Зрительное восприятие | это… Что такое Зрительное восприятие?
Физическая иллюзия. Соломинка кажется сломанной
Психологическая иллюзия — «Уткозаяц»
Физиологическая «иллюзия решётки»
Зрение человека (зрительное восприятие) — процесс психофизиологической обработки изображения объектов окружающего мира, осуществляемый зрительной системой.
Основная статья: Зрительная система
Содержание
|
Общие сведения
Глаз человека
Из-за большого числа этапов процесса зрительного восприятия его отдельные характеристики рассматриваются с точки зрения разных наук — оптики, психологии, физиологии, химии. На каждом этапе восприятия возникают искажения, ошибки, сбои, но мозг человека обрабатывает полученную информацию и вносит необходимые коррективы. Эти процессы носят неосознаваемый характер и реализуются в многоуровневой автономной корректировке искажений.
Физиология зрения человека
Цветовое зрение
У приматов (и человека) мутация вызвала появление колбочек — цветовых рецепторов. Это было вызвано расширением экологической ниши млекопитающих, переходом части видов к дневному образу жизни, в том числе на деревьях. Мутация была вызвана появлением изменённой копии гена, отвечающего за восприятие средней, зелёночувствительной области спектра. Она обеспечила лучшее распознавание объектов «дневного мира» — плодов, цветов, листьев. В глазу человека содержатся два типа светочувствительных клеток (рецепторов): высоко чувствительные палочки, отвечающие за сумеречное (ночное) зрение, и менее чувствительные колбочки, отвечающие за цветное зрение.
Видимый солнечный спектр
Нормализованные графики светочувствительности колбочек человеческого глаза S, M, L.
Пунктиром показана сумеречная, «чёрно-белая» восприимчивость палочек
В сетчатке глаза человека есть три вида колбочек, максимум чувствительности которых приходится на красный, зелёный и синий участок спектра, то есть соответствует трём «основным» цветам. Они обеспечивают распознавание тысяч цветов и оттенков. Кривые спектральной чувствительности трёх видов колбочек частично перекрываются, что вызывает эффект метамерии. Очень сильный свет возбуждает все 3 типа рецепторов, и потому воспринимается, как излучение слепяще-белого цвета.
Равномерное раздражение всех трёх элементов, соответствующее средневзвешенному дневному свету, также вызывает ощущение белого цвета (См. Психология восприятия цвета). Трёхсоставную теорию цветового зрения впервые высказал в 1756 году М. В. Ломоносов, когда он писал «о трёх материях дна ока». Сто лет спустя её развил немецкий учёный Г. Гельмгольц, который не упоминает известной работы Ломоносова «О происхождении света», хотя она была опубликована и кратко изложена на немецком языке.
Параллельно существовала оппонентная теория цвета Эвальда Геринга. Её развили Давид Хьюбл (David H.Hubel) и Торстен Вайзел (Torsten N.Wiesel). Они получили Нобелевскую премию 1981 года за своё открытие. Они предположили, что в мозг поступает информация вовсе не о красном (R), зелёном (G) и синем (B) цветах (теория цвета Юнга-Гельмгольца,). Мозг получает информацию о разнице яркости — о разнице яркости белого (Yмах) и черного (Yмин), о разнице зелёного и красного цветов (G-R), о разнице и синего и жёлтого цветов (B-yellow), а жёлтый цвет (yellow=R+G) есть сумма красного и зелёного цветов, где R, G и B — яркости цветовых составляющих — красного, R, зелёного, G, и синего, B.
Имеем систему уравнений — Кч-б=Yмах-Yмин; Кgr=G-R; Кbrg=B-R-G, где Кч-б, Кgr, Кbrg — функции коэффициентов баланса белого для любого освещения. Практически это выражается в том, что люди воспринимают цвет предметов одинаково при разных источниках освещения (цветовая адаптация).
Несмотря на кажущуюся противоречивость двух теорий, по современным представлениям, верны обе.
На уровне сетчатки действует трёхстимульная теория, однако, информация обрабатывается, и в мозг поступают данные уже согласующиеся с оппонентной теорией.
Бинокулярное зрение
Бинокулярное зрение у человека, как и у других млекопинающих, а также птиц и рыб, обеспечивается наличием двух глаз, информация от которых обрабатывается сначала раздельно и параллельно, а затем синтезируется в мозгу в зрительный образ.
Благодаря тому, что поля зрения обоих глаз человека и высших приматов в значительной мере пересекаются, человек способен лучше, чем многие млекопитающие, определять внешний вид и расстояние (тут помогает также механизм аккомодации) до близких предметов в основном за счёт эффекта стереоскопичности зрения.
Стереоскопическое зрение
У многих видов, образ жизни которых требует хорошей оценки расстояния до объекта, глаза смотрят скорее вперёд, нежели в стороны. Так, у горных баранов, леопардов, обезьян обеспечивается лучшее стереоскопическое зрение, которое помогает оценивать расстояние перед прыжком.
Человек также имеет хорошее стереоскопическое зрение.
Стереоскопический эффект сохраняется на дистанции приблизительно 0,1-100 метров.
Ведущий глаз
Глаза человека несколько различаются, поэтому выделяют ведущий и ведомый глаз. Определение ведущего глаза важно для охотников, видеооператоров и лиц других профессий. Если посмотреть через отверстие в непрозрачном экране (дырочка в листе бумаги на расстоянии 20-30 см.) на отдалённый предмет, а затем, не смещая голову поочередно закрыть правый и левый глаз, то для ведущего глаза изображение не сместится.
