Гострота зору
Теоретично пляма світла від віддаленого точкового джерела при фокусуванні на сітківці має бути нескінченно малим. Однак оскільки оптична система ока недосконала, така пляма на сітківці навіть при максимальній роздільній здатності оптичної системи нормального ока зазвичай має загальний діаметр приблизно 11 мкм. У центрі плями яскравість найвища, а до його країв яскравість поступово зменшується.
Середній діаметр колб в ямцісітківки (центральна частина сітківки, де найвища гострота зору) дорівнює приблизно 1,5 мкм, що становить 1/7 діаметра плями світла. Однак оскільки пляма світла має яскраву центральну точку та затінені краї, людина в нормі може розрізнити дві окремі точки при відстані на сітківці між їхніми центрами близько 2 мкм, що трохи більше за ширину колб центральної ямки.
Нормальна гострота зорулюдського ока для розрізнення точкових джерел світла становить приблизно 25 дугових сік. Отже, коли світлові промені від двох окремих точок досягають ока під кутом 25 сік між ними, вони зазвичай розпізнаються як дві точки замість однієї. Це означає, що людина з нормальною гостротою зору, дивлячись на два яскраві точкові джерела світла з відстані 10 м, може розрізнити ці джерела як окремі об'єкти лише в тому випадку, якщо вони знаходяться на відстані 1,5-2 мм один від одного.
При діаметрі ямкименше 500 мкм менше 2° поля зору потрапляють в область сітківки з максимальною гостротою зору. Поза областю центральної ямки гострота зору поступово слабшає, знижуючись більш ніж у 10 разів при досягненні периферії. Це відбувається тому, що в периферичних частинах сітківки в міру віддалення від центральної ямки все більше паличок і колб зв'язується з кожнимволокном зорового нерва.
Клінічний метод визначення гостроти зору. Карта для тестування очей зазвичай складається з букв різних розмірів, вміщених на відстані близько 6 м (20 футів) від людини, що тестується. Якщо людина з цієї відстані добре бачить букви, які має бачити гаразд, кажуть, що його гострота зору дорівнює 1,0 (20/20), тобто. зір нормальний. Якщо людина з цієї відстані бачить лише ті літери, які в нормі мають бути видно з 60 м (200 футів), кажуть, що людина має зір 0,1 (20/200). Іншими словами, клінічний метод оцінки гостроти зору використовує математичну частку, що відображає відношення двох відстаней, або ставлення гостроти зору даної людини до нормальної гостроти зору.
Існують три головні способи, за допомогою яких людина зазвичай визначає відстань до об'єкта: (1) розміри зображень відомих об'єктів на сітківці; (2) феномен паралаксу переміщення; (3) явище стереопсису. Здатність визначати відстань називають сприйняттям глибини.
Визначення відстані за розміромзображень відомих об'єктів на сітківці ока. Якщо відомо, що зростання людини, яку ви бачите, дорівнює 180 см, визначити, як далеко від вас людина, можна просто за розміром її зображення на сітківці. Це не означає, що кожен з нас свідомо думає про розмір сітківки, але мозок навчається автоматично обчислювати відстані до об'єктів за розмірами зображень, коли дані відомі.
Визначення відстані по паралаксу переміщення. Іншим важливим способом визначення відстані від ока до об'єкта є ступінь зміни паралаксу переміщення. Якщо людина дивиться в далечінь абсолютно нерухомо, ніякого паралаксу немає. Однак при зміщенні голови в одну чи іншубік зображення близько розташованих об'єктів швидко рухаються сітківкою, тоді як образи віддалених об'єктів залишаються майже нерухомими. Наприклад, при зміщенні голови у бік на 2,54 см зображення об'єкта, розташованого на цій відстані від очей, рухається практично через усю сітківку, тоді як зсув зображення об'єкта, віддаленого від очей на 60 м, не відчувається. Таким чином, при використанні механізму паралакса, що змінюється, можна визначати відносні відстані до різних об'єктів навіть одним оком.
Визначення відстані за допомогою стереопсису. Бінокулярний зір. Іншою причиною відчуття паралаксу є бінокулярний зір. Оскільки очі зрушені відносно один одного трохи більше 5 см, зображення на сітківках очей відрізняються один від одного. Наприклад, об'єкт, що знаходиться перед носом на відстані 2,54 см, формує зображення на лівій стороні сітківки лівого ока і на правій стороні сітківки правого ока, тоді як зображення невеликого об'єкта, розташованого перед носом і віддаленого від нього на 6 м, формуються тісно кореспондують точках у центрах обох сітківок. Зображення червоної плями та жовтого квадрата проектуються у протилежних ділянках двох сітківок у зв'язку з тим, що об'єкти знаходяться на різній відстані перед очима.
Такий типпаралаксабуває завжди при зір двома очима. Саме бінокулярний паралак (або стереопсис) практично повністю відповідає за набагато більш високу здатність до оцінки відстані до близько розташованих об'єктів для людини з двома очима в порівнянні з людиною, яка має тільки одне око. Однак стереопсис фактично не є корисним для сприйняття глибини на відстанях за межами 15-60 м.