Визуальный эффект, источник которого находится внутри самого глаза
Энтоптические явления (от др.-греч. ἐντός ( entós ) «внутри» и ὀπτικός ( optikós ) «зрительный») — это визуальные эффекты, источник которых находится внутри самого человеческого глаза . (Иногда их называют энтопическими явлениями , что, вероятно, является типографской ошибкой.)
По словам Гельмгольца : «При подходящих условиях свет, падающий на глаз, может сделать видимыми определенные объекты внутри самого глаза. Эти восприятия называются энтоптическими ».
Обзор
Энтоптические изображения имеют физическую основу в изображении, отбрасываемом на сетчатку. Следовательно, они отличаются от оптических иллюзий , которые вызваны зрительной системой и характеризуются визуальным восприятием , которое (грубо говоря) кажется отличным от реальности . Поскольку энтоптические изображения вызваны явлениями внутри собственного глаза наблюдателя, они имеют одну общую черту с оптическими иллюзиями и галлюцинациями: наблюдатель не может разделить прямой и конкретный взгляд на явление с другими.
Гельмгольц [1] прокомментировал энтоптические явления, которые некоторые наблюдатели могли легко увидеть, но другие не могли их увидеть вообще. Это различие неудивительно, поскольку конкретные аспекты глаза, которые создают эти изображения, уникальны для каждого человека. Из-за различий между людьми и невозможности для двух наблюдателей совместно использовать почти идентичный стимул, эти явления не похожи на большинство зрительных ощущений. Они также не похожи на большинство оптических иллюзий, которые возникают при просмотре общего стимула. Тем не менее, между основными энтопическими явлениями существует достаточно общего, чтобы их физическое происхождение теперь хорошо понятно.
Примеры
Вот некоторые примеры энтоптических эффектов:
Изображение поплавковИзображение дерева Пуркинье
Плавающие помутнения или muscae volitantes — это медленно дрейфующие капли разного размера, формы и прозрачности, которые особенно заметны при просмотре яркого, невыразительного фона (например, неба) или точечного источника рассеянного света очень близко к глазу. Это теневые изображения объектов, плавающих в жидкости между сетчаткой и гелем внутри глаза (стекловидным телом). Они видны, потому что движутся; если бы они были прикреплены к сетчатке стекловидным телом или зафиксированы внутри стекловидного тела, они были бы такими же невидимыми, как и обычный просмотр любого неподвижного объекта, например, кровеносных сосудов сетчатки (см. дерево Пуркинье ниже). Некоторые из них могут быть отдельными эритроцитами, набухшими из-за осмотического давления. Другие могут быть цепочками эритроцитов, слипшихся вместе; вокруг них можно увидеть дифракционные картины. [2] Другие могут быть «сгустками белков стекловидного тела, эмбриональными остатками или конденсацией вокруг стенок канала Клоке », которые существуют в карманах жидкости внутри стекловидного тела. [3] Первые два вида плавающих помутнений могут собираться над фовеа (центром зрения) и, следовательно, быть более заметными, когда человек лежит на спине и смотрит вверх.
Энтоптический феномен синего поля имеет вид крошечных ярких точек, быстро движущихся вдоль волнистых линий в поле зрения. Он гораздо более заметен, если смотреть на него на фоне чистого синего света, и вызван движением белых кровяных клеток в капиллярах перед сетчаткой . Белые клетки больше красных кровяных клеток и могут быть больше диаметра капилляра, поэтому должны деформироваться, чтобы соответствовать. Когда большая деформированная белая кровяная клетка проходит через капилляр, перед ней открывается пространство, а красные кровяные клетки скапливаются позади. Это заставляет точки света выглядеть слегка удлиненными с темными хвостами. [4] [5]
Кисть Хайдингера — это очень тонкий узор в форме галстука-бабочки или песочных часов, который виден при просмотре поля с компонентом синего света, который является плоско или кругово поляризованным. Легче увидеть, если поляризация вращается относительно глаза наблюдателя, хотя некоторые наблюдатели могут видеть это в естественной поляризации небесного света. [1] Если свет полностью синий, он будет выглядеть как темная тень; если свет имеет полный спектр, он будет выглядеть желтым. Это происходит из-за преимущественного поглощения синего поляризованного света молекулами пигмента в центральной ямке. [6] [7]
Изображения Пуркинье — это отражения от передней и задней поверхностей роговицы и передней и задней поверхностей хрусталика. Хотя эти первые четыре отражения не являются энтоптическими — их видят другие, которые смотрят на чей-то глаз, — Беккер [8] описал, как свет может отражаться от задней поверхности хрусталика, а затем снова от передней поверхности роговицы, чтобы сфокусировать второе изображение на сетчатке, на этот раз гораздо более слабое и перевернутое. Чернинг [9] назвал это шестым изображением (пятое изображение формируется отражениями от передних поверхностей хрусталика и роговицы, чтобы сформировать изображение слишком далеко перед сетчаткой, чтобы быть видимым) и отметил, что оно намного слабее и лучше всего видно расслабленным эмметропическим глазом. Чтобы увидеть его, нужно находиться в темной комнате с одним закрытым глазом; нужно смотреть прямо перед собой, перемещая свет вперед и назад в поле открытого глаза. Затем следует увидеть шестое изображение Пуркинье как более тусклое изображение, движущееся в противоположном направлении.