Основные свойства зрения
Световая чувствительность человеческого глаза
Световая чувствительность оценивается величиной порога светового раздражителя.
Человек с хорошим зрением способен разглядеть ночью свет от свечи на расстоянии нескольких километров. Однако световая чувствительность зрения многих ночных животных (совы, грызуны) гораздо выше.
Максимальная световая чувствительность достигается после достаточно длительной темновой адаптации.
Чувствительность глаза зависит от полноты адаптации, от интенсивности источника света, длины волны и угловых размеров источника, а также от времени действия раздражителя. Чувствительность глаза понижается с возрастом из-за ухудшения оптических свойств склеры и зрачка, а также рецепторного звена восприятия.
Острота зрения
Способность различных людей видеть большие или меньшие детали предмета с одного и того же расстояния при одинаковой форме глазного яблока и одинаковой преломляющей силе диоптрической глазной системы обусловливается различием в расстоянии между чувствительными элементами сетчатки и называется остротой зрения.
Бинокулярность
Рассматривая предмет обоими глазами, мы видим его только тогда одиночным, когда оси зрения глаз образуют такой угол сходимости (конвергенцию), при котором симметричные отчётливые изображения на сетчатках получаются в определённых соответственных местах чувствительного жёлтого пятна (fovea centralis).
Бинокулярость может нарушаться при косоглазии и некоторых других заболеваниях глаз. При сильной усталости может наблюдаться временное косоглазие, вызванное отключением ведомого глаза.
- См. также Бинокуляр, Стереоскоп.
Контрастная чувствительность
Контрастная чувствительность — способность человека видеть обьекты, слабо отличающиеся по яркости от фона. Оценка контрастной чувствительности производится по синусоидальным решеткам. Повышение порога контрастной чувствительности может быть признаком ряда глазных заболеваний, в связи с чем его исследование может применяться в диагностике.
Адаптация зрения
Приведенные выше свойства зрения тесно связаны со способностью глаза к адаптации. Адаптация происходит к изменениям освещённости (см. темновая адаптация), цветовой характеристики освещения (способность воспринимать белые предметы белыми даже при значительном изменении спектра падающего света, см.
также Баланс белого).
Адаптация проявляется также в способности зрения частично компенсировать дефекты самого зрительного аппарата (оптические дефекты хрусталика, дефекты сетчатки, скотомы и пр.)
Психология зрительного восприятия
Основная статья: Оптические иллюзии
Зрительный аппарат — глаза и проводящие пути — настолько тесно интегрирован с мозгом, что трудно сказать, где начинается та или иная часть процесса переработки зрительной информации.
В зависимости от ситуации, человек способен «видеть» предметы, частично скрытые от глаза, например, частой решёткой. В течение одной-двух недель человек полностью адаптируется к «перевёнтутому изображению мира», создаваемому специальными призматическими очками.
Дефекты зрения
Основная статья: Заболевания глаз
Самый массовый недостаток — нечёткая, неясная видимость близких или удалённых предметов.
Дефекты хрусталика
Дальнозоркость
Видимость предметов меняется с возрастом человека: десятилетний ребёнок видит хорошо предмет не ближе 7 см, в 45 лет — 33 см, а в 70 лет необходимы очки для рассматривания близких предметов.
Так в течение жизни падает способность хрусталика менять свою кривизну, развивается дальнозоркость.
Близорукость
Другой дефект зрения — близорукость (миопия). Развивается близорукость от длительного напряжения зрения, связанного с недостатком освещения. Установлено, что в младших классах близоруких немного, но их становится больше в средних и старших классах. Чаще всего близорукость развивается к 16—18 годам.
Близорукость почти никогда не развивается у людей, ведущих образ жизни, требующий наблюдения отдалённых предметов (моряки и др.).
Дефекты близорукости и дальнозоркости могут быть преодолены с помощью очков.
Астигматизм
Данный дефект зрения связан с нарушением формы хрусталика или роговицы, в результате чего человек теряет способность одинаково хорошо видеть по горизонтали и вертикали, начинает видеть предметы искажёнными, в которых одни линии чёткие, другие — размытые. Его легко диагностировать, рассматривая одним глазом лист бумаги с тёмными параллельными линиями — вращая такой лист, астигматик заметит, что тёмные линии то размываются, то становятся чётче.
У большинства людей встречается врождённый астигматизм до 0.5 диоптрий, не приносящий дискомфорта.
Данный дефект компенсируется очками с цилиндрическими линзами, имеющими различную кривизну по горизонтали и вертикали и контактными линзами, (жёсткими или мягкими торическими), также, как и очковыми линзами, имеющими разную оптическую силу в разных меридианах.
Дефекты сетчатки
Дальтонизм
Если в сетчатке глаза выпадает или ослаблено восприятие одного из трёх основных цветов, то человек не воспринимает какой-то цвет. Есть «цветнослепые» на красный, зелёный и сине-фиолетовый цвет. Редко встречается парная, или даже полная цветовая слепота. Чаще встречаются люди, которые не могут отличить красный цвет от зелёного. Эти цвета они воспринимают как серые. Такой недостаток зрения был назван дальтонизмом — по имени английского учёного Д. Дальтона, который сам страдал таким расстройством цветного зрения и впервые описал его.
Дальтонизм неизлечим, передаётся по наследству (сцеплен с Х-хромосомой).
Иногда он возникает после некоторых глазных и нервных болезней.
Дальтоников не допускают к вождению транспорта. Очень важно хорошее цветоощущение для моряков, лётчиков, химиков, художников, поэтому для некоторых профессий цветовое зрение проверяют с помощью специальных таблиц.
