Redzes optika

Cilvēka acs uzbūve. Cilvēka acs ir optisks instruments, kas ļoti labi piemērots savu funkciju veikšanai. Acs optiskās sistēmas galvenās sastāvdaļas ir acs priekšējās daļās caurspīdīgs apvalks – radzene, ar šķidrumu pildīta acs priekšējā kamera, redzoklis jeb acs zīlīte, acs lēca, stiklveida ķermenis un tīklene. Redzokļa diametrs normālā apgaismojumā ir 3 – 4 mm, sliktā apgaismojumā tas sasniedz 8 mm. Acs lēcu aptver gredzenveida muskulis, kura darbības ietekmē var mainīties acs lēcas virsmas liekums un tās optiskais stiprums. Tā var iegūt asus dažādā attālumā esošu objektu attēlus uz tīklenes. Objektu attēli ir samazināti un apgriezti. Tiešus tos novērojam smadzeņu darbības iespaidā. Iepretī acs lēcai uz optiskās ass atrodas tīklenes dzeltenais plankums. Tam blakus sakopotas no visas tīklenes nākošās nervu šķiedras, kas veido redzes nervu kairinājuma novadīšanai uz smadzenēm.
Acs optiskie parametri dažādiem cilvēkiem var būt atšķirīgi. Praksē izmanto vidējās vērtības, kas iegūtas, apsekojot daudzu acu atbilstošos lielumus.
Acs tīkleni veido divu tipu nervu audi: vālītes un nūjiņas. Vālīšu skaits ir 7 miljoni, to diametrs 5 – 6 m. Vālītes darbojas normāla apgaismojuma apstākļos, tās nodrošina krāsu redzi. Nūjiņu skaits ir 130 miljonu, to diametrs 1,8 m. Nūjiņas darbojas vājā apgaismojumā, tās nodrošina krēslas redzi. Nūjiņas satur ķīmisku vielu rodopsīnu, kurā notiek fotoķīmiska reakcija. Absorbējoties gaismas kvantam, rodopsīns sadalās A vitamīnā un olbaltumvielā – retinīnā. Reakcijā atbrīvotā enerģija izraisa redzes kairinājumu, ko nervu audi novada uz smadzenēm. Nesadalīts rodopsīns ir purpura krāsā, reakcijas produkts – dzeltens vai bezkrāsains. Tādēļ fotoķīmisko procesu, kas notiek, apgaismojot rodopsīnu, sauc par redzes purpura izbalēšanu.
Cilvēkiem, pērtiķiem un zivīm ir trīs tipu vālītes, kuras jutīgas violetā, zaļā un sarkanā spektra daļā. Fotoķīmiskās reakcijas vālītēs vēl ir maz izpētītas. Vālītes satur vairākus redzes pigmentus. Viena no šīm vielām ir jodopsīns. G. Valds 1952. gadā konstatēja sakarību starp jodopsīnu un trešo pigmentu porfiropsīnu, kas atklāts dažiem dzīvniekiem. Tie atšķiras cits no cita ar pigmenta molekulas olbaltuma daļas dabu un A vitamīna daļas izomēriju. Eksperimenti liecina arī par ceturtā pigmenta klātbūtni, jo nevar iegūt visas krāsas, kombinējot tikai divas krāsu komponentes. Saskaņā ar Junga – Helmholca krāsu redzes teoriju, visas krāsas var iegūt, tikai kombinējot trīs pamatkrāsas: sarkano, zaļo un zilo. Baltas gaismas sajūtas rodas, ja starojums, ko uztver acs, ir ar nepārtrauktu spektru, kura sadalījums ir tuvs Saules spektra sadalījumam (krāsu temperatūra 5000 – 6000 K) vai arī sastāv no atbilstošas intensitātes sarkanas, zaļas un zilas gaismas.…