Ночное зрение. Как лучше видеть в темноте
Отчего мы плохо видим ночью, и как улучшить зрение, когда темно
В дневное время при свете солнца все люди (ну, или почти все) имеют прекрасное зрение и различают окружающую реальность и предметы до мельчайших подробностей. Те, у кого зрение слабое, могут пользоваться очками и в итоге тоже хорошо видеть все вокруг. Зато ночью мы все превращаемся в подслеповатых летучих мышей. Но может быть множество ситуаций, когда нам требуется обладать хорошим ночным зрением.
Даже дома надо хорошо ориентироваться в потемках, чтобы найти дорогу к холодильнику или в туалет.
Если вы воспользуетесь фонариком, то осветите себе путь и все вокруг, но не всегда это хорошее решение. Мало того, пучок света в темноте парадоксальным образом снижает вашу способность видеть в ночное время. Можно вооружиться специальным оборудованием, для чего купить какие-нибудь причудливые военизированные очки ночного видения. Но наш естественный невооруженный глаз обладает своими собственными возможностями ночного видения. Если знать, как ими воспользоваться, то наши глаза могут оказаться не менее эффективными, чем технические навороты в виде ночной оптики. 1Gai.Ru разбирался с тем, почему наши глаза хуже видят во тьме и как это исправить.
Как наши глаза видят в темноте
Jez Timms / unsplash.com
Давайте для начала рассмотрим, каким образом происходит этот процесс – различение нашим органом зрения окружающих предметов в условиях низкой освещенности. В школе мы все проходили что-то такое в курсе биологии, но точно ли вы помните все в подробностях? Когда мы поймем, каким образом видим в темноте, то сможем сделать что-то для улучшения нашего зрения в ночное время.
Зрачок человеческого глаза. Он работает как диафрагма фотокамеры, позволяя определенному количеству света попадать в наш глаз. Когда зрачок расширяется, глаз воспринимает больше фотонов, если сужается – света попадает меньше. Принцип работы этого сложного органа совпадает с работой диафрагмы фотоаппарата – точно так же, как и диафрагма расширяется при низкой освещенности и больше пропускает света, так же и зрачок способен расширяться, когда вокруг нас темнеет.
v2osk / unsplash.com
Но хотя процесс и сложный, не только он влияет на наше зрение для приспособления к ночному зрению. Есть более сложный механизм, связанный со строением нашего глаза.
Палочки и колбочки. Начнем с того, что человек только думает, что видит глазами. На самом деле все, что мы видим, по зрительному нерву передается в кору головного мозга – в затылочную часть, где мозг соединяет правую и левую картинку в одну и обрабатывает изображение в привычные нам образы. Так что можно сказать, что мы видим затылком.
Само изображение – это пучок света или фотоны, которые попадают через зрачок на заднюю часть глазного яблока, на сетчатку, представляющую собой слой сенсорной мембраны. Такие элементы, как хрусталик, стекловидное тело и роговица, входят в оптическую систему глаза и служат для наведения фокуса и четкости картинки.
Сетчатка работает, как пленка на аналоговом фотоаппарате, там нервные сигналы собираются для дальнейшего направления в кору мозга. Эта тонкая пленка содержит два типа фоторецепторов – палочки и колбочки, которые получили свои названия из-за того, что показались ученым-исследователям своей формой похожими на эти предметы.
Палочки – их в наших глазах содержится более 90 млн. Они преобразуют световое излучение в нервное возбуждение. Они настолько чувствительные, что способны реагировать на попадание всего лишь нескольких фотонов света. Вот почему они лучше справляются при слабой освещенности.
Когда мы оказываемся в условиях недостаточной освещенности, наши глаза могут что-то видеть именно за счет работы палочек. Однако палочки не могут обеспечить для нас различение цветов. Поэтому когда мы смотрим вокруг себя в сумерках или при плохом искусственном освещении, то мы видим все каким-то приглушенным и серым, без выделения цвета.
Колбочки имеют коническую форму, их в наших глазах насчитывается около 6 млн. Эти рецепторы обладают чувствительностью к свету в сто раз меньшей, чем у палочек, поэтому для зрения им требуется гораздо больше освещения. Зато колбочки лучше реагируют на быстрое движение.
Эти фоторецепторы отвечают за то, что мы различаем цвета. Они делятся на три типа и могут передавать красный, зеленый и синий, остальные цвета спектра мы можем видеть за счет комбинации активированных колбочек. В основном колбочки размещаются в центральной ямке сетчатки глазного яблока. Именно они отвечают за то, что мы видим цветную картинку при дневном освещении с хорошей детализацией.
Фотопигменты – это химические вещества в составе палочек и колбочек, обладающие светочувствительностью, за счет которых происходит преобразование световой энергии, попадающей на сетчатку, в электрические сигналы. Последние поступают в мозг и там расшифровываются в зрительные образы, которые мы «видим». Если продолжить аналогию с фотокамерой, то фотопигменты будут соответствовать химическим реактивам, с помощью которых мы можем проявить нашу отснятую пленку.