Скотома
Скотома — (от греч. skotos — темнота) — пятнообразный дефект в поле зрения глаза, вызванный заболеванием в сетчатке, болезнями зрительного нерва, глаукомой. Это участки (в пределах поля зрения), в которых зрение существенно ослаблено, или отсутствует.
Иногда скотомой называют слепое пятно — область на сетчатке, соответствующая диску зрительного нерва (т. н.физиологическая скотома).
- Абсолютная скотома (absolute scotomata) — участок, в котором зрение отсутствует.
- Относительная скотома (relative scotoma) — участок, в котором зрение значительно снижено.
Предположить наличие скотомы можно самостоятельно проведя исследование с помощью теста Амслера.
Прочие дефекты
Косоглазие
Способы улучшения зрения
Стремление улучшить зрение связано с попыткой преодолеть как дефекты зрения, так и его естественные ограничения.
В зависимости от характера и причин нарушения зрения для коррекции дефектов зрительного восприятия используют различные технические приспособления, специальные упражнения, а также несколько видов оперативного вмешательства (микрохирургия, имплантация хрусталика, лазерная коррекция зрения и др.).
Инструментальные методы
Основная статья: Очки
Основная статья: Глазные линзы
Коррекция недостатков зрения обычно осуществляется с помощью очков.
Для расширения возможностей зрительного восприятия используют также специальные приборы и методы:
- Микроскопия
- Телескоп
Хирургическая коррекция
Прямая коррекция оптической способности глаза
Основная статья: Лазерная коррекция зрения
Альтернативная медицина
Система Норбекова
Специальные упражнения
Широко пропагандируются специальные упражнения для коррекции близорукости и дальнозоркости (методы Шичко, Бейтса и т.
д.). Несмотря на внушительные успехи, не завершено детальное обоснование методик, недостаточно данных о границах примененимости методов (возрастные и диагностические ограничения эффективности и применимости методик) или, скорее всего, методики игнорируются.
См. также
- Аномалоскоп
- Очки, там же — о выборе очков
- Контактные линзы
- Эйдетизм — «зрительная память»
- Эффект Трокслера
- Система Норбекова
Литература
- Р. Грегори. Разумный глаз М., 2003
- Грегори Р. Л. Глаз и мозг. Психология зрительного восприятия. М., 1970
Зрительное восприятие | это… Что такое Зрительное восприятие?
Физическая иллюзия. Соломинка кажется сломанной
Психологическая иллюзия — «Уткозаяц»
Физиологическая «иллюзия решётки»
Зрение человека (зрительное восприятие) — процесс психофизиологической обработки изображения объектов окружающего мира, осуществляемый зрительной системой.
Основная статья: Зрительная система
Содержание
|
2 Хирургическая коррекцияОбщие сведения
Глаз человека
Из-за большого числа этапов процесса зрительного восприятия его отдельные характеристики рассматриваются с точки зрения разных наук — оптики, психологии, физиологии, химии. На каждом этапе восприятия возникают искажения, ошибки, сбои, но мозг человека обрабатывает полученную информацию и вносит необходимые коррективы. Эти процессы носят неосознаваемый характер и реализуются в многоуровневой автономной корректировке искажений. Так устраняются сферическая и хроматическая аберрации, эффекты слепого пятна, проводится цветокоррекция, формируется стереоскопическое изображение и т. д. В тех случаях, когда подсознательная обработка информации недостаточна, или же избыточна, возникают оптические иллюзии.
Физиология зрения человека
Цветовое зрение
У приматов (и человека) мутация вызвала появление колбочек — цветовых рецепторов. Это было вызвано расширением экологической ниши млекопитающих, переходом части видов к дневному образу жизни, в том числе на деревьях. Мутация была вызвана появлением изменённой копии гена, отвечающего за восприятие средней, зелёночувствительной области спектра. Она обеспечила лучшее распознавание объектов «дневного мира» — плодов, цветов, листьев. В глазу человека содержатся два типа светочувствительных клеток (рецепторов): высоко чувствительные палочки, отвечающие за сумеречное (ночное) зрение, и менее чувствительные колбочки, отвечающие за цветное зрение.
Видимый солнечный спектр
Нормализованные графики светочувствительности колбочек человеческого глаза S, M, L. Пунктиром показана сумеречная, «чёрно-белая» восприимчивость палочек
В сетчатке глаза человека есть три вида колбочек, максимум чувствительности которых приходится на красный, зелёный и синий участок спектра, то есть соответствует трём «основным» цветам.
Они обеспечивают распознавание тысяч цветов и оттенков. Кривые спектральной чувствительности трёх видов колбочек частично перекрываются, что вызывает эффект метамерии. Очень сильный свет возбуждает все 3 типа рецепторов, и потому воспринимается, как излучение слепяще-белого цвета.
Равномерное раздражение всех трёх элементов, соответствующее средневзвешенному дневному свету, также вызывает ощущение белого цвета (См. Психология восприятия цвета). Трёхсоставную теорию цветового зрения впервые высказал в 1756 году М. В. Ломоносов, когда он писал «о трёх материях дна ока». Сто лет спустя её развил немецкий учёный Г. Гельмгольц, который не упоминает известной работы Ломоносова «О происхождении света», хотя она была опубликована и кратко изложена на немецком языке.
