Что такое дальнозоркость и близорукость физика. Как работает глаз? Глаза и зрение

Глаз иногда называют живым фотоаппаратом, так как оптическая система глаза, дающая изображение, сходна с объективом фотоаппарата, но она значительно сложнее.

Глаз человека (и многих животных) имеет почти шарообразную форму (рис. 163), он защищен плотной оболочкой, называемой склерой. Передняя часть склеры - роговая оболочка 1 прозрачна. За роговой оболочкой (роговицей) расположена радужная оболочка 2, которая у разных людей может иметь разный цвет. Между роговицей и радужной оболочкой находится водянистая жидкость.

Рис. 163. Глаз человека

В радужной оболочке есть отверстие - зрачок 3, диаметр которого в зависимости от освещения может изменяться примерно от 2 до 8 мм. Меняется он потому, что радужная оболочка способна раздвигаться. За зрачком расположено прозрачное тело, по форме похожее на собирающую линзу, - это хрусталик 4, он окружён мышцами 5, прикрепляющими его к склере.

За хрусталиком расположено стекловидное тело 6. Оно прозрачно и заполняет всю остальную часть глаза. Задняя часть склеры - глазное дно - покрыто сетчатой оболочкой 7 (сетчаткой). Сетчатка состоит из тончайших волокон, которые, как ворсинки, устилают глазное дно. Они представляют собой разветвлённые окончания зрительного нерва, чувствительные к свету.

Как получается и воспринимается глазом изображение?

Свет, падающий в глаз, преломляется на передней поверхности глаза, в роговице, хрусталике и стекловидном теле (т. е. в оптической системе глаза), благодаря чему на сетчатке образуется действительное, уменьшенное, перевёрнутое изображение рассматриваемых предметов (рис. 164).

Рис. 164. Формирование изображения на сетчатке глаза

Свет, падая на окончания зрительного нерва, из которых состоит сетчатка, раздражает эти окончания. Раздражения по нервным волокнам передаются в мозг, и человек получает зрительное впечатление, видит предметы. Процесс зрения корректируется мозгом, поэтому предмет мы воспринимаем прямым.

А каким образом создаётся на сетчатке чёткое изображение, когда мы переводим взгляд с удалённого предмета на близкий или наоборот?

В оптической системе глаза в результате его эволюции выработалось замечательное свойство, обеспечивающее получение изображения на сетчатке при разных положениях предмета. Что же это за свойство?

Кривизна хрусталика, а значит, и его оптическая сила могут изменяться. Когда мы смотрим на дальние предметы, то кривизна хрусталика сравнительно невелика, потому что мышцы, окружающие его, расслаблены. При переводе взгляда на близлежащие предметы мышцы сжимают хрусталик, его кривизна, а следовательно, и оптическая сила увеличиваются.

Способность глаза приспосабливаться к видению как на близком, так и на далёком расстоянии называется аккомодацией глаза (в пер. с лат. «приспособление»). Предел аккомодации наступает, когда предмет находится на расстоянии 12 см от глаза. Расстояние наилучшего видения (это расстояние, при котором детали предмета можно рассматривать без напряжения) для нормального глаза равно 25 см. Это следует учитывать, когда пишете, читаете, шьёте и т. п.

Во-первых, мы видим большее пространство, т. е. увеличивается поле зрения. Во-вторых, зрение двумя глазами позволяет различать, какой предмет находится ближе и какой - дальше от нас. Дело в том, что на сетчатках правого и левого глаза получаются отличные друг от друга изображения, мы как бы видим предметы слева и справа. Чем ближе предмет, тем заметнее это различие, оно и создаёт впечатление разницы в расстояниях, хотя, конечно, изображения сливаются в нашем сознании в одно. Благодаря зрению двумя глазами мы видим предмет объёмным, не плоским.

