Светлочувствителност на човешкото око
Способността на окото да възприема светлината и да разпознава различна степен на нейната яркост се нарича възприемане на светлината, а способността да се адаптира към различна яркост на осветлението се нарича адаптация на окото; светлинната чувствителност се изчислява от стойността на прага на светлинния стимул. Човек с добро зрение е в състояние да види светлината от свещ през нощта на разстояние от няколко километра. Максималната чувствителност към светлина се достига след достатъчно продължителна адаптация на тъмнината. Определя се под действието на светлинен поток под твърд ъгъл от 50 ° при дължина на вълната 500 nm (максимална чувствителност на очите). При тези условия праговата светлинна енергия е около 10-9 erg/s, което е еквивалентно на потока от няколко кванта от оптичния диапазон в секунда през зеницата. Приносът на зеницата за регулирането на чувствителността на окото е изключително незначителен. Целият диапазон от яркост, който нашият визуален механизъм е в състояние да възприеме, е огромен: от 10-6 cd • m² за око, напълно приспособено към тъмнината, до 106 cd • m² за око, напълно адаптирано към светлината. обхватът на чувствителност се крие в разлагането и възстановяването на фоточувствителни пигменти в фоторецепторите на ретината - конуси и пръчки. Човешкото око съдържа два вида светлочувствителни клетки (рецептори): високочувствителни пръчки, които са отговорни за здрач (нощно) зрение, и по-малко чувствителни конуси, които са отговорни за цветното зрение.
В ретината на човешкото око има три вида конуси, максимумите на чувствителност на които са в червената, зелената и синята част на спектъра. Разпределението на типовете конуси в ретината е неравномерно: "сините" конуси са по-близо до периферията, докато "червените" и "зелените" са разпределени на случаен принцип. Съчетаването на типовете конуси с три "основни" цвята позволява разпознаване на хиляди цветове и нюанси. Кривите на спектралната чувствителност на трите вида конуси частично се припокриват, което допринася за явлението метамеризъм (фиг. 10).
Много силната светлина възбужда и трите вида рецептори и поради това се възприема като ослепително бяло лъчение.
Равномерното дразнене и на трите елемента, съответстващо на среднопретеглената дневна светлина, също създава усещане за бяло.
Гените, кодиращи светлочувствителни опсинови протеини, са отговорни за цветното зрение на човека (Таблица 1). Според привържениците на трикомпонентната теория, присъствието на три различни протеина, които реагират на различни дължини на вълната, е достатъчно за възприемане на цветовете. Повечето бозайници имат само два от тези гени, така че имат черно-бяло зрение. Чувствителният към червена светлина опсин се кодира при хората от гена OPN1LW. Други човешки опсини кодират гени OPN1MW, OPN1MW2 и OPN1SW, първите два от които кодират протеини, които са чувствителни към светлина при средни дължини на вълните, а третият е отговорен за опсина, който е чувствителен към късите дължини на вълната на спектъра.
Зрителното поле е пространството, едновременно възприемано от окото с фиксиран поглед и фиксирана позиция на главата. Той има определени граници, съответстващи на прехода на оптично активната част на ретината в оптически сляпата. Зрителното поле е изкуствено ограничено от изпъкналите части на лицето - задната част на носа, горния ръб на орбитата. Освен това границите му зависят от положението на очната ябълка в орбитата. Освен това във всяко око на здрав човек има област на ретината, която не е чувствителна към светлина, която се нарича сляпо петно. Нервните влакна от рецепторите до сляпото петно преминават по ретината и се събират в зрителния нерв, който преминава през ретината към другата страна на ретината. По този начин на това място няма светлинни рецептори.