Параллельно существовала оппонентная теория цвета Эвальда Геринга. Её развили Давид Хьюбл (David H.Hubel) и Торстен Вайзел (Torsten N.Wiesel). Они получили Нобелевскую премию 1981 года за своё открытие. Они предположили, что в мозг поступает информация вовсе не о красном (R), зелёном (G) и синем (B) цветах (теория цвета Юнга-Гельмгольца,).
Мозг получает информацию о разнице яркости — о разнице яркости белого (Yмах) и черного (Yмин), о разнице зелёного и красного цветов (G-R), о разнице и синего и жёлтого цветов (B-yellow), а жёлтый цвет (yellow=R+G) есть сумма красного и зелёного цветов, где R, G и B — яркости цветовых составляющих — красного, R, зелёного, G, и синего, B.
Имеем систему уравнений — Кч-б=Yмах-Yмин; Кgr=G-R; Кbrg=B-R-G, где Кч-б, Кgr, Кbrg — функции коэффициентов баланса белого для любого освещения. Практически это выражается в том, что люди воспринимают цвет предметов одинаково при разных источниках освещения (цветовая адаптация).
Несмотря на кажущуюся противоречивость двух теорий, по современным представлениям, верны обе. На уровне сетчатки действует трёхстимульная теория, однако, информация обрабатывается, и в мозг поступают данные уже согласующиеся с оппонентной теорией.
Бинокулярное зрение
Бинокулярное зрение у человека, как и у других млекопинающих, а также птиц и рыб, обеспечивается наличием двух глаз, информация от которых обрабатывается сначала раздельно и параллельно, а затем синтезируется в мозгу в зрительный образ.
Благодаря тому, что поля зрения обоих глаз человека и высших приматов в значительной мере пересекаются, человек способен лучше, чем многие млекопитающие, определять внешний вид и расстояние (тут помогает также механизм аккомодации) до близких предметов в основном за счёт эффекта стереоскопичности зрения.
Стереоскопическое зрение
У многих видов, образ жизни которых требует хорошей оценки расстояния до объекта, глаза смотрят скорее вперёд, нежели в стороны. Так, у горных баранов, леопардов, обезьян обеспечивается лучшее стереоскопическое зрение, которое помогает оценивать расстояние перед прыжком. Человек также имеет хорошее стереоскопическое зрение.
Стереоскопический эффект сохраняется на дистанции приблизительно 0,1-100 метров.
Ведущий глаз
Глаза человека несколько различаются, поэтому выделяют ведущий и ведомый глаз. Определение ведущего глаза важно для охотников, видеооператоров и лиц других профессий. Если посмотреть через отверстие в непрозрачном экране (дырочка в листе бумаги на расстоянии 20-30 см.
) на отдалённый предмет, а затем, не смещая голову поочередно закрыть правый и левый глаз, то для ведущего глаза изображение не сместится.
Основные свойства зрения
Световая чувствительность человеческого глаза
Световая чувствительность оценивается величиной порога светового раздражителя.
Человек с хорошим зрением способен разглядеть ночью свет от свечи на расстоянии нескольких километров. Однако световая чувствительность зрения многих ночных животных (совы, грызуны) гораздо выше.
Максимальная световая чувствительность достигается после достаточно длительной темновой адаптации. Её определяют под действием светового потока в телесном угле 50° при длине волны 500 нм (максимум чувствительности глаза). В этих условиях пороговая энергия света около 109 эрг/с, что эквивалентно нескольким квантам.
Чувствительность глаза зависит от полноты адаптации, от интенсивности источника света, длины волны и угловых размеров источника, а также от времени действия раздражителя.
Чувствительность глаза понижается с возрастом из-за ухудшения оптических свойств склеры и зрачка, а также рецепторного звена восприятия.
Острота зрения
Способность различных людей видеть большие или меньшие детали предмета с одного и того же расстояния при одинаковой форме глазного яблока и одинаковой преломляющей силе диоптрической глазной системы обусловливается различием в расстоянии между чувствительными элементами сетчатки и называется остротой зрения.
Бинокулярность
Рассматривая предмет обоими глазами, мы видим его только тогда одиночным, когда оси зрения глаз образуют такой угол сходимости (конвергенцию), при котором симметричные отчётливые изображения на сетчатках получаются в определённых соответственных местах чувствительного жёлтого пятна (fovea centralis). Благодаря такому бинокулярному зрению, мы не только судим об относительном положении и расстоянии предметов, но и воспринимаем впечатления рельефа и объёма.
Бинокулярость может нарушаться при косоглазии и некоторых других заболеваниях глаз.
При сильной усталости может наблюдаться временное косоглазие, вызванное отключением ведомого глаза.
- См. также Бинокуляр, Стереоскоп.
Контрастная чувствительность
Контрастная чувствительность — способность человека видеть обьекты, слабо отличающиеся по яркости от фона. Оценка контрастной чувствительности производится по синусоидальным решеткам. Повышение порога контрастной чувствительности может быть признаком ряда глазных заболеваний, в связи с чем его исследование может применяться в диагностике.
Адаптация зрения
Приведенные выше свойства зрения тесно связаны со способностью глаза к адаптации. Адаптация происходит к изменениям освещённости (см. темновая адаптация), цветовой характеристики освещения (способность воспринимать белые предметы белыми даже при значительном изменении спектра падающего света, см. также Баланс белого).
Адаптация проявляется также в способности зрения частично компенсировать дефекты самого зрительного аппарата (оптические дефекты хрусталика, дефекты сетчатки, скотомы и пр.
)
Психология зрительного восприятия
Основная статья: Оптические иллюзии
Зрительный аппарат — глаза и проводящие пути — настолько тесно интегрирован с мозгом, что трудно сказать, где начинается та или иная часть процесса переработки зрительной информации.