Родопсин – фермент, который обеспечивает ночное видение
ru.m.wikipedia.org
Колбочки и палочки содержат разные фотопигменты, обеспечивающие цветовоспроизведение. В палочках содержится пигмент родопсин, в колбочках – фотопсин.
Как мы можем убедиться, именно родопсин – то самое вещество, которое дает нам возможность видеть в сумерках. Но у родопсина есть такая особенность – как только на него попадает яркий свет, этот фотопигмент разлагается, идет процесс фотообесцвечивания. В итоге светочувствительность наших глаз сразу же падает во время пребывания в условиях низкой освещенности и при попадании луча света. Мы теряем способность хорошо различать предметы в темноте, и чем ярче пучок света, тем сильнее обесцвечивается пигмент родопсин.
Как только световой поток убрать от наших глаз, палочки в сетчатке начинают восстанавливать родопсин. Причем полное восстановление происходит примерно в течение 30 минут, после чего наше зрение вновь получает оптимальную способность к ночному зрению.
Несмотря на то что полная регенерация родопсина занимает полчаса, как только наши глаза перестают получать высокий уровень света, который и вызвал распад пигмента, они сразу начинают восстанавливать способность видеть в потемках. Сразу можно заметить, что зрение восстанавливается и постепенно обретается все лучшая видимость – глаза начинают «привыкать» к темноте.
Если вам когда-нибудь доводилось переходить из яркого солнечного дня на улице куда-либо в темное помещение, вы замечали, что в течение нескольких минут все выглядит очень темным, несмотря на включенное внутреннее освещение. Теперь вы понимаете, что происходит в ваших оптических приборах – глазах: солнечный свет фотообесцвечивает родопсин в сетчатке глазных яблок, из-за чего ваши глаза как бы «слепнут» и изо всех сил пытаются рассмотреть окружающее в условиях внезапного снижения освещенности.
Возможно, вы замечали, как ваше зрение постепенно становилось все яснее, пока вы находились в комнате с плохим освещением. Это было обеспечено работой родопсина, который регенерировался в палочках сетчатки. Вся эта система похожа на функции систем биоробота. Что довольно круто, не так ли?
Как улучшить ночное зрение
lateet.com
Мы познакомились с теорией, по которой работают наши глаза, и разобрались, как обеспечивается зрение. И теперь, когда хотя бы приблизительно представляем, как мы можем видеть в темноте, мы готовы понять, как поддерживать хорошее ночное зрение. Самый главный принцип – когда вы вынуждены вести наблюдение в темное время суток, постарайтесь не допускать, чтобы ваши глаза получили воздействие яркого потока света. Чем меньше света вы получите, тем лучше.
Вы уже знаете, в чем причина – в тот момент, когда родопсин в палочках сетчатки подвергнется действию светового потока, этот пигмент начинает обесцвечиваться и тускнеть, вместе с тем ночное зрение стремительно ухудшается. Чтобы полностью восстановить ночное видение, потребуется примерно полчаса.
Если вы ночью посмотрите на свет фонарика, лампочку или экран смартфона, даже если поднимете глаза на ярко светящуюся луну, то родопсин все равно будет разрушен. Поэтому если вам важно сохранять хорошее зрение ночью, не смотрите на свет!
Как хорошо видеть ночью с горящим фонариком
GETTY IMAGES
Ладно, скажете вы, а что насчет фонарика? Он же специально создан для того, чтобы видеть в темноте. Все так, но есть интересная проблема, связанная с фонариком и ночным видением.
Это отличный инструмент для того, чтобы отыскать что-то в темноте, рассмотреть текст на бумаге или осветить себе путь. Но, пользуясь этим искусственным помощником, вы волей-неволей разрушаете родопсин, а он, как вы помните, отвечает за ночное зрение. Вы теряете эту способность. Поэтому, если для вас важно сохранить способность хорошо различать окружение в потемках, рассмотрите несколько советов.
1. Во-первых, для начала подумайте, так ли уж вам нужен фонарик? Когда вам нужно выйти на улицу в темное время, вы автоматически тянетесь за фонариком, так как вам кажется, что без него нельзя будет рассмотреть, что вы делаете и куда идете. Но ведь вашим глазам требуется некоторое время, чтобы полностью привыкнуть к темноте – вы помните. Если вы дадите себе такой шанс, то сможете обнаружить, что фонарик вам не так уж нужен, особенно когда вы находитесь на улице или работаете под лунным светом.
2. Старайтесь пользоваться светом фонаря минимальной интенсивности. В наши дни большинство светодиодных фонариков позволяют выбирать, сколько света излучает устройство. Поэтому, если вы вынуждены использовать фонарик, выберите минимально возможную настройку освещения. Помните, что чем свет интенсивнее, тем сильнее разлагается родопсин, поэтому чем меньше фонарик излучает света, тем лучше.