Вопросы

1. Как получается и воспринимается изображение глазом?
2. Как создаётся чёткое изображение на сетчатке, когда переводят взгляд с удалённого предмета на близкий?
3. Какое преимущество даёт зрение двумя глазами?

Задание

1. Используя дополнительную литературу и Интернет, начертите схему построения изображения в фотоаппарате.
2. Подготовьте презентацию о современных фотоаппаратах и их использовании в быту и технике.

Это любопытно...

Близорукость и дальнозоркость. Очки

Благодаря аккомодации изображение рассматриваемых предметов получается как раз на сетчатке глаза. Это выполняется, если глаз нормальный.

Глаз называется нормальным, если он в ненапряжённом состоянии собирает параллельные лучи в точке, лежащей на сетчатке (рис. 165, а). Наиболее распространены два недостатка глаза - близорукость и дальнозоркость.

Близоруким называется такой глаз, у которого фокус при спокойном состоянии глазной мышцы лежит внутри глаза (рис. 165, б). Близорукость может быть обусловлена большим удалением сетчатки от хрусталика по сравнению с нормальным глазом. Если предмет расположен на расстоянии 25 см от близорукого глаза, то изображение предмета получится не на сетчатке (как у нормального глаза), а ближе к хрусталику, впереди сетчатки. Чтобы изображение оказалось на сетчатке, нужно приблизить предмет к глазу. Поэтому у близорукого глаза расстояние наилучшего видения меньше 25 см.

Рис. 165. Недостатки зрения

Дальнозорким называется глаз, у которого фокус при спокойном состоянии глазной мышцы лежит за сетчаткой (рис. 165, е).

Дальнозоркость может быть обусловлена тем, что сетчатка расположена ближе к хрусталику по сравнению с нормальным глазом. Изображение предмета получается за сетчаткой такого глаза. Если предмет удалить от глаза, то изображение попадает на сетчатку, отсюда и название этого недостатка - дальнозоркость.

Разница в расположении сетчатки даже в пределах одного миллиметра уже может приводить к заметной близорукости или дальнозоркости.

Люди, имевшие в молодости нормальное зрение, в пожилом возрасте становятся дальнозоркими. Это объясняется тем, что мышцы, сжимающие хрусталик, ослабевают и способность аккомодации уменьшается. Происходит это и из-за уплотнения хрусталика, теряющего способность сжиматься. Поэтому изображение получается за сетчаткой.

Близорукость и дальнозоркость устраняются применением линз. Изобретение очков явилось великим благом для людей, имеющих недостатки зрения.

Какие же линзы следует применять для устранения этих недостатков зрения?

У близорукого глаза изображение получается внутри глаза впереди сетчатки. Чтобы оно передвинулось на сетчатку, нужно уменьшить оптическую силу преломляющей системы глаза. Для этого применяют рассеивающую линзу (рис. 166, а).

Рис. 166. Коррекция недостатков зрения с помощью линз

Оптическую силу системы дальнозоркого глаза нужно, наоборот, усилить, чтобы изображение попало на сетчатку. Для этого используют собирающую линзу (рис. 166,6).

Итак, для исправления близорукости применяют очки с вогнутыми, рассеивающими линзами. Если, например, человек носит очки, оптическая сила которых равна -0,5 дптр (или -2 дптр, -3,5 дптр), то, значит, он близорукий.

В очках для дальнозорких глаз используют выпуклые, собирающие линзы. Такие очки могут иметь, например, оптическую силу +0,5 дптр, +3 дптр, +4,25 дптр.

Идеальное зрение у человека – довольно редкое явление. Чаще всего диагностируются такие отклонения, как близорукость либо дальнозоркость. Но в некоторых случаях могут быть близорукость и дальнозоркость одновременно. Такое состояние может быть вызвано либо пресбиопией, либо астигматизмом.