В зависимости от ситуации, человек способен «видеть» предметы, частично скрытые от глаза, например, частой решёткой. В течение одной-двух недель человек полностью адаптируется к «перевёнтутому изображению мира», создаваемому специальными призматическими очками.
Дефекты зрения
Основная статья: Заболевания глаз
Самый массовый недостаток — нечёткая, неясная видимость близких или удалённых предметов.
Дефекты хрусталика
Дальнозоркость
Видимость предметов меняется с возрастом человека: десятилетний ребёнок видит хорошо предмет не ближе 7 см, в 45 лет — 33 см, а в 70 лет необходимы очки для рассматривания близких предметов.
Так в течение жизни падает способность хрусталика менять свою кривизну, развивается дальнозоркость.
Близорукость
Другой дефект зрения — близорукость (миопия). Развивается близорукость от длительного напряжения зрения, связанного с недостатком освещения. Установлено, что в младших классах близоруких немного, но их становится больше в средних и старших классах. Чаще всего близорукость развивается к 16—18 годам.
Близорукость почти никогда не развивается у людей, ведущих образ жизни, требующий наблюдения отдалённых предметов (моряки и др.).
Дефекты близорукости и дальнозоркости могут быть преодолены с помощью очков.
Астигматизм
Данный дефект зрения связан с нарушением формы хрусталика или роговицы, в результате чего человек теряет способность одинаково хорошо видеть по горизонтали и вертикали, начинает видеть предметы искажёнными, в которых одни линии чёткие, другие — размытые. Его легко диагностировать, рассматривая одним глазом лист бумаги с тёмными параллельными линиями — вращая такой лист, астигматик заметит, что тёмные линии то размываются, то становятся чётче.
У большинства людей встречается врождённый астигматизм до 0.5 диоптрий, не приносящий дискомфорта.
Данный дефект компенсируется очками с цилиндрическими линзами, имеющими различную кривизну по горизонтали и вертикали и контактными линзами, (жёсткими или мягкими торическими), также, как и очковыми линзами, имеющими разную оптическую силу в разных меридианах.
Дефекты сетчатки
Дальтонизм
Если в сетчатке глаза выпадает или ослаблено восприятие одного из трёх основных цветов, то человек не воспринимает какой-то цвет. Есть «цветнослепые» на красный, зелёный и сине-фиолетовый цвет. Редко встречается парная, или даже полная цветовая слепота. Чаще встречаются люди, которые не могут отличить красный цвет от зелёного. Эти цвета они воспринимают как серые. Такой недостаток зрения был назван дальтонизмом — по имени английского учёного Д. Дальтона, который сам страдал таким расстройством цветного зрения и впервые описал его.
Дальтонизм неизлечим, передаётся по наследству (сцеплен с Х-хромосомой).
Иногда он возникает после некоторых глазных и нервных болезней.
Дальтоников не допускают к вождению транспорта. Очень важно хорошее цветоощущение для моряков, лётчиков, химиков, художников, поэтому для некоторых профессий цветовое зрение проверяют с помощью специальных таблиц.
Скотома
Скотома — (от греч. skotos — темнота) — пятнообразный дефект в поле зрения глаза, вызванный заболеванием в сетчатке, болезнями зрительного нерва, глаукомой. Это участки (в пределах поля зрения), в которых зрение существенно ослаблено, или отсутствует.
Иногда скотомой называют слепое пятно — область на сетчатке, соответствующая диску зрительного нерва (т. н.физиологическая скотома).
- Абсолютная скотома (absolute scotomata) — участок, в котором зрение отсутствует.
- Относительная скотома (relative scotoma) — участок, в котором зрение значительно снижено.
Предположить наличие скотомы можно самостоятельно проведя исследование с помощью теста Амслера.
Прочие дефекты
Косоглазие
Способы улучшения зрения
Стремление улучшить зрение связано с попыткой преодолеть как дефекты зрения, так и его естественные ограничения.
В зависимости от характера и причин нарушения зрения для коррекции дефектов зрительного восприятия используют различные технические приспособления, специальные упражнения, а также несколько видов оперативного вмешательства (микрохирургия, имплантация хрусталика, лазерная коррекция зрения и др.).
Инструментальные методы
Основная статья: Очки
Основная статья: Глазные линзы
Коррекция недостатков зрения обычно осуществляется с помощью очков.
Для расширения возможностей зрительного восприятия используют также специальные приборы и методы:
- Микроскопия
- Телескоп
Хирургическая коррекция
Прямая коррекция оптической способности глаза
Основная статья: Лазерная коррекция зрения
Альтернативная медицина
Система Норбекова
Специальные упражнения
Широко пропагандируются специальные упражнения для коррекции близорукости и дальнозоркости (методы Шичко, Бейтса и т.
д.). Несмотря на внушительные успехи, не завершено детальное обоснование методик, недостаточно данных о границах примененимости методов (возрастные и диагностические ограничения эффективности и применимости методик) или, скорее всего, методики игнорируются.
См. также
- Аномалоскоп
- Очки, там же — о выборе очков
- Контактные линзы
- Эйдетизм — «зрительная память»
- Эффект Трокслера
- Система Норбекова
Литература
- Р. Грегори. Разумный глаз М., 2003
- Грегори Р. Л. Глаз и мозг. Психология зрительного восприятия. М., 1970
Зрительное восприятие — Институт мозга Квинсленда
Зрение — это чувство, от которого мы больше всего зависим в нашей повседневной жизни, и оно сложное: несмотря на огромные успехи, достигнутые в последнее время в области искусственного интеллекта и обработки изображений, наш мозг обрабатывает изображения значительно лучше. Итак, как мы это делаем?
