Kaip toli mes galime pamatyti ir kodėl?

Atsižvelgiant į daugelį regėjimą veikiančių veiksnių, taip pat į kitus dalykus, žmogaus akis iš tikrųjų gali pamatyti gana toli.

Matyti atstumus

• Remiantis Žemės kreive: Atsistojus ant lygaus paviršiaus akimis maždaug 5 pėdos nuo žemės, tolimiausias matomas kraštas yra maždaug už 3 mylių.
• Žvakių liepsnos nustatymas: Tyrėjai mano, kad be kliūčių sveiką, bet vidutiniškai matantis žmogus galėjo pamatyti žvakės liepsną net 1,6 mylios atstumu.
• Be Žemės kreivės ir iš viršaus: galbūt atpažinsite objektus iš dešimčių, net šimtų, mylių.

Kas atsistojus ant žemės daro įtaką žmonių matomumui? Tai yra tokie dalykai:

• jūsų regėjimas, įskaitant pačios akies sveikatą ir funkciją
• žiūrimo objekto dydžio
• Žemės kreivumas
• bet kokių kliūčių jūsų regėjimo linijoje

Pažvelkime į šias įtakas, kad suprastume, kaip žmogaus akis gali pamatyti tiek, kiek mato.

Regėjimo aštrumas ir regėjimas

Frazė „regėjimo aštrumas“ reiškia jūsų regėjimo aiškumą.

Ekspertai mano, kad normalus arba sveikas regėjimo aštrumas yra 20/20 regėjimas. Tai tiesiog reiškia, kad galite aiškiai pamatyti kažką už 20 pėdų, kurį turėtumėte matyti iš to atstumo.

Jei turite 20/100 regėjimą, jūs vis tiek galėtumėte aiškiai pamatyti objektą iš 20 pėdų, bet kažkas, turintis normalų regėjimą, aiškiai matytų jį iš 100 pėdų.

Ir atvirkščiai, jei turite 20/12 regėjimą, galite aiškiai pamatyti tai, kas yra 20 pėdų, kad dauguma žmonių turėtų būti 12 pėdų, kad aiškiai matytų.

Kaip akis apdoroja vaizdus?

Kai žiūrėsite į bet ką, akyje ir smegenyse vyks greita ir sudėtinga veiksmų seka:

• Šviesa atsispindi nuo objekto ir praeina pro rageną, kuri yra skaidrus išorinis akies sluoksnis.
• Ragena lenkia šviesos spindulius, kad jie galėtų patekti į vyzdį arba tamsų akies centrą.
• Tuo pačiu metu rainelės raumenys - spalvota sritis aplink vyzdį - kontroliuoja vyzdžio dydį, todėl ryškioje šviesoje jis būna mažesnis, o tamsesnėje aplinkoje - didesnis.
• Šviesos spinduliai praeina pro lęšį, kuris juos užaštrina, pasiekdamas tinklainę - ploną audinio sluoksnį akies gale, kuriame yra mažytės nervinės ląstelės, vadinamos lazdelėmis ir kūgiais.
• Strypai ir kūgiai šviesos spindulius paverčia elektriniais impulsais, ir jie eina nuo akies per regos nervą į smegenis, kurios paverčia juos vaizdais.

Darant prielaidą, kad visos kūno dalys ir procesai, reikalingi aiškiam matymui, veikia normaliai, tada apribojimai, kiek galite pamatyti, yra:

• regėjimo linija arba regėjimo linija
• lengvas
• žiūrimo objekto dydžio

Žemės kreivumas

Žmonės dažnai vartoja terminą „regėjimo linija“ teatre, kad apibūdintų regėjimo liniją nuo žiūrovo vietos iki scenos. Bet regėjimo linija iš tikrųjų yra bet koks nenutrūkstamas regėjimo kampas nuo žmogaus akių iki to, kurį žmogus bando pamatyti.

Be akivaizdžių vaizdinių kliūčių, tokių kaip medžiai, pastatai ir debesys, yra vienas pagrindinis veiksnys, galintis sumažinti jūsų regėjimo liniją: Žemės kreivumas.

Žemė vingiuoja apie 8 colius per mylią. Todėl ant lygaus paviršiaus, kurio akys yra maždaug 5 pėdos nuo žemės, tolimiausias matomas kraštas yra maždaug už 3 mylių.