Коррекция миопии

Именно очки являются самым простым и безопасным способом коррекции патологии. В них используются вогнутые, способные рассеивать свет, линзы. Они способствуют правильному преломлению луча, при котором фокусировка изображения проходит естественным образом, т.е. картинка размещается на поверхности сетчатки.

Совет! Очки для коррекции близорукости практически всегда имеют знак «минус», тогда как дальнозоркость – всегда «плюс».

При начальной степени близорукости очки можно не носить, но это не значит, что с глазами все в порядке. Не стоит забывать, что отсутствие коррекции патологи приводит к ее прогрессированию. Если очки, все же, выписываются, то используются они исключительно для выполнения работы, требующей повышенного напряжения глаз. При выполнении действий вблизи, очки не используются.

При средней миопии очки необходимо носить постоянно, поскольку в этом случае предметы расположенные вблизи также приобретают размытые очертания. Достаточно часто при средней миопии рекомендуется использовать вторую пару очков для работы с предметами на близком расстоянии. Они всегда слабее основной пары на несколько диоптрий.

Совет! При высокой степени близорукости очки надо носить постоянно.

Дальнозоркость

Дальнозоркость (гиперметропия) – отклонение зрения, при котором изображении фокусируется за поверхностью сетчатки. Это значит, что четкими выглядят предметы, расположенные вдали, но вот ближние оказываются размытыми.

К симптомам дальнозоркости можно отнести:

• плохое «ближнее» зрение;
• плохое «дальнее» зрение, что типично для высоких степеней отклонения;
• быстрая утомляемость глаз во время чтения;
• перенапряжение глаз, сопровождающееся головной болью и жжением;
• может формироваться косоглазие и амблиопия;
• наблюдаются частые воспаления глаз.

При дальнозоркости может развиться глаукома и это одно из наиболее опасных осложнений патологии.

Причины гиперметропии

Причины патологии могут быть следующими:

Совет! При отсутствии адекватного лечения близорукость может перейти в дальнозоркость, что грозит усложнением клинической картины.

Коррекция патологии

Для коррекции дальнозоркости, также используются очки. Но в этом случае могут назначаться следующие виды:

Лечение патологий

Метод лечения, как дальнозоркости, так и близорукости должен подбирать специалист. Чаще всего это коррекция с помощью очков. При желании их можно с успехом заменить на контактные линзы.

В некоторых случаях может использоваться лазерная коррекция зрения либо проведена классическая хирургическая операция. Стоит понимать, что процесс лечения сугубо индивидуален. Начата терапия может быть только после проведения полного обследования глаз.

ГЛАЗ И ЗРЕНИЕ. БЛИЗОРУКОСТЬ И ДАЛЬНОЗОРКОСТЬ. ОЧКИ

Интеграция предметов: физика - биология.

Пояснительная записка:

1. На уроке понадобятся: модель глаза человека; плакат «Строение глаза и фотоаппарата»; очки на близорукость и дальнозоркость, линзы собирающая и рассеивающая.

Ход урока

Учитель физики . Ребята, сегодня на уроке мы будем изучать глаз человека, выясним, почему мы видим, узнаем, какие бывают дефекты глаза и как они устраняются.

Глаз иногда по праву называют живым фотоаппаратом (плакат «Строение глаза и фотоаппарата»), так как оптическая система глаза, дающая изображение, сходна с объективом фотоаппарата.

Что же представляет глаз человека (не только человека)?

Учитель биологии . Глаз человека и многих животных имеет почти шарообразную форму (рис. 1).

Рис. 1. Строение глаза человека

Глазное яблоко человека имеет диаметр примерно 25 мм. Глаз защищен плотной оболочкой, называемой склерой (1). Передняя часть склеры - роговая оболочка, или роговица (10), прозрачна. За роговицей расположена радужная оболочка (7), которая у разных людей имеет разный цвет. Между роговицей и радужной оболочкой находится водянистая жидкость (5) или передняя камера.

