העין והראייה
מצלמה ביולוגית מתקדמת - 126 מיליון קולטני אור עובדים בכל שנייה
איך אנחנו רואים?
העין שלכם היא מצלמה ביולוגית מדהימה - היא קולטת אור, מכופפת אותו, ממקדת אותו, והופכת אותו לאותות חשמליים שהמוח שלכם יכול להבין.
בכל שנייה, 126 מיליון קולטני אור ברשתית שלכם עובדים כדי שתוכלו לראות את העולם סביבכם!
מסלול האור בעין - איך נוצרת תמונה?
הראייה האנושית תלויה במערכת אופטית מדויקת. מסלול האור מחייב שבירה (Refraction) כפולה: תחילה שבירה סטטית בקרנית (Cornea), שמספקת את רוב העוצמה האופטית, ולאחריה שבירה אקטיבית בעדשה הגבישית הפוקוסלית (Lens), המשלימה מיקוד דינמי של הפוטונים על גבי רקמת הרשתית הקולטת (Retina).
שלב 1: הקרנית (Cornea)
קרן האור פוגעת בקרנית - השכבה השקופה והקשה בחזית העין.
הקרנית מכופפת את האור (70% מכיפוף האור!)
זו העדשה הכי חזקה בעין!
שלב 2: האישון (Pupil)
האור עובר דרך האישון - החור השחור במרכז העין.
הקשתית (החלק הצבעוני) שולטת על גודל האישון:
• באור חזק - אישון מצטמצם (קטן) כדי להגן
• בחושך - אישון מתרחב (גדול) כדי לקלוט יותר אור
שלב 3: העדשה (Lens)
האור עובר דרך העדשה - עדשה גמישה שיכולה לשנות צורה.
העדשה מכופפת עוד יותר את האור וממקדת אותו על הרשתית.
• למרחקים - עדשה שטוחה
• לקרוב - עדשה עבה (שרירים מכווצים אותה)
שלב 4: הרשתית (Retina)
האור פוגע ברשתית - שכבה דקה של תאי עצב בחלק האחורי של העין.
כאן נמצאים קולטני האור:
• 120 מיליון מוטות - רגישים לאור חלש, רואים שחור-לבן
• 6 מיליון מדוקרות - רואים צבעים ופרטים עדינים
שלב 5: עצב הראייה (Optic Nerve)
הקולטנים הופכים את האור לאותות חשמליים
האותות עוברים דרך עצב הראייה למוח
שלב 6: המוח
המוח מקבל את האותות ויוצר את התמונה שאנחנו רואים!
שימו לב: התמונה על הרשתית הפוכה - המוח מהפך אותה בחזרה!
העין עובדת בדיוק כמו מצלמה - אבל הרבה יותר מתקדמת! היא מתכווננת אוטומטית לאור, ממקדת על מרחקים שונים, ורואה מיליוני צבעים - והכל בשבריר שנייה!
שני סוגי קולטני האור ברשתית
מוטות (Rods)
מיקום: בעיקר בשולי הרשתית (פריפריה)
מספר: 120 מיליון!
רגישות לאור: רגישים מאוד - עובדים גם באור חלש
מה הם רואים:
• שחור-לבן (אין ראיית צבעים)
• תנועות ודמויות כלליות
• ראייה בחושך
דוגמה: מתי משתמשים?
• בלילה
• בחדר חשוך
• כשרואים "בזווית העין" (פריפריה)
למה אין צבעים בלילה?
כי רק המוטות עובדים בחושך - והם לא רואים צבעים!
מדוקרות/מדוקים (Cones)
מיקום: בעיקר במרכז הרשתית (fovea)
מספר: 6 מיליון
רגישות לאור: צריכים אור חזק לעבוד
מה הם רואים:
• צבעים (3 סוגים: אדום, ירוק, כחול)
• פרטים עדינים
• חדות ראייה גבוהה
דוגמה: מתי משתמשים?
