Я поднес немного ближе часы к уху Лены и попросил девушку сказать, когда звук механизма станет громче, когда тише. Расстояние, на которое я передвинул часы, чтобы Лена заметила различие их звука, и определило порог различения в относительных линейных величинах.
Так спор был решен. Абсолютный слуховой порог оказался выше у Васи, а порог различения – у Лены.
Сделайте такой опыт: ударьте по камертону, поднесите его к уху и слушайте звук, пока он не станет ниже порога и вы перестанете его слышать. Тогда плотно прижмите ножку камертона ко лбу: вы опять ясно услышите звук. Костная проводимость звука лучше воздушной.
Это было подмечено народом и отражено в сказках: «Лег Иван-царевич на мать-сыру землю, прильнул к ней ухом, слышит – скачет погоня».
Использование порогов зрительных ощущений имеет практическое значение. Ведь если предметы различной величины видны только на определенном расстоянии, то и наоборот – по видимости этих предметов можно определять расстояние до них. Туристы, охотники, разведчики помнят эти расстояния и пользуются ими.
Но надо учитывать, что точность определения зависит не только от прозрачности воздуха, но и от остроты зрения и особенностей личности смотрящего. Например, орел видит значительно дальше, чем человек, но человеческий глаз замечает в вещах значительно больше, чем глаз орла.
Пороги определяют только качество ощущения, качество же восприятия зависит от опыта, от умения видеть именно то, что в данном случае надо увидеть.
«Надо не просто смотреть, но и видеть», – говорили фронтовые разведчики. Сказанное относится не только к зрительным ощущениям и восприятиям, но и к слуховым и любым другим. Так что Вася, конечно, слышит значительно лучше Лены, но ленино ухо замечает в музыке гораздо больше.
Можно различить, хотя и не очень отчетливо
Глубинный глазомер
Подвесьте к люстре на тонкой нитке кольцо от салфетки. Закройте один глаз и, встав сбоку кольца так, чтобы не видеть отверстия, постарайтесь попасть в него проволокой или прутиком. Вы убедитесь, что задача эта не простая.
Когда смотришь одним глазом (монокулярное зрение), впечатление глубины, перспективы значительно снижается. Вы открываете другой глаз, теперь действуют оба (бинокулярное зрение), и задачу с кольцом и проволокой выполнить совсем легко.
Чтобы понять механизм глубинного зрения, проделайте еще такой опыт. Попробуйте смотреть на палец, сначала отставив его подальше, затем постепенно приближая к носу и вновь отодвигая. Вы сможете отчетливо отметить у себя характерные ощущения, которые возникают в результате напряжения мышц, сближающих (конвергенция) или раздвигающих (дивергенция) оси глаз. Кроме того, здесь будет участвовать мышца, изменяющая выпуклость хрусталика, то есть обеспечивающая аккомодацию.
Глубинный глазомер имеет огромное значение в авиации, при оценке расстояний до земли при посадке самолета. Поэтому летчикам необходимо бинокулярное зрение. Однако во время Великой Отечественной войны по особому разрешению летали 60 летчиков, у которых функционировал только один глаз. 61-й летал тайком, без разрешения, поскольку из-за его отличного протеза никто и не подозревал, что у него нет глаза. Их монокулярному глубинному зрению помогали большой опыт, а также воздушная перспектива и игра света и теней на предметах.
Однако последнее может и мешать оценке расстояний. Туристам полезно знать следующие правила:
• в туман или при дымке предметы на горизонте кажутся дальше, чем при хорошей видимости, приближающей их;
• ярко освещенные предметы, костры, пожары кажутся ближе, так же как и вещи, окрашенные в белый, желтый и красный цвета;
• крупные предметы видны в более близкой перспективе, чем мелкие;
• расстояние до предметов на ровной местности как бы сокращается, а на холмистой – увеличивается; поэтому противоположный берег реки или озера кажется ближе, чем он есть;
• предмет на светлом фоне вырисовывается отчетливее, поэтому на фоне неба кажется ближе, чем на фоне горы или леса.