Учитель физики . Роговица имеет форму сферической чашечки диаметром около 12 мм и толщиной 1 мм. Радиус кривизны ее в среднем 8 мм. Показатель преломления 1,38.

Учитель биологии . В центре радужной оболочки имеется отверстие - зрачок (6), размер которого при помощи мышечных волокон, управляемых из центральной нервной системы, может меняться.

Учитель физики. Зрачок меняется от 2-3 мм при ярком освещении до 6-8 мм при слабом. Таким образом регулируется количество света, проходящего внутрь глаза.

Учитель биологии : Непосредственно позади зрачка находится хрусталик (5), прозрачное и упругое тело.

Учитель физики: Хрусталик по форме близок к двояковыпуклой линзе. Диаметр его 8-10 мм. Радиус кривизны передней поверхности в среднем 10 мм, а задней 6 мм. Показатель преломления вещества хрусталика 1,44.

Учитель биологии . Хрусталик окружен мышцами, прикрепляющими его к склере (9). За хрусталиком расположено стекловидное тело (4). Оно прозрачно и заполняет всю остальную часть глаза.

Глазное дно покрыто сетчатой оболочкой (сетчаткой) (3), которая прилегает к сосудистой оболочке (2). Сетчатая оболочка имеет толщину около 0,5 мм и состоит из нескольких слоев, содержащих волокна зрительного нерва. Сетчатка состоит из палочек и колбочек и нервных клеток, от которых возбуждение идет в головной мозг. Общее число колбочек ≈ 7 · 10 6 , а палочек ≈ 100 · 10 6 . Колбочки сосредоточены в центральной части сетчатки, в желтом пятне, и особенно в его центральной ямке. Палочки расположены главным образом в периферических частях сетчатки.

Палочки имеют высокую светочувствительность, но не обеспечивают различение цвета.

Рис. 2. Схематическое изображение строения глаза человека

Колбочки имеют более низкую светочувствительность и создают ощущение цвета.

Учитель физики . Оптическая система глаза - роговица, хрусталик, стекловидное тело. Главная оптическая ось системы 00 проходит через геометрические центры роговицы, зрачка и хрусталика.

Учитель биологии . В глазе различают еще зрительную ось 00", проходящую через центр хрусталика и желтое пятно. В этом направлении глаз имеет небольшую светочувствительность.

Учитель физики . Оптическая и зрительная оси образуют небольшой угол ≈ 5°.

Как же получается и воспринимается глазом изображение предмета?

Свет, падающий в глаз, преломляется на передней поверхности глаза (роговице) на границе ее с воздухом. Поэтому из всех преломляющих сред роговица имеет наибольшую оптическую силу (40 дптр). Затем свет, проходя через хрусталик, еще преломляется. Оптическая сила хрусталика 16-20 дптр. Свет еще преломляется в передней камере и стекловидном теле, оптическая сила которого 3-5 дптр. Итак, оптическая сила глаза = 63 дптр, благодаря чему на сетчатке глаза образуется действительное, уменьшенное и перевернутое изображение рассматриваемых предметов.

Учитель биологии . Свет, падая на окончания зрительного нерва, из которых состоит сетчатка, раздражает эти окончания. Раздражения по нервным волокнам передаются в мозг, и человек получает зрительное впечатление, то есть видит предметы. Процесс зрения корректируется мозгом, поэтому мы предметы воспринимаем не перевернутыми.

Учитель физики . Теперь выясним, каким образом на сетчатке создается четкое изображение, когда мы переводим взгляд с удаленного предмета на близкий и наоборот. Это происходит потому, что кривизна хрусталика изменяется. Когда мы смотрим на дальние предметы, то кривизна хрусталика сравнительно невелика.

Учитель биологии . В этом случае мышцы, поддерживающие хрусталик, будут расслаблены и хрусталик будет вытянут. А когда переводят взгляд на близлежащие предметы, то мышцы сжимают хрусталик (рис. 3).