• ביום
• באור חזק
• כשקוראים, צופים בטלוויזיה
3 סוגי מדוקרות:
• מדוקרות אדומות
• מדוקרות ירוקות
• מדוקרות כחולות
המוח משלב את 3 הסוגים ויוצר את כל הצבעים שאנחנו רואים!
למה צריך שני סוגים? כדי לראות היטב גם ביום וגם בלילה, גם צבעים וגם בחושך!
בעיות ראייה נפוצות ואיך מתקנים אותן
קוצר ראייה (Myopia)
הבעיה:
גלגל העין ארוך מדי או הקרנית מכופפת יותר מדי
מה קורה?
האור מתמקד לפני הרשתית במקום עליה
התוצאה:
רואים טוב מקרוב ✓
רואים מטושטש מרחוק ✗
התיקון:
משקפיים עם עדשות קעורות (דקות במרכז) - מפזרות קצת את האור כדי שיתמקד על הרשתית
רוחק ראייה (Hyperopia)
הבעיה:
גלגל העין קצר מדי או הקרנית לא מכופפת מספיק
מה קורה?
האור מתמקד מאחורי הרשתית
התוצאה:
רואים מטושטש מקרוב ✗
רואים טוב מרחוק ✓
התיקון:
משקפיים עם עדשות קמורות (עבות במרכז) - מכופפות יותר את האור כדי שיתמקד על הרשתית
אסטיגמציה (Astigmatism)
הבעיה:
הקרנית או העדשה לא עגולות לגמרי - יש להן צורה קצת אליפטית (כמו כדור רגבי)
מה קורה?
האור מתכופף בצורה לא אחידה - חלק מתמקד נכון, חלק לא
התוצאה:
תמונה מטושטשת ומעוותת גם מקרוב וגם מרחוק
קשיים לקרוא טקסט
התיקון:
עדשות גליליות (cylindrical) - מתקנות את העיוות
פרסביופיה (Presbyopia) - רוחק ראייה הקשורה לגיל
הבעיה:
העדשה הופכת פחות גמישה עם הגיל (40+)
מה קורה?
העדשה לא יכולה להתעבות מספיק לקריאה מקרוב
התוצאה:
קשה לקרוא מקרוב (צריך להרחיק את הספר)
התיקון:
• משקפי קריאה
• עדשות מולטיפוקל (bifocal/progressive)
שאלה לחשיבה
למה כשנכנסים מאור חזק לחדר חשוך, לוקח כמה דקות עד שמתחילים לראות טוב?
הסתגלות לחושך (Dark Adaptation) הינה תהליך ביוכימי מתמשך ברשתית. באור יום מסנוור, הפיגמנט הרגיש לאור במוטות (Rhodopsin) מתפרק לחלוטין ונמצא במצב של 'הלבנה' (Bleaching), בעוד שהראייה נסמכת בלעדית על המדוקרות (Cones). במעבר לחושך, נדרשות לכל הפחות כ-20 עד 30 דקות לבצע רגנרציה (סינתוז מחדש) הדרגתית של מולקולות הרודופסין כדי להשיב למוטות את סף הרגישות המרבי שמאפשר ראייה בתנאי חשיכה.
זו הסיבה שחיילים ואנשי ים משתמשים באור אדום בלילה - אור אדום לא משפיע על המוטות, אז הם נשארים מותאמים לחושך!
שאלה לחשיבה
למה בלילה אנחנו לא רואים צבעים, אבל ביום כן?
בלילה רק המוטות (Rods) פעילים - הם רגישים מאוד לאור חלש אבל רואים רק שחור-לבן. המדוקרות (Cones) שאחראיות על ראיית צבעים צריכות אור חזק כדי לעבוד, ובחושך הן לא פעילות. לכן בלילה הכל נראה באפור - כי רק 120 מיליון המוטות עובדים, בלי 6 מיליון המדוקרות.