Kitaip tariant, jei stovite Floridos paplūdimyje ar važiuojate pro Nebraskos fermas (abi vietas, kur jis yra palyginti plokščias), tolimiausia horizonto dalis, kurią galite pamatyti, yra maždaug už 3 mylių.

Regėjimo kampai ir linijos

Jei gulėtumėte paplūdimyje galvą mažiau nei koja nuo žemės, akys matytų maždaug mylią virš vandens.

Tačiau, jei jūsų apžvalgos taškas būtų daug aukščiau nuo žemės, horizonto linija galėtų būti daug toliau. Žemės kreivumas taip greitai nepradėtų atkirsti jūsų požiūrio.

Tarkime, kad važiavimas per Nebraską nuvedė jus prie Scotts Bluff nacionalinio paminklo, o jūs pasiekėte viršūnę 4659 pėdomis.

Iš čia galite pamatyti Laramie viršukalnę, kuri yra maždaug 100 mylių Vajominge, praneša Nacionalinio parko tarnyba. Tai giedra diena. Tai nėra beribė, bet gana toli.

Ryškumas veikia atstumą

Apsvarstykite „Lyra“ žvaigždyną ir ryškiausią jo žvaigždę „Vega“, kuri yra maždaug 25 šviesmečių atstumu nuo Žemės. Be teleskopo ar kitos vaizdinės priemonės „Vega“ atrodo kaip maža žvakių liepsna nakties danguje.

Tai privertė mokslininkus susimąstyti: Kaip toli galėtum būti nuo tikros žvakės liepsnos Žemėje ir vis tiek pamatyti ją taip, kaip matai Vegą?

Mokslininkai matuoja žvaigždžių ryškumą pagal dydį. Tyrėjų pora iš Teksaso A&M universiteto atliko keletą eksperimentų ir padarė išvadą, kad žvakės liepsnos, esančios maždaug 1286 pėdų atstumu, ryškumas būtų panašus į „Vega“.

Siekdami šiek tiek toliau - ir toliau - mokslininkai eksperimentavo, norėdami nustatyti didžiausią atstumą, kurį galėtumėte pasiekti nuo žvakės liepsnos, kad apskritai ją pamatytumėte.

Pamatęs žvakės liepsną

Tyrėjai nusprendė, kad sveiko regėjimo žmogus gali aptikti žvakės liepsną maždaug už 1,6 mylios, manydamas, kad nėra rūko ar kitokių kliūčių.

Kiti objektai ir atstumai

Mėnulio veidas

Mėnulis yra maždaug už 238 900 mylių, o be debesies naktį lengva pamatyti kai kuriuos jo kraterius, slėnius ir lygumas.

Nuo aukščiausios viršukalnės

Dar arčiau namų atsiveria vaizdas iš Everesto kalno Himalajuose - aukščiausio pasaulyje viršukalnės, esančio maždaug 29 000 pėdų aukštyje virš jūros lygio, - matomas beveik 211 mylios į abi puses, rodo vartotojo sukurtas žemėlapis.

Vis dėlto dėl aukščio debesys dažnai užgožia vaizdą.

Dangoraižiai

124-ajame Dubajaus „Burj Khalifa“ aukšte, kuris yra aukščiausias pasaulyje pastatas, kurio aukštis viršija 2700 pėdų, giedrą dieną atsiveria maždaug 50 mylių vaizdas, praneša „Reuters“.

Beveik pažodinis dangoraižis taip pat gali suteikti lankytojams du saulėlydžius per dieną, sakoma „The Daily Mail“ straipsnyje.

Jei laiku nusileisite liftu į viršų, galite pamatyti, kaip saulė leidžiasi virš horizonto. Po to vėl galite šiek tiek vėliau pasigauti saulę, nes Žemės kreivumas ir nuostabus užstatymo aukštis skatina jus žiūrėti į vakarus.

Prisiminti

Kaip išsinešimą prisiminkite šį pavyzdį: jei skrendate lėktuvu maždaug 35 000 pėdų kreiseriniame aukštyje, esate beveik 7 mylios virš Žemės.

Vis dėlto dienos šviesoje galite lengvai pažvelgti žemyn ir pamatyti greitkelius, fermas, upes ir kitus lankytinus objektus. Niekas netrukdo jūsų vaizdui, o Žemės kreivumas nė vieno iš šių orientyrų nepastebi vizualiai.

Esant tokiai situacijai, vienintelė reali riba, kiek galite aiškiai matyti, yra jūsų akių sveikata ir regėjimo aštrumas.