Ile czasu zajmuje naszym oczom pełne przystosowanie się do ciemności

Po pierwsze, w ogóle nie można niczego zobaczyć w całkowity ciemność. Całkowita ciemność oznacza brak światła, a nasze oczy zależą od światła, aby zobaczyć. Powiedziawszy to, Rzadko zdarza się być w sytuacji całkowitej ciemności, nawet w nocy. Światła miasta odbijające się od chmur, reflektory samochodowe, Księżyc, gwiazdy, i nawet sam blask nocnego nieba wypełnia noc słabym światłem. Większość naszych doświadczeń z ciemnością to w rzeczywistości przypadki częściowej ciemności; gdzie nadal jest niewielka ilość światła. Z wystarczającą ilością czasu, nasze oczy mogą się przystosować i zobaczyć niski poziom światła obecny w częściowej ciemności.

Ludzkie oczy potrzebują kilku godzin, aby w pełni przystosować się do ciemności i osiągnąć optymalną wrażliwość na warunki słabego oświetlenia. Najszybszy wzrost wrażliwości wzroku następuje w ciągu pierwszych kilku minut po ekspozycji na ciemność. Z tego powodu, wiele osób myśli, że już po kilku minutach, ich oczy osiągnęły szczytową czułość. Ale kilka godzin w ciemności, ludzkie oczy nadal się dostosowują i nieznacznie zyskują na wrażliwości.

Typowa wrażliwość ludzkich oczu, gdy przystosowują się do ciemności. Komórki stożka dostosowują się w ciągu 10 minut, ale potem są wyprzedzane w wydajności przez pręciki. Pręciki mogą potrwać kilka godzin, zanim całkowicie przystosują się do ciemności i osiągną szczytową czułość na warunki słabego oświetlenia. Zauważ, że ta fabuła jest tylko reprezentatywna dla ogólnych trendów. Rzeczywista krzywa różni się w zależności od osoby, od jednego miejsca na oku do drugiego, i z dnia na dzień. Obraz domeny publicznej, źródło: Christopher S. Baird.

Istnieje kilka czynników, które sprawiają, że nasze oczy przystosowują się do ciemności. Jak opisano w podręczniku Optometria: Techniki naukowe i zarządzanie kliniczne, pod redakcją Marka Rosenfielda i Nicoli Logan, trzech głównych graczy w mrocznej adaptacji to uczeń, komórki stożkowe, i pręciki.

Źrenica to ciemna dziura w pobliżu przedniej części oka, która wpuszcza światło do oka, dzięki czemu światło może tworzyć obraz z tyłu (siatkówka). Tęczówka otaczająca źrenicę zawiera mięśnie kontrolujące wielkość źrenicy. W obliczu słabego oświetlenia, tęczówka rozszerza źrenicę tak szeroko, jak to możliwe. To rozszerzenie wpuszcza do oka jak najwięcej światła, dzięki czemu zwiększa się czułość. Wkład ucznia w adaptację do ciemności trwa od kilku sekund do minuty.

Komórki czopków wzdłuż siatkówki są odpowiedzialne za widzenie kolorów. Podobna do siatki pikseli w aparacie cyfrowym, rozległy układ przestrzenny komórek stożkowych wzdłuż siatkówki wykrywa różne bity kolorowego światła, które tworzą obraz, który widzimy. Ludzkie oczy mają czerwone-, Zielony-, i wykrywające niebieskie komórki stożkowe. Wszystkie inne istniejące kolory są postrzegane przez ludzi jako mieszanina czerwieni, zielony i niebieski. Same komórki stożkowe mogą przystosować się do częściowej ciemności. Komórki stożka zawierają rodopsynę, która jest jedną z wielu wrażliwych na światło chemikaliów. Rodopsyna jest bardzo wrażliwa na światło i jest podstawową substancją chemiczną wykorzystywaną przez czopki podczas widzenia w warunkach słabego oświetlenia. Problem polega na tym, że rodopsyna jest tak wrażliwa na światło, że przy normalnym oświetleniu, światło odkształca się i dezaktywuje (fotowybielacze) ta substancja chemiczna. Większość dnia, kiedy spacerujemy w normalnym świetle, rodopsyna w naszych oczach jest dezaktywowana. Po wystawieniu na ciemność, rodopsyna jest zdolna do regeneracji i reaktywacji, stajemy się ponownie wrażliwi na światło i poprawiamy nasze widzenie w nocy. Ale ten proces regeneracji wymaga czasu. Komórki stożkowe trwają około 10 minuty na przystosowanie się do ciemności.

W końcu, pręciki w naszych oczach są odpowiedzialne za widzenie czarno-białe. Mocno uderzają, jeśli chodzi o widzenie w warunkach słabego oświetlenia. Pręty w naszych oczach osiągają to wspaniałe widzenie w nocy dzięki kilku mechanizmom:

Jak szyszki, pręciki zawierają rodopsynę, substancja chemiczna bardzo wrażliwa na światło. W rzeczywistości, pręciki są bardziej zależne od rodopsyny niż komórki czopków, prowadząc każdą pojedynczą komórkę prętową do około 100 do 1000 razy tak czuły jak pojedyncza komórka stożkowa po pełnej adaptacji.
Na siatkówce jest znacznie więcej pręcików (100 milion) niż są szyszki (5 milion).
Kilka prętów łączy się z tym samym sygnałem wyjściowym (ten sam interneuron). Fakt ten umożliwia wykrywanie niższych poziomów światła kosztem rozdzielczości obrazu.
Pręty reagują powoli na światło (zbierają światło przez długi czas). Ta powolna reakcja oznacza, że ​​niższe poziomy światła mogą być wykrywane kosztem wykrywania szybkich zmian w czasie.

Komórki stożka potrzebują kilku godzin, aby całkowicie zaadaptować się do ciemności. Doświadczeni astronomowie gołym okiem dobrze o tym wiedzą. Dają swoim oczom kilka godzin na przystosowanie się zamiast kilku minut, aby zmaksymalizować widzenie przyćmionych gwiazd. W podsumowaniu, po wystawieniu na ciemność, nasze źrenice rozszerzają się w ciągu kilku sekund, nasze szyszki dostosowują się w 10 minuty, a nasze wędki dostosowują się całkowicie po kilku godzinach.

Kredyt:https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2013/08/09/jak-długo-to-zabierze-nasze-oczy-w-pelni-przystosowaniu-do-ciemnosci/