновые (прозрачные), ярко окрашенные пленки. Во всех случаях видимый диаметр тестового поля, т. е. яркого круглого фона, был равен 17°.