Рис. 3. Аккомодация глаза

Учитель физики . Тогда кривизна хрусталика и оптическая сила увеличиваются.

Учитель биологии . Способность глаза приспосабливаться к видению как на близком, так и на далеком расстоянии, называется аккомодацией глаза. Предел аккомодации глаза наступает, когда предмет находится на расстоянии 12 см от глаза. Придвиньте страницу учебника на расстояние 12 см, что вы наблюдаете? Расстояние наилучшего зрения (отодвигайте страницу от глаз), при котором детали предметов можно рассматривать без напряжения для нормального глаза, - 25 см. Это следует учитывать, когда пишете, читаете, шьете и т. д.

Учитель физики . Но какое преимущество дает зрение двумя глазами?

Учитель биологии. Во-первых, мы видим большее пространство, то есть увеличивается поле зрения. Во-вторых, зрение двумя глазами позволяет различать, какой предмет находится ближе, а какой дальше от нас. Дело в том, что на сетчатке левого и правого глаза получаются разные изображения, мы как бы видим предметы слева и справа. И чем ближе предмет, тем заметнее это различие, оно и создает впечатление разницы в расстоянии, хотя изображения сливаются в нашем сознании в одно. Благодаря зрению двумя глазами, мы видим предметы не плоскими, а объемными.

Учитель физики . Только благодаря аккомодации глаза изображение предметов получается на сетчатке глаза.

Это происходит, если глаз нормальный. Глаз называется нормальным, если он в ненапряженном состоянии собирает параллельные лучи в точке, лежащей на сетчатке.

Но есть недостатки глаза - близорукость или дальнозоркость. При суждении об оптических свойствах глаза используют понятие рефракции.

Рис. 4. Рефракция глаза:

А - соразмерная; Б - дальнозоркая; В - близорукая

Учитель биологии . Близорукость может быть обусловлена большим удалением сетчатки от хрусталика по сравнению с нормальным глазом (рис. 4 В).

Учитель физики . Значит, близоруким называется такой глаз, у которого фокус при спокойном состоянии глазной мышцы лежит внутри глаза. Тогда, если предмет находится на расстоянии 25 см (расстояние наилучшего зрения), то изображение получается не на сетчатке (как у нормального глаза), а ближе к хрусталику, впереди сетчатки. Поэтому, чтобы изображение оказалось на сетчатке, надо приблизить предмет к глазу. Следовательно, у близоруких людей расстояние наилучшего зрения меньше 25 см.

Учитель биологии . Близорукость может быть обусловлена тем, что сетчатка глаз расположена ближе к хрусталику, по сравнению с глазом нормальным.

Учитель физики . Значит, дальнозорким называют глаз, у которого фокус при спокойном состоянии глазных мышц лежит за сетчаткой. Изображение предмета получается за сетчаткой такого глаза. Если предмет удалить от глаза, то изображение попадает на сетчатку. Поэтому у дальнозорких людей расстояние наилучшего зрения больше 25 см.

Учитель биологии . Разница в расположении сетчатки даже в пределах миллиметра уже может приводить к заметной близорукости или дальнозоркости. Люди, имеющие в молодости нормальное зрение, в пожилом возрасте становятся дальнозоркими. Это объясняется тем, что мышцы, сжимающие хрусталик, ослабевают и способность аккомодации уменьшается. Происходит это и из-за уплотнения хрусталика, теряющего способность сжиматься в старости.

Но близорукость и дальнозоркость устраняются применением очков.

Учитель физики . Какие же очки следует применять для устранения этих недостатков зрения?

У близоруких людей изображение предметов получается внутри глаза, то есть впереди сетчатки. Чтобы оно передвинулось на сетчатку, надо уменьшить оптическую силу преломляющей системы глаза. Для этого применяют рассеивающую линзу в очках (рис. 5 Б).

