516 2

Rozdział 16 _

BIOFIZYKA ZMYSŁU WZROKU

Bolesław Kędzia 16.1. Wstęp

W zjawiskach wzrokowych procesy fizjologiczne i fizyczne tak są wzajemnie powiązane. że w wy)a<nicniu funkcji zmysłu wzroku nic sposób nic uwzględnić biofi-zycznych aspektów zagadnienia. Dlatego w tym rozdziale wprowadzimy podstawowe pojęcia Kio fizyczne dotyczące zmysłu wzroku, starając się równocześnie wskazać na »ch praktyczny użyteczność w interpretacji zjawisk wzrokowych. Zaczniemy od omówienia właściwości układu optycznego, ponieważ oko ma taki układ. Dalej rozpatrzymy pewne elementy transformacji informacji zachodzącej podczas widzenia. W zakończeniu zastanowimy się. jak rozszerzyć zakres możliwości zmysłu wzroku, zapewniając oku współpracę z dodatkowym układem optycznym.

16.2. Układ optyczny

Ogniskiem soczewki lub układu soczewek nazywamy punkt, w którym skupi się wiązka promieni równoległych do osi po przejściu przez układ - to dla soczewek i układów skupiających, czyli dodatnich. W przypadku soczewek i układów rozpraszających (ujemnych) - ogniskiem nazywamy punkt, w którym przecinają się przedłużenia promieni wychodzących. Ogniskową natomiast definiujemy, z pewnym przybliżeniem, jako odległość od środka soczewki do ogniska. Jak wielkie jest to przy bliżenie? W przypadku teoretycznym, czyli soczewki mc mającej grubości, definicja ta jest ścisła. W układach rzeczywistych przybliżenie jest czasem tak duże. że trudno z niego korzystać. Na przykład układ optyczny oka. składający się z rogówki. soczewki ocznej i ośrodków przez mc rozgraniczanych, ma grubość porównywalną z promieniami krzywizn powierzchni załamujących i nadto nie ma osi symetrii prostopadłej do osi optycznej, a zatem trudno mówić o środku układu. Jeśli więc nie można określić środka układu optycznego rzeczywistego, to i powyższa definicja ogniskowej jest nieprzydatna. Nie można na jej podstawie ustalić długości ogniskowej, a także wykreślić biegu promieni przez układ, dlatego wprowadzono pojęcie płaszczyzn głównych. W każdym układzie optycznym wyróżniamy dwie płaszczyzny główne - przedmiotową i obrazową PUnzczyzna główna obraztmu jest zbiorem punktów M*. w których przecinają się przedłużenia promieni padających równolegle do osi z przedłużeniami odpowiednich promieni załamanych (ryc. 16.1). Oczywiście, zgodnie z definicją ogniska, kierunki tych załamanych promieni

516