Дерево Пуркинье — это изображение кровеносных сосудов сетчатки в собственном глазу, впервые описанное Пуркинье в 1823 году. [10] Его можно увидеть, направив луч небольшого яркого света через зрачок с периферии зрения субъекта. Это приводит к тому, что изображение света фокусируется на периферии сетчатки. Свет из этого места затем отбрасывает тени кровеносных сосудов (которые лежат поверх сетчатки) на неадаптированные части сетчатки. Обычно изображение кровеносных сосудов сетчатки невидимо из-за адаптации. Если свет не движется, изображение исчезает в течение секунды или около того. Если свет перемещается примерно с частотой 1 Гц, адаптация нарушается, и четкое изображение можно видеть бесконечно. Сосудистый рисунок часто видят пациенты во время офтальмологического обследования, когда эксперт использует офтальмоскоп . Другой способ, которым можно увидеть тени кровеносных сосудов, — это поднести яркий свет к веку в углу глаза. Свет проникает в глаз и отбрасывает тень на кровеносные сосуды, как описано ранее. Свет нужно трясти, чтобы победить адаптацию. В обоих случаях зрение улучшается в темной комнате при взгляде на невыразительный фон. Эта тема более подробно обсуждается Гельмгольцем.
Синие дуги Пуркинье связаны с активностью нервов, посылающих сигналы из точки фокусировки света на сетчатке около фовеа к зрительному диску. Чтобы увидеть ее, нужно посмотреть на правый край небольшого красного света в темной комнате правым глазом (левый глаз закрыт) после адаптации к темноте в течение примерно 30 секунд; вы должны увидеть две слабые синие дуги, начинающиеся от света и направляющиеся к слепому пятну. Если посмотреть на левый край, вы увидите слабый синий всплеск, идущий от света вправо. [11]
Фосфен — это восприятие света без фактического попадания света в глаз, например, вызванное давлением на закрытые глаза.
Круговое двулучепреломление – вращение плоскости линейно поляризованного света при его прохождении через хиральный материал.Страницы, отображающие краткие описания целей перенаправления
Эндауральные феномены – звуки, которые слышны без внешней акустической стимуляции.Страницы, отображающие описания викиданных в качестве резерва
^ Миннарт, MGJ (1940). Свет и цвет на открытом воздухе (перевод HM Kremer-Priest). Лондон: G. Bell and Sons.
Источники
Ян Э. Пуркине , 1823: Beiträge zur Kenntniss des Sehens in subjectiver Hinsicht in Beobachtungen und Versuche zur Physiologie der Sinne , In Commission der JG Calve'schen Buchhandlung, Prag.
H. von Helmholtz, Handbuch der Physiologischen Optik, опубликовано как «Трактат Гельмгольца по физиологической оптике, переведенный с третьего немецкого издания», под ред. Джеймса П. Саутхолла; 1925; Оптическое общество Америки.
Леонард Зусне, 1990: Аномальная психология: исследование магического мышления ; Lea; ISBN 0-8058-0508-7 [12]
Беккер, О., 1860, «Über Wahrnehmung eines Reflexbildes im eigenen Auge [О восприятии отраженного изображения собственным глазом]», Wiener Medizinische Wochenschrift, стр. 670 672 и 684 688.
M. Tscherning, 1920, Physiologic Optics ; Третье издание, (перевод на английский язык C. Weiland). Филадельфия: Keystone Publishing Co., стр. 55–56.
Уайт, Харви Э. и Леватин, Пол, 1962, «Плавающие помутнения в глазах», Scientific American, т. 206, № 6, июнь 1962 г., стр. 199–127.
Дьюк Элдер, WS (ред.), 1962, Система офтальмологии, том 7, Основы офтальмологии: диагностика и терапия наследственной патологии, Сент-Луис, The CV Mosby Company. стр. 450.
Snodderly, DM, Weinhaus, RS, & Choi, JC (1992). Нейрососудистые связи в центральной сетчатке макак (Macaca fascicularis). Journal of Neuroscience, 12(4), 1169-1193. Доступно онлайн по адресу: http://www.jneurosci.org/cgi/reprint/12/4/1169.pdf.
Синклер, С.Х., Азар-Каванаг, М., Сопер, К.А., Тума, Р.Ф. и Майровиц, Х.Н. (1989). Исследование источника энтоптического феномена синего поля. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 30(4), 668-673. Доступно онлайн по адресу: http://www.iovs.org/.
Джайлс Скей Бриндли, Физиология сетчатки и зрительного пути, 2-е изд. (Edward Arnold Ltd., Лондон, 1970), стр. 140–141.
Билл Рид, «Кисть Хайдингера», Учитель физики, т. 28, стр. 598 (декабрь 1990 г.).
Уокер, Дж., 1984, «Как остановить вращающийся объект с помощью гудения и заметить необычные синие дуги вокруг света», Scientific American, февраль, т. 250, № 2, стр. 136–138, 140, 141, 143, 144, 148.