От глаза к мозгу
Аксоны ганглиозных клеток выходят из сетчатки и образуют зрительный нерв, который проходит в два места: таламус (в частности, латеральное коленчатое тело, или LGN ) и верхнего двухолмия .
LGN является основным ретранслятором для передачи визуальной информации от сетчатки к коре головного мозга. Несмотря на это, сетчатка составляет только около 20 % всех входных данных для LGN, а остальные поступают от ствола мозга и коры. Таким образом, ЛГН не просто выполняет роль основного реле для передачи зрительной информации от сетчатки к коре головного мозга, а на самом деле является первой частью нашего зрительного пути, которая может быть изменена ментальными состояниями.
Верхние двухолмия помогают нам контролировать движение головы и глаз и, таким образом, определяют, куда мы направляем взгляд. Саккады, резкие движения глаз, которые вы используете при чтении этого текста, также контролируются верхним холмиком. Как и в случае с LGN, верхнее двухолмие получает сильный сигнал от коры, которая обеспечивает доминирующую команду относительно того, куда движется наш взгляд.
Корковая обработка зрительной информации
Из таламуса визуальная информация поступает в зрительную кору, расположенную в задней части нашего мозга.
Зрительная кора — одна из наиболее изученных частей мозга млекопитающих, и именно здесь объединяются элементарные строительные блоки нашего зрения — обнаружение контраста, цвета и движения — для создания богатого и полного зрительного восприятия.
Большинство исследователей считают, что визуальная обработка в коре головного мозга происходит посредством двух отдельных «потоков» информации. Один поток, иногда называемый What Pathway (фиолетовый на изображении ниже) участвует в распознавании и идентификации объектов. Другой поток, иногда называемый Where Pathway (зеленый), касается движения и местоположения объекта и поэтому важен для визуально управляемого поведения.
Selket/Wikimedia
Построение нашего визуального мира шаг за шагом
Наша зрительная кора неоднородна и может быть разделена на несколько отдельных подобластей. Эти субрегионы расположены иерархически, с простыми визуальными элементами, представленными в «нижних» областях, и более сложными элементами, представленными в «более высоких» областях.
В нижней части иерархии находится первичная зрительная кора , или V1. Это часть зрительной коры, которая получает информацию от таламуса. Нейроны в V1 чувствительны к очень простым визуальным сигналам, таким как ориентация полосы или направление, в котором движется стимул. У человека и кошек (но не грызунов) нейроны, чувствительные к одной и той же ориентации, расположены в столбцах , которые охватывают всю толщу коры.
То есть все нейроны в столбце будут реагировать на горизонтальную (но не вертикальную или наклонную) полосу. В соседнем столбце все нейроны будут реагировать на косые, но не на горизонтальные или вертикальные полосы (см. изображение ниже). Помимо этой избирательности в отношении ориентации, нейроны большей части V1 реагируют только на сигналы одного из двух наших глаз. Эти нейроны также расположены столбцами, хотя они отличаются от столбцов ориентации. Это упорядоченное расположение зрительных свойств в первичной зрительной коре было обнаружено Дэвидом Хьюбелем и Торстеном Визелем в XIX веке.
60-х годов, за что впоследствии были удостоены Нобелевской премии.
Колонки ориентации в первичной зрительной коре, вид сверху. Все нейроны в столбце преимущественно реагируют на полосы определенной ориентации, обозначенной здесь цветом. Cair et al/Wikimedia
Двигаясь вверх по визуальной иерархии, нейроны представляют более сложные визуальные функции. Например, в V2, следующей по иерархии области, нейроны реагируют на контуры, текстуры и расположение чего-либо на переднем или заднем плане.
За пределами V1 и V2 пути, передающие информацию о том, что и где , разделились на отдельные области мозга. На вершине иерархии «Что» находится нижняя височная (ИТ) кора, которая представляет полные объекты — есть даже часть ИТ, называемая веретенообразной областью лица, которая специфически реагирует на лица. Верхние области в потоке «Где» участвуют в таких задачах, как управление движениями глаз (саккадами) с использованием рабочей памяти и интеграция нашего зрения с положением тела (например, когда вы тянетесь к объекту).
Таким образом, зрительная кора демонстрирует четкую иерархическую структуру. В нижних областях (ближайших к падающему свету, например V1) нейроны реагируют на простые зрительные функции. По мере того, как визуальный ввод продвигается вверх по иерархии, эти простые функции объединяются для создания более сложных функций, пока наверху иерархии нейроны не смогут представлять полные визуальные объекты, такие как лицо.
Визуальная обработка не всегда односторонняя
Эта обработка нашего визуального мира снизу вверх может показаться логичным путем, но это еще не все. Такой восходящий подход был бы слишком медленным и трудоемким, но, что более важно, он сделал бы наш визуальный мир полным двусмысленности, и нам пришлось бы бороться за выживание. Вместо этого наше восприятие в значительной степени зависит от нашего предыдущего опыта и других механизмов « сверху вниз », таких как внимание. Профессора QBI Джейсон Маттингли и Стивен Уильямс изучают, как внимание может изменить визуальную обработку, используя когнитивный и клеточный подходы соответственно.
В качестве примера обработки сверху вниз рассмотрим изображение ниже:
Wuhazet — Henryk Żychowski
Квадрат A выглядит светлее, но на самом деле он темнее, чем квадрат B. Очевидно, что наша зрительная система плохо справляется с видением реальности. Но это не его цель. Вместо этого наш мозг пытается осмыслить то, что видит, а не ищет истину.
