Распространение света и восприятие

Сообщение №58887 от Юрий Федорченко 14 июня 2009 г. 01:51
Тема: Распространение света и восприятие

Меня давно мучает один вопрос о распространении света, нигде не могу найти информации по этому вопросу. Прошу вашей помощи.
---
Давайте представим пустую, белую комнату. На стене нарисована черная, хорошо различимая точка. Эта точка видна под любым углом, из любого места в комнате. Таким образом, волна света, которая отражается от нее, равномерно распределена по всему пространству комнаты. Это, в свою очередь должно означать, что волна от точки, должна в том числе, покрывать мою сетчатку ПОЛНОСТЬЮ! То же самое касается и белого фона.
В итоге, я должен видеть немного сероватый равномерный свет который, получается, от наложения волн белого и черного. Но на практике, то мы имеем немного другое! Как такое возможно?


Отклики на это сообщение:

> Давайте представим пустую, белую комнату. На стене нарисована черная, хорошо различимая точка. Эта точка видна под любым углом, из любого места в комнате. Таким образом, волна света, которая отражается от нее, равномерно распределена по всему пространству комнаты. Это, в свою очередь должно означать, что волна от точки, должна в том числе, покрывать мою сетчатку ПОЛНОСТЬЮ! То же самое касается и белого фона.
> В итоге, я должен видеть немного сероватый равномерный свет который, получается, от наложения волн белого и черного. Но на практике, то мы имеем немного другое! Как такое возможно?

Фокусирующее действие хрусталика.. Волне каждого направления соответствует точка на сечатке. Примерно как в фотоаппарате.


> Меня давно мучает один вопрос о распространении света, нигде не могу найти информации по этому вопросу. Прошу вашей помощи.
> ---
> Давайте представим пустую, белую комнату. На стене нарисована черная, хорошо различимая точка. Эта точка видна под любым углом, из любого места в комнате. Таким образом, волна света, которая отражается от нее, равномерно распределена по всему пространству комнаты. Это, в свою очередь должно означать, что волна от точки, должна в том числе, покрывать мою сетчатку ПОЛНОСТЬЮ! То же самое касается и белого фона.
> В итоге, я должен видеть немного сероватый равномерный свет который, получается, от наложения волн белого и черного. Но на практике, то мы имеем немного другое! Как такое возможно?

Если на практике Вы имеете "немного" другое, чем следовало бы из Вашей "теории", то первое, что приходит на ум - это ошибка в теории.

Вы предполагаете, что должен быть виден равномерно серый цвет. Видимо, равномерно серый по всему полю зрения. Чтобы представить, что должно вызвать такую картину, надо немного подробней разобраться с тем, как работает зрение человека. Опишу очень приблизительную схему, полагая зрение плоским. На сетчатке глаза имеется большое количество рецепторов, при этом возбуждение светом каждого из них ассоциируется мозгом с источником света, расположенным в определенной точке поля зрения. Отсюда делаем вывод, что равномерно серое поле зрения соответствует одинаковому возбуждению всех рецепторов. И наоборот, неравномерная картина с деталями означает различающееся возбуждение различных рецепторов.

Теперь вернемся к исходному условию. Формулировка "хорошо различимая точка" означает различное возбуждение соседних рецепторов: тех, которые "видят" черную точку, и их соседей, которые "видят" близкие к точке фрагменты белой стены. Уже здесь видно логическое противоречие с предполагаемым равномерным возбуждением всех рецепторов.

Где же ошибка в Ваших рассуждениях? Она в том, что из наличия в любой точке пространства комнаты волн, отраженных от белой стены и от черной точки (не от абсолютно черной ), Вы делаете вывод, что на каждый рецептор в глазу также упадет волна, отраженная от любой точки стены. Как уже объяснил Jim, это не так благодаря хрусталику. Именно благодаря фокусирующему действию хрусталика на отдельный рецептор глаза попадают не все волны, падающие на хрусталик (не все волны, приходящие с любого направления в пределах поля зрения), а лишь часть этих волн, приходящих из той точки (точнее, из той малой области поля зрения), которая в нашем мозгу ассоциируется с этой точкой. Именно благодаря этому мы видим резкое изображение, а не размытую картинку, тем более, не равномерно засвеченный фон. Именно благодаря этому наш глаз аналогичен не датчику, усреденяющему внешнюю освещенность, а "фотографическому" устройству, дающему изображение с контрастными деталями.

Если же различные точки/области, по разному отражающие/испускающие свет, фокусируются хрусталиком на один рецептор - например, вследствие малости этих областей и близкого расположения друг к другу, или вследствие их удаленности от глаза, обобщая - если угол между этими областями мал, - то мы не различаем эти точки/области друг от друга, а действительно видим некую усредненную картину в этой области поля зрения. Именно благодаря этому мы видим изображение с большим количеством цветов и оттенков на фотографиях, на мониторе и на всех аналогичных источниках, которые на самом деле продуцируют ограниченное число цветов (цветной монитор, например - лишь три цвета, правда с большим числом градаций яркости), а особенности цветового восприятия человека приводят к тому, что, например, смешение зеленого и красного цветов (точнее, возбуждений соответствующих близкорасположенных рецепторов) вызывает у нас ощущение оттенка желтого цвета.

Конечно, в реальности глаз устроен заметно сложнее, человек имеет (обычно) два глаза, что обеспечивает объемное зрение, имеется несколько типов рецепторов и т.д. Но для ответа на Ваш вопрос это уже не столь существенно.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100