Как это работает
Крайне просто: отраженный от чего-либо, на что мы смотрим, свет проходит через роговицу, водянистую влагу, хрусталик (тут переворачивается), стекловидное тело и все слои сетчатки, попадая на предпоследний, где специальные клетки путем нехитрых химических реакций генерируют нервный импульс в зависимости от возможности своего восприятия, которое разделено на ч/б палочки и три цвета колбочек.
Человеческий глаз часто приводят в качестве примера одного из чудес природы всякие креационисты: якобы он настолько сложный, что не смог бы появиться без изначального плана и «разумного» замысла. Вот они обосрались бы, когда узнали, насколько дерьмовая и необработанная RAW-картинка попадает из органа зрения в мозг.
Четкое и цветовое зрение транслирует нам лишь градусов 15 (конусом) перевернутого мира со здоровенным слепым пятном и в окружении мутных блеклых неразличимых пятен периферии зрения. Именно из такого фарша мозг компилирует живой и объемный мир с живущими в нем образами. Глаз – лишь объектив, не имеющий особого значения без способности мозга воссоздавать из картинок осознанные образы: выделять стул и окно, прикидывать размеры и расстояние.
Начало просчета информации из глаза начинается в самой сетчатке, откуда она потом попадает в центры обработки данных – зрительные центры анализа, главный из которых расположен в не самой близкой к глазу части головы – в затылке. Там инфа сначала расщепляется на участки полей зрения (центральное/периферическое, правое/левое, сверху/снизу), за которые отвечают определенные зоны коры, а затем импульсы анализируются на содержание. В том же любимом Фрейдом подсознании происходят многочисленные корректировки изображения, устраняющие абберации, искажения, наложения слепых пятен и прочие дефекты RAW-зрения.
Что интересно, вся эта армия сигналов мозгом обрабатывается одновременно, а не последовательно, как в компьютере: хотя в коре выделены зоны, которые отвечают за низшие или высшие образы (линии/формы/движение и распознавание лиц/объектов), но информация между ними передается параллельно, поэтому иногда возникает подмена, когда мы видим оптические иллюзии (мозг ошибочно дополняет высшими элементами низшие, как когда представляешь в облаке какой-то иной предмет).
Движения
Направление взора управляется двенадцатью мышцами, по шесть на каждый глаз, работающими слаженнее, чем российские синхронистки. На каждую из трех перпендикулярных осей движения приходится по две мышцы-антагониста, которые одновременно расслабляются и напрягаются: для взгляда вверх верхняя мышца напрягается, а нижняя расслабляется.
Кроме того, приближение наблюдаемого объекта приводит к автоматическому сближению осей обоих глаз – конвергенции – и сужению зрачков.
Секрет в том, что матушка природа (слава богу, лол) не доверила тебе управлять сим тонким процессом, а жестко вшила настройку в биос. Благодаря этому процессы слежения, слияния стереоскопического изображения, приближение/отдаление взора и многие безусловно-рефлекторные реакции (вроде обращения взгляда на резкое движение) происходят без твоего тормознутого и неумелого вмешательства. Пока импульсы пройдут свой долгий путь от глаза до зрительного центра и твоего сознания, подкорка уже успеет отреагировать на критичные для нее знаки, раньше мышления обрабатывая простые сигналы: именно таким образом мы можем натренировать себя отреагировать на что-либо, даже не успев подумать об этом, например, в спорте, где реакция на летящий прямо в лицо мяч доводится до автоматизма.
Оставшиеся несколько мышц внутри глаза управляются даже не подкоркой, а автономной нервной системой: команды на расширение и сужение зрачка даются симпатикой и парасимпатикой соответственно, что запрограммировано на изменение количества штук света, поступающих в глаз, и на необходимость срочной реакции. Помимо этого, без твоих тупых указаний работает аккомодация хрусталика, хотя на нее мы можем повлиять волевым усилием, сознательно фокусируя взор на сиськах выбранных предметах или даже без них.
Развал/схождение
При взгляде вдаль оси глаза сходятся где-то в бесконечности, из-за чего приближение разглядываемого предмета вызывает его двоение в глазах, чтобы пересечь эти почти параллельные линии для слияния в одну картинку, глаза используют вергенцию – содружественное движение в противоположные стороны (ковергенция – восхождение глаз) вокруг вертикальной оси, т. к. вокруг горизонтальной глаза движутся в одном направлении.
Кроме удобства разглядывания вместо двух картинок одной, мозг умеет просчитывать расстояние до предметов на основе этой коррекции. Попробуйте надавить пальцем на один глаз через веко так, чтобы возникло двоение: в таком состоянии натыкаться на предметы будет намного проще.
Есть мнение, что неправильная вергенция может указывать на возможность развития шизофрении.
Фузия
Мозг сопоставляет два немного различных (по расстоянию – на 6 см между осями правого и левого глаза и по углам обзора) изображения в единое, что дает нам объемную картину мира и в том числе возможность оценивать глубину/удаленность за счет двоения (эффект параллакса) тех объектов, которые не в фокусе (т. е. ближе или дальше того, на что мы смотрим), т. н. глазомер.
Мы видим, по сути, две картинки, каждое полушарие мозга свою, которые мозг постоянно корректирует незаметной нам подстройкой глазных мышц (ведь глаза двигаются не только одновременно вверх/вниз, но и в противоположные стороны), ориентируя проекции наблюдаемых объектов точно в центральной ямке. Это можно заметить, если к одному глазу приставить слабую линзу – зрение сначала будет двоиться, но потом настроится поворотом глаза. Результат слияния картинок из правой и левой макулы («binocular summation») ты видишь, как четкий текст, который прямо сейчас читаешь; это происходит сложным сопоставлением правой и левой картинок в самом мозге.
Эта и другие технические мелочи обеспечивают нам бинокулярное зрение, которое дает возможность воспринимать объем и рельеф объектов. Если работает только один глаз, то оценка расстояния также возможна, но она будет основываться на величине, перспективе, опыте и других второстепенных признаках, что намного менее точно, поэтому одноглазым за руль машины нельзя.
Пути
После того как сетчатка переработала попавший на нее свет в нервные импульсы, последние устремляются по зрительному нерву к перекресту с собратом, где эти двое по-братски обмениваются 50 % волокон: теперь слева идут волокна от обеих левых половин сетчатки, а справа, соответственно, правые. Таким образом, из-за переворота света хрусталиком и перекреста левая часть мозга смотрит левыми половинами сетчаток на правое поле зрения, а правая наоборот.
После перекреста зрительный нерв становится зрительным трактом и попадает в средний мозг, где продолжается препроцессинг видеосигнала латеральным коленчатым телом (все еще не осознаваемый нами). После ЛКТ идет широкий пучок волокон под красивым названием «зрительная лучистость», которая наконец-то попадает в кору затылочных долей, где ее начинает осознавать мышление, выделяя нужные ему вещи.