Значение теней в восприятии глубины
Что произойдет, если перевернуть рисунок?Слепое пятно «Я прикрепил на темном фоне, приблизительно на уровне моих глаз, маленький кружок белой бумаги и в то же время просил держать другой кружок сбоку от первого, вправо на расстоянии около двух футов, но несколько пониже, так, чтобы изображение его упало на оптический нерв моего правого глаза, тогда как левый я зажмуриваю. Я встал против первого кружка и постепенно удалялся, не спуская с него правого глаза. Когда я был на расстоянии около девяти футов, второй кружок, имевший величину около четырех дюймов, совсем исчез из поля зрения. Я не мог приписать это его боковому положению, ибо различал другие предметы, находившиеся еще более сбоку, чем он. Я подумал бы, что его сняли, если бы не находил его вновь при малейшем передвижении глаз».
Закройте левый глаз, а правым фиксируйте крест на расстоянии около 25 см – белый круг исчезнет
Так описывал свой опыт, сделанный в 1666 г., Эдм Мариотт (1620-1684). Он открыл слепое пятно в глазу, названное впоследствии его именем, место входа в глаз зрительного нерва. Это был тот самый знаменитый физик, один из основателей и первых членов Парижской академии наук, которого мы все знаем как соавтора закона Бойля – Мариотта. Опыт Мариотта можно повторить не только в его классической форме, но и с помощью помещенного здесь рисунка.
Картина на потолке
… Странник, который, взглянув перед самым закатом
Прямо на быстрое красное Солнце, после невольно
видит его и на темных кустах и на скалах утеса
Перед очами. Куда бы ни кинул он взора, повсюду
Светит оно и качается в красках чудесных…
Читая эти строки Гете, вы, очевидно, вспоминаете, что такое не раз случалось и с вами. Однако опыт этот нужно проводить осторожно и с большими интервалами, чтобы не утомить глаза слишком сильным светом.
Проделайте опыт, пользуясь рисунком, помещенным здесь.
Чтобы опыт лучше удался, посидите некоторое время с закрытыми глазами. Потом смотрите на рисунок подольше, секунд 20-30, и старайтесь не переводить взгляда. А теперь зажмурьте глаза и быстро взгляните на потолок: вы увидите там портрет Лобачевского.
Посмотрите на этот рисунок, затем перенесите взгляд на потолок – и вы увидите портрет Лобачевского
Объясняются эти явления следовыми процессами, протекающими как в сетчатой оболочке глаз, так и в коре головного мозга.
Часто такой последовательный образ получается у разных личностей неодинаковым: иногда он бывает настолько отчетлив и длителен, что человек долгое время как бы продолжает видеть то, что он раньше воспринимал. Это явление носит название эйдетизма.
Последовательный образ обычно кажется «качающимся», как говорил Гете, или плывущим в одну сторону. Происходит это вот почему. Смотря на предмет, мы поворачиваем глаза и голову, тем самым включая в акт зрительного восприятия работу двигательного и вестибулярного анализаторов. При появлении же последовательного образа это взаимодействие анализаторов отсутствует, что и вызывает кажущееся движение. Резко поверните голову, и картина на потолке или на экране перестанет «плыть».
В сумерках на велосипеде
– Когда я затемно еду на велосипеде без фонаря, меня все время тянет ехать не по моей дороге, а по той, что рядом. Кажется, что она лучше. Почему бы это? – спросил спутник, с которым мы гуляли в сумерки.
Меня это тоже в юности сбивало, пока я не разобрался, в чем дело.
Аппарат дневного зрения – это нервные окончания в сетчатке, клетки-колбочки. Их в глазу около 7 миллионов, а больше всего их в так называемой «центральной ямке». Мы всегда непроизвольно устанавливаем глаза так, чтобы изображение того, на что мы смотрим, падало на эти ямки.
Колбочки служат также органом цветного зрения. При освещении же ниже 0,01 люкса (то есть ночью) взамен колбочек начинают работать другие нервные клетки – палочки. При освещенности от 0,01 люкса (примерно как ночью при луне, спрятавшейся за легкими облаками) и до 33 люксов (как при пасмурной погоде и сплошной облачности) функционируют и палочки, и колбочки. Освещенность дороги в светлую лунную ночь около 0,25 люкса, а в безлунную ночь, при звездном небе, около 0,003 люкса. Палочек в сетчатке больше, чем колбочек. Их около 130 миллионов, и они расположены ближе к периферии сетчатой оболочки. Больше всего их на расстоянии двенадцати градусов от центральной ямки. Вот и выходит, что в сумерках действительно лучше видно не то место дороги, на которое смотришь, а на двенадцать градусов в сторону. Поэтому и кажется, что там дорога лучше.
Палочки не дают ощущения цвета, и в сумерках все краски блекнут. Вот почему говорят: «Ночью все кошки серы».