Оптическую силу системы дальнозоркого глаза надо усилить, чтобы изображение попало на сетчатку, поэтому в очках используют собирающую линзу (рис. 5 А).

Рис. 5. Исправление рефракций глаза:

А - дальнозоркой; Б - близорукой

Учитель биологии. Изобретение очков явилось великим благом для людей, имеющих недостатки зрения.

Учитель физики. И это благо появилось давно. На гравюрах и картинах с древними сюжетами нередко можно видеть людей в очках. Художники (XV-XVII веков) охотно изображали в очках знатных людей прошлого, чтобы придать им более внушительный, ученый вид. При археологических раскопках Помпеи и Тира находили обработанные куски стекла, напоминающие собой увеличительные линзы. Есть основания считать, что именно в Италии в конце XIII века появились первые очки. В России очки появились в конце XV века. Вначале применялось только одно увеличительное стекло на длинной ручке. Затем появились двойные круглые стекла в металлической оправе. Их держали перед глазами или одевали на нос. Постепенно очки приобретали современный вид.

Итак, для исправления близорукости применяют очки с вогнутыми, рассеивающими линзами. Если человек, например, носит очки, оптическая сила которых -3 дптр, то значит он близорукий. В очках для дальнозорких глаз используют выпуклые, собирающие линзы. Такие очки могут иметь, например, оптическую силу +3 дптр.

Учитель биологии . На протяжении жизни человеку рано или поздно приходится прибегать к помощи очков. Очки позволяют лучше видеть, они словно удлиняют жизнь наших глаз и дают возможность большинству людей продолжать активную деятельность в пожилом возрасте.

Учитель физики . Ребята, как же отличить, какие очки для близоруких людей, а какие для дальнозорких? Оказывается очень просто. Беру очки для близоруких глаз и линзы от них, посмотрите, дают тень, а у дальнозорких линз тени нет. Это говорит о том, что у рассеивающих линз фокусы мнимые, а у собирающих - действительные.

Учитель биологии . Ребята, а какие глаза у представителей животного мира? Большинство членистоногих имеют много глаз, ориентированных по всем направлениям. Каждый такой глаз имеет форму очень узкой и глубокой воронки. У рыб глаза отличаются плоской роговицей и шарообразным хрусталиком.

Рис. 6. Глаза различных представителей животного мира:

А - глаз мухи; Б - глаз зебры; В - глаз человека

Учитель физики . Аккомодация глаза у рыб достигается перемещением хрусталика.

Учитель биологии . Птицы обладают острым зрением. У грифов, орлов глазное яблоко удлиненной формы. Глаза высокоорганизованных животных подобны глазу человека, только некоторые животные могут ими вращать, например хамелеон. В других случаях, например у зайца, они расположены по бокам головы, что дает обзор свыше 180°.

Учитель физики . Сегодня на уроке, ребята, вы познакомились с одним из органов чувств - зрением. Узнали строение глаза, дефекты глаза, о том, как эти дефекты исправляются ношением очков. Рефракция - это преломляющая способность глаза при покое аккомодации, когда хрусталик максимально уплощен.

Учитель биологии . Добавлю, что различают три вида рефракции глаза:

1) соразмерную (эмметропическую);

2) дальнозоркую (гиперметропическую);

3) близорукую (миопическую).

Учитель физики . Вы убедились в связи науки биологии с физикой. Законы природы едины и могут быть применимы и к живому организму. Сегодня на уроке мы применили законы физической оптики к глазу.

Глаз человека - это оптическая система. Лучи света, попадающие в глаз, преломляются на поверхности роговицы и хрусталика.
Хрусталик - это прозрачное тело, похожее на линзу. Особая мышца может менять форму хрусталика, делая его то более, то менее выпуклым. Благодаря этому хрусталик то увеличивает, то уменьшает свою кривизну и вместе с ней фокусное расстояние. Оптическую систему глаза можно рассматривать как собирающую линзу с переменным фокусным расстоянием, проецирующую изображение на сетчатку.