Не смотрите прямо в центр луча
3. Не смотрите в центр светового потока фонарика. Когда вы направляете фонарик на объект в вашем окружении, то совершенно естественно смотреть в центр снопа света, который исходит от фонарика. Это имеет смысл, поскольку тут самая яркая часть светового луча, исходящего от фонарика. Но взгляд на самую яркую область снопа света только ускорит исчезновение родопсина из сетчатки, а вместе с ним – и вашего ночного зрения. Вместо того чтобы смотреть прямо в центр светового луча от вашего фонарика, смотрите на его периферию.
Отражайте свет от окружающих предметов
4. Отражайте свет от окружающих предметов. Если вы находитесь в темной комнате, то можете смотреть не прямо на самое яркое световое пятно, исходящее от фонарика. Направьте свет на, например, стену, и смотрите в рассеянном свете, используя полученный отраженный от стены свет.
Отражайте свет от себя при чтении
5. Отражайте свет от себя во время чтения. Если вам нужно прочитать документ с фонариком, вместо того, чтобы направлять свет прямо на бумагу и смотреть прямо в центр луча, прижмите фонарик к груди и немного наклоните его. Вы фактически отражаете свет от своей груди, чтобы осветить документ более тусклым окружающим светом.
А как насчет красного или зеленого света?
Isravel Raj / unsplash.com
Можно ли использовать фонарик с красным светом, какие можно увидеть в фильмах, где ими пользуется спецназ в ночное время? Военные не зря взяли на вооружение ночную оптику с красным светом. Дело в том, что родопсин имеет меньшую чувствительность к фотообесцвечиванию, получаемому от длинноволнового красного света. Он разрушается меньше от красного света, по сравнению с белым светом.
В то время как военные уже широко применяют красный свет для обеспечения ночного видения, в вооруженных силах наблюдается тенденция к использованию зеленого света при низкой освещенности. Наш глаз так устроен, что он более восприимчив к зеленому свету. Поэтому мы способны видеть вещи более четко в зеленом свете при более низкой интенсивности светового излучения. То есть при зеленом свете вам не нужно столько света от фонарика, чтобы читать карту в темноте.
Если подвести итог, то мы увидим, что красный свет хорошо использовать ночью из-за того, что он меньше снижает уровень родопсина. В то же время использование зеленого дает возможность для использования света меньшей интенсивности. Захотите ли вы использовать тот или иной цвет, зависит от ваших предпочтений.
В любом случае применяется тот же всеобъемлющий принцип, изложенный выше: используйте как можно меньше света. Действительно яркий красный или зеленый луч света от вашего фонарика все равно вызовет разложение родопсина, лишив ночного зрения. Важно определить интенсивность света. Избегайте яркого света, независимо от его цвета.
Другие советы и рекомендации по поддержанию и использованию ночного видения
1. Если вы выходите из светлого помещения в темное, на время закройте глаза. Достаточно нескольких секунд, чтобы начал генерироваться родопсин, а когда вы в темноте откроете глаза, вы сможете что-то увидеть, а не будете ощущать себя в глухой черноте.
2. Вы можете закрыть только один глаз, когда выходите из темной зоны в освещенную или заходите обратно. Тогда один глаз останется в «рабочем» состоянии и будет приспособлен к тому или иному варианту освещения. К примеру, вы идете ночью в ванную или туалет. Прикройте один глаз и потом включайте свет. Когда выключите свет, закройте другой глаз. А когда вернетесь в постель в темной спальне, этот глаз будет сохранять ночное видение.
3. Когда вы едете по дороге ночью и навстречу движется машина с дальним светом, вы можете применить этот же принцип. Яркий свет фар ослепит вас на время. Но вы можете закрыть один глаз, когда тот автомобиль проезжает мимо. Родопсин в этом глазу не будет фотообесцвечен, и вы сразу адаптируетесь к слабому освещению.
Есть даже такая теория, по которой пираты носили повязку на одном глазу не по причине отсутствия органа зрения, утерянного в лихой схватке, а как раз потому, что они использовали именно эту технику: они держали повязку на одном глазу, когда находились на палубе, а затем передвигали повязку на другой глаз, когда спускались в трюм. Теперь незащищенный, все еще наполненный родопсином глаз мог хорошо видеть в темноте внутренних отсеков. Это забавная идея, но, к сожалению, нет никаких исторических свидетельств, подтверждающих эту легенду.
4. Ночью используйте периферийное зрение. Как упоминалось выше, колбочки в наших глазах расположены на небольшом участке сетчатки, называемом ямкой. Они обеспечивают острое центральное зрение, также называемое фовеальным зрением. С другой стороны, палочки расположены по всей задней части сетчатки, поэтому они меньше подходят для центрального зрения, но зато больше подходят для периферического зрения. На самом деле вы сможете видеть больше, когда не смотрите прямо на что-то. Поэтому вместо того, чтобы смотреть прямо на объекты ночью, смотрите на них как бы боковым зрением – так вы увидите объект более четко.
Источник статьи: How to See Better in the Dark
Обложка: cocky-online.cz / www.artofmanliness.com