В случае с приведенным выше изображением мы автоматически видим (основываясь на прошлом опыте) светлые и темные квадраты, расположенные в шахматном порядке, с центральной освещенной частью и тенью, отбрасываемой по краям. Со всей этой информацией мы интерпретируем A как светлый квадрат в тени, а B как ярко освещенный темный квадрат. Это не реальность, но наиболее вероятное объяснение, учитывая весь наш предыдущий опыт и имеющиеся данные. Именно так работает наша зрительная система, которая в конечном счете помогает нам понимать мир и, таким образом, способствует нашему выживанию.
Вот квадраты рядом:
И в завершение, просто потому, что это весело, вот видео с отличной демонстрацией и объяснением того, насколько мощной может быть обработка сверху вниз в визуальном восприятии.
Автор: Алан Вудрафф
Зрительное восприятие — Когнитивные способности
Что такое зрительное восприятие?
Способность читать этот текст кажется простым процессом. Мы смотрим на буквы и можем понять смысл слов. Это кажется простым, но на самом деле это чрезвычайно сложный процесс, в котором задействован ряд структур мозга, специализирующихся на зрительном восприятии и различных подкомпонентах зрения.
Восприятие — это способность интерпретировать информацию, которую ваши органы чувств получают из окружающей среды. Эта способность интерпретировать информацию зависит от ваших конкретных когнитивных процессов и предшествующих знаний. Зрительное восприятие можно определить как способность интерпретировать информацию, которую получают наши глаза. Результатом интерпретации и получения мозгом этой информации является то, что мы называем зрительным восприятием, зрением или зрением.
Зрительное восприятие — это процесс, который начинается в наших глазах:
- Фоторецепция : Световые лучи достигают наших зрачков и активируют рецепторные клетки сетчатки.
- Передача и основная обработка : Сигналы, производимые этими клетками, передаются через зрительный нерв в мозг. Сначала он проходит через перекрест зрительных нервов (где пересекаются зрительные нервы, в результате чего информация, полученная из правого поля зрения, направляется в левое полушарие, а информация, полученная из левого поля зрения, поступает в правое полушарие), а затем ретранслируется. к латеральному коленчатому ядру таламуса.
- Наконец, зрительная информация, которую получают наши глаза, отправляется в зрительную кору затылочной доли.
Характеристики, играющие роль в зрительном восприятии
Чтобы получить представление о сложности этой когнитивной функции, попробуйте подумать о своем мозге, когда смотрите на футбольный мяч.
Какие факторы вы должны определить?:
- Освещение и контрастность : Вы можете видеть линии, которые более или менее освещены, и имеют параметр, который отличается от остальных объектов вокруг и позади него.
- Размер : это круглый объект с окружностью около 27 дюймов.
- Форма: круглая.
- Позиция Это примерно в 10 футах от меня, справа от меня. Я мог легко коснуться его.
- Цвет : Белый с черными пятиугольниками. Если бы свет исчез внезапно, мы бы все равно знали, что он черно-белый.
- Размеры : Трехмерный, что означает, что это сфера.
- Движение : сейчас не движется, но может двигаться.
- Юниты : есть один, и он отличается от земли.
- Использование : используется для игры в футбол. Его пинают ногой
- Личные отношения с объектом : такие же, как на футбольной тренировке.
- Название : это футбольный мяч. Этот последний процесс называется именованием.
Если это кажется большим количеством шагов, подумайте о том, как ваш мозг делает это постоянно и чрезвычайно быстро в течение всего дня. Всякий раз, когда вы смотрите на что-либо, ваш мозг воспринимает всю информацию и придает ей смысл. Вдобавок ко всему, мозг не пассивно воспринимает информацию, которую он получает, а фактически предоставляет информацию и помогает завершить то, что он видит (это поможет вам понять, что мяч круглый, хотя на картинке он плоский)/ В затылочная доля в головном мозге имеется ряд областей, которые специализируются на каждом из вышеперечисленных процессов в прилежащих долях ( височная доля и теменная доля ). В общем, хорошее восприятие требует, чтобы все области работали вместе.
Когда вы смотрите на свой стол, ваш мозг идентифицирует все на нем с первого взгляда, позволяя вам быстро реагировать на это.
Знание этого поможет вам понять, насколько важно иметь хорошее зрительное восприятие и как оно играет большую роль в вашей повседневной жизни.
Примеры зрительного восприятия
- Вождение автомобиля — одна из самых сложных повседневных задач, которую многие люди выполняют каждый день. Он требует множества различных сложных процессов, одним из которых является зрительное восприятие. Если один из процессов зрительного восприятия дает сбой, у вас есть шанс подвергнуть опасности себя или окружающих. Так важно быстро определить, насколько близко две машины друг к другу, как быстро они едут и т. д., что было бы невозможно, если ваше зрительное восприятие плохое.
- Ребенку на занятиях будет очень полезно развитое зрительное восприятие, так как это позволит ребенку делать записи и лучше понимать материал в целом. Изменение или недостаток этих навыков может привести к плохой успеваемости.
- В изобразительном искусстве, таком как живопись или графический дизайн, очень важно зрительное восприятие. Если вы хотите нарисовать квадрат, который кажется реалистичным, вам придется использовать свое визуальное восприятие, чтобы выбрать каждый цвет и идеально нарисовать каждую линию.