Если предмет находится очень далеко , изображение получается на сетчатке глаза без напряжения мышцы хрусталика (то есть когда глаз смотрит вдаль, он находится в расслабленном состоянии). Когда же рассматривается предмет, находящийся вблизи , происходит сжатие хрусталика и уменьшение фокусного расстояния настолько, что плоскость получаемого изображения снова совмещается с сетчаткой.

У некоторых людей глаза в расслабленном состоянии создают изображение предмета не на сетчатке, а перед ней. В результате изображение предмет "расплывается". Такие люди не могут видеть четко удаленные предметы, но зато хорошо видят предметы, находящиеся вблизи. Это наблюдается, если велика ширина глаза или хрусталик слишком выпуклый (имеет большую кривизну). В этом случае четкое изображение предмета формируется не на сетчатке, а перед ней. Этот недостаток (дефект) зрения называется близорукостью (иначе миопия).

Близоруким людям необходимы очки с рассеивающими линзами. Пройдя через такую линзу, лучи света фокусируются хрусталиком точно на сетчатку. Поэтому близорукий человек, вооруженный очками, может рассматривать удаленные предметы, как и человек с нормальным зрением.

Другие люди хорошо видят далекие предметы, но не могут различить те, что находятся вблизи. У них в расслабленном состоянии четкое изображение удаленных предметов получается за сетчаткой. В результате изображение предмет "расплывается". Это возможно, когда ширина глаза недостаточно большая или хрусталик глаза плоский, тогда человек видит удаленные предметы четко, а близкие плохо. Этот недостаток зрения называется дальнозоркостью.

Особой формой дальнозоркости является старческая дальнозоркость или пресбиопия. Она возникает потому, что с возрастом снижается эластичность хрусталика, и он уже не сокращается так хорошо, как у молодых людей. Дальнозорким людям можно помочь с помощью очков с собирающими линзами.

Очки, являясь простым оптическим прибором, приносят людям, имеющим дефекты зрения, огромное облегчение в повседневной жизни.

Другие страницы по теме "Интересно о зрении":

Если внимательно присмотреться к моему фото в блоге, то можно заметить, что у меня довольно сильная близорукость (в зависимости от глаза и от направления от −12 до −14). В целом это, конечно, неудобно, но у близоруких людей тем не менее есть некоторые оптические преимущества перед «обычными» людьми — мы можем видеть некоторые вещи, которые обычные люди не видят (или не замечают). Так что вот небольшой рассказ с картинками про то, как вижу я. :)

Я конечно не могу приложить фотографии того, как я вижу в реальности, поэтому я буду всё иллюстрировать на фотографических эффектах.

1. Расплывчатость. У близорукого человека кристаллик хрусталик фокусирует свет от далекого источника не на сетчатку, а перед ней, поэтому на самой сетчатке изображение получается расплывчатым. Это наверно знают все, но не все догадываются, какого типа эта расплывчатость. Это вовсе не «gaussian blur», который есть в фотошопе, а скорее похоже на эффект боке на фотоснимках (что и неудивительно, поскольку физика по сути та же).

Удобнее всего пояснить разницу на ночном снимке с яркими огнями. Вот возьмем такое красивое фото ():

Применим к нему gaussian blur и получим вот такое изображение:

Так вот, это совершенно непохоже на то, как я вижу без очков! А вижу я примерно вот так ():

Отличие в том, что при обычной размазке светлые и темные участки смешиваются в нечто среднее. А при эффекте боке яркие точки расплываются в кружочки, довольно чётко очерченные между прочим, которые просто наползают на темные области. При подходящем освещении это бывает очень красиво. :)

Дополнение. Вот еще мне в комментариях дали ссылку на картины Филипа Барлоу , написанные как раз в «близоруком стиле».

2. Дифракция. На фотографии с боке кружочки выглядят маленькими и однородными. На самом деле при моем зрении эти кружочки большие (примерно 4-5 градусов), и в каждом из них я вижу богатый «внутренний мир». На каждом кружочке есть точки, пятнышки, полоски, иногда плавные, иногда четко очерченные. Примерно вот так, только еще богаче ():

Это проявления микроскопических пылинок и ворсинок на поверхности глаза, а также неоднородностей на границах раздела уже где-то в глубине глаза (они дают неподвижную «рябь»). [Как мне объяснили в комментариях, плавающие ворсинки, которые обычно называют «мушками», находятся физически внутри стекловидного тела; см. подробности . ] Мне видно, как они эти пылинки плывут по поверхности глаза, как они резко дергаются при моргании и т.д. И что самое красивое — на всех кружочках в поле зрения картина примерно одна и та же, все эти плавные движения происходят синхронно по всему полю зрения. Но изображения в двух глазах, конечно, разные.

Концентрические кольца и прочие узоры, которые окружают пылинки и прочие границы — это проявление дифракции света. Да, дифракция действительно легко видна невооруженным глазом, по крайней мере близоруким людям! Более того, иногда даже видно пятно Араго-Пуассона (максимум яркости в центре геометрической тени) у совсем мелких пылинок (они кстати, на этой фотке видны). За всей этой «жизнью» иногда бывает забавно наблюдать.

3. Неравномерная освещенность. Пятнышко на предыдущем фото всё равно освещено более-менее равномерно. А я в реальности вижу пятна, яркость которых меняется от края к краю. Причем в двух глазах этот градиент яркости совсем не совпадает. Я попытался примерно изобразить то, как я реально вижу расплывчатое пятнышко без очков:

Это, кстати, создает дополнительные проблемы: два глаза «не знают», как им совмещать эти изображения, то ли по контурам кружочка, то ли по центру яркости.

Откуда у меня это берется, я так и не знаю.

4. Расстояние комфортного зрения. При близорукости плохо видны далекие предметы, но зато всё отлично видно вблизи. Более того, видно намного комфортнее, чем для обычного человека, потому что мне не требуется напрягать глаза. У меня расстояние комфортного зрения — 7 см. Т.е. я расслабляю глаз, словно я собираюсь смотреть вдаль, и отлично рассматриваю мельчайшие детали у предмета на расстоянии 7 см. Поскольку я без проблем могу рассматривать предметы так близко и поскольку с сетчаткой у меня всё в порядке, у меня получается выигрыш в «ближней зоркости».

5. Спектральный анализ. И наконец, супервозможность — я умею раскладывать свет в спектр! Посмотрю так боком на источник света и вижу отдельные линии излучения и т.д. Вот примерно так, только не столь четко:

Это умение, конечно, получается благодаря очкам, особенно с высокоиндексными стеклами (у моих коэффициент преломления 1,8). На краю стекла они выступают в роли призмы, которая раскладывает свет в спектр, и из-за того, что у меня большой минус, это разложение довольно сильное. Я без проблем отличаю лампы накаливания с их сплошным спектром от газовых ламп, вижу отдельные узкие линии излучения, легко отличаю, например, истинно желтый огонек от зеленого+красного. Ну а вкупе с разверткой по времени, которую я тоже , мне становится доступной времени-разрешенная спектроскопия! В разумных пределах, конечно. :)

Кстати, еще один эффект, связанный с дисперсией света в сильных очках — огоньки разных цветов кажутся мне находящимися на разном расстоянии. При бинокулярном зрении (т.е. при взгляде двумя глазами) это вообще приводит к чудесным иллюзиям. Скажем, синий светодиод на поверхности какого-нибудь девайса для меня выглядит так, словно он висит в воздухе в нескольких сантиметрах над подверхностью. А разноцветная светящаящая неоновая вывеска для меня выглядит смонтированной на нескольких плоскостях.