- Зрительное восприятие необходимо для любого вида деятельности, требующей наблюдения или ухода. Охранник с плохим зрением не сможет хорошо видеть камеры видеонаблюдения, что затруднит выполнение его работы.
- Конечно, мы постоянно используем зрительное восприятие.
Если вы хотите нарисовать квадрат, который кажется реалистичным, вам придется использовать свое визуальное восприятие, чтобы выбрать каждый цвет и идеально нарисовать каждую линию.Патологии и расстройства, связанные с проблемами зрительного восприятия
Дефицит зрительного восприятия может быть вызван множеством проблем и трудностей разного уровня.
Полная или частичная потеря зрения из-за повреждения органов восприятия может привести к значительным нарушениям восприятия (слепоте). Это может быть вызвано повреждением самого глаза , повреждением путей, которые передают информацию от глаза в мозг (например, глаукома), или повреждением областей мозга ответственных за анализ информации например, инсульт или черепно-мозговая травма.
Восприятие не является единым процессом , оно требует использования многих других процессов и механизмов, что означает, что другие специфические повреждения могут изменить любой из ранее упомянутых процессов. Эти нарушения известны как зрительная агнозия. Зрительная агнозия — это неспособность распознавать изученные объекты , даже если ваше зрение все еще в порядке. Агнозию обычно делят на два типа: перцептивную агнозию, которая позволяет человеку видеть части объекта, но не может понять объект на какое-то время, и ассоциативную агнозию, которая позволяет человеку понять весь объект, но не не знаю, что это такое. Трудно понять перцептивный опыт людей с этим расстройством, потому что, хотя они «видят» объект, у них возникает ощущение слепоты. Существуют и другие, более специфические расстройства, такие как акинетопсия (неспособность видеть движение), ахроматопсия (неспособность видеть цвета), прозопагнозия (неспособность узнавать знакомые лица) и алексия (неспособность научиться читать) наряду с другими.
.
Помимо нарушений, частично или полностью нарушающих способность зрительного восприятия, существуют и другие расстройства, которые изменяют получаемую зрительную информацию, либо искажая зрительную информацию, либо полностью ее устраняя. Так обстоит дело с шизофреническими галлюцинациями или другими синдромами. Существуют также другие типы визуальных иллюзий, из-за которых люди теряют зрение, например, Синдром Шарля-Бонне . При этом синдроме человек теряет зрение, и после длительного периода, когда мозг не получает никакой зрительной стимуляции или активности, он начинает работать неправильно. Мозг вызывает галлюцинации и визуальные иллюзии, когда они видят геометрические фигуры или людей. Однако, в отличие от шизофренических галлюцинаций, те, кто страдает этим расстройством, знают, что галлюцинации ненастоящие.
Как можно измерить и оценить зрительное восприятие?
Зрительное восприятие позволяет выполнять невероятное количество действий.
Способность взаимодействовать с окружающей средой и своим окружением напрямую зависит от качества вашего зрительного восприятия. Вот почему оценка и знание того, насколько развито ваше зрительное восприятие, может быть полезно в ряде областей вашей жизни, таких как учеба, медицина или профессиональные области. В академической сфере важно знать, у каких детей могут быть проблемы с просмотром доски или написанием заметок. В медицинской сфере важно знать уровень своего зрительного восприятия, чтобы знать, может ли пациент неправильно прочитать инструкции относительно своего лекарства или если он не может жить и развиваться самостоятельно. Наконец, зрительное восприятие в профессиональной среде поможет при чтении или работе в потенциально опасной ситуации. Знание того, какие работники не должны работать с тяжелым оборудованием или кому может потребоваться помощь на конкретном собрании, может иметь значение для работодателя.
С помощью полной нейропсихологической оценки вы можете точно измерить ряд когнитивных навыков, включая зрительное восприятие.
Эта оценка оценивает визуальную оценку с использованием основанного на задачах классического теста NEPSY от Коркмана, Кирка и Кемпа (1998). Это задание позволяет понять, насколько хорошо пользователь способен декодировать и расшифровывать различные элементы в упражнении, а также измерить когнитивные ресурсы, необходимые пользователю для понимания и максимально эффективного выполнения задания. Помимо визуального восприятия, тест также измеряет называние, время отклика и скорость обработки.
- Тест декодирования VIPER-NAM: Изображения различных объектов появляются на экране на короткое время, а затем исчезают. Далее появятся четыре буквы, только одна из которых будет соответствовать названию предмета. Пользователь должен выбрать правильный ответ как можно быстрее.
Как можно восстановить или улучшить зрительное восприятие?
Как и все наши когнитивные способности, зрительное восприятие можно тренировать и улучшать, и CogniFit («КогниФит») может помочь в тренировке этой способности.
Реабилитация зрительного восприятия основана на науке о нейропластичности . CogniFit («КогниФит») предлагает набор профессиональных заданий и тестов, разработанных для помощи профессионалам и отдельным лицам в реабилитации и улучшении нарушений зрительного восприятия и других когнитивных функций. Мозг и нейронные связи, как мышцы, укрепляются и совершенствуются с помощью практики и тренировок. Вот почему можно на самом деле улучшить свое зрительное восприятие, часто тренируя и тренируя правильные нейронные связи. По мере улучшения зрительного восприятия у вас появится возможность отправлять информацию из глаз в мозг быстрее и эффективнее, чем раньше.
CogniFit («КогниФит») был создан командой профессионалов, специализирующихся в области нейрогенеза и синаптической пластичности, благодаря чему мы смогли создать персонализированную программу когнитивной стимуляции , адаптированную к потребностям каждого пользователя.
