Thị giác Scotland

Trong số hai loại tế bào cảm thụ ánh sáng ở võng mạc , tế bào hình que chiếm ưu thế về thị lực. Điều này là do độ nhạy của phân tử photopigment tăng lên ở dạng que, trái ngược với độ nhạy của phân tử hình nón . Các tế bào hình que phát tín hiệu ánh sáng tăng dần đến các tế bào lưỡng cực hình que , không giống như hầu hết các loại tế bào lưỡng cực , không hình thành kết nối trực tiếp với các tế bào hạch võng mạc - nơ-ron đầu ra của võng mạc. Thay vào đó, hai loại tế bào amacrine - AII và A17 - cho phép dòng thông tin bên từ tế bào lưỡng cực hình que đến tế bào lưỡng cực hình nón, từ đó tiếp xúc với tế bào chân hạch. Các tín hiệu hình que, do các tế bào amacrine trung gian, do đó chi phối thị lực nhìn xa.

Thị giác scotopic xảy ra ở mức độ chói từ 10 ^{−3 [2]} đến 10 ^{−6 [ cần dẫn nguồn ]} cd / m ² . Các loài khác không phổ biến là mù màu trong điều kiện ánh sáng yếu. Bướm đêm vòi voi ( Deilephila elpenor ) hiển thị khả năng phân biệt màu sắc tiên tiến ngay cả trong ánh sáng sao mờ. ^[3]

Thị lực cận thị xảy ra trong điều kiện ánh sáng trung bình ( mức độ chói 10 ⁻³ đến 10 ^0,5 cd / m ² ) ^{[ cần dẫn nguồn ]} và là sự kết hợp hiệu quả của thị giác viễn thị và thị giác quang . Điều này làm cho thị lực và phân biệt màu sắc không chính xác .

Trong ánh sáng bình thường ( độ chói 10 đến 10 ⁸ cd / m ² ), tầm nhìn của tế bào hình nón chiếm ưu thế và là thị lực quang học . Có thị lực tốt (VA) và khả năng phân biệt màu sắc.

Trong các tài liệu khoa học, đôi khi người ta gặp thuật ngữ scotopic lux tương ứng với photopic lux , nhưng thay vào đó lại sử dụng hàm trọng lượng khả năng hiển thị scotopic. ^[4]

Chức năng độ sáng viễn thị CIE 1951 . Trục hoành là bước sóng tính bằng nm .

Độ nhạy bước sóng tương đối của người quan sát bình thường sẽ không thay đổi do sự thay đổi độ chiếu sáng nền dưới tầm nhìn xa. Độ nhạy bước sóng được xác định bởi sắc ký quang rhodopsin . Đây là một sắc tố màu đỏ được nhìn thấy ở phía sau của mắt ở động vật có nền trắng ở mắt được gọi là Tapetum lucidum . Các sắc tố là không đáng chú ý dưới photopic và mesopic điều kiện. Nguyên tắc rằng độ nhạy bước sóng không thay đổi trong quá trình nhìn xa dẫn đến khả năng phát hiện hai lớp hình nón chức năng ở các cá nhân. Nếu có hai lớp hình nón, thì độ nhạy tương đối của chúng sẽ thay đổi độ nhạy bước sóng hành vi. Do đó, thực nghiệm có thể xác định "sự hiện diện của hai lớp hình nón bằng cách đo độ nhạy bước sóng trên hai nền khác nhau và ghi nhận sự thay đổi trong độ nhạy bước sóng tương đối của người quan sát." Để sự thích ứng xảy ra ở mức rất thấp, mắt người cần có một lượng lớn ánh sáng trên tín hiệu để có được hình ảnh đáng tin cậy. Điều này dẫn đến mắt người không thể phân giải các tần số không gian cao trong điều kiện ánh sáng yếu vì người quan sát đang lấy tín hiệu ánh sáng trung bình theo không gian. ^[5]

Hành vi của các Rhodopsin photopigment giải thích lý do tại sao mắt người không thể giải quyết đèn với các bản phân phối phổ công suất khác nhau dưới ánh sáng thấp. Phản ứng của photopigment đơn này sẽ cho cùng một lượng tử đối với ánh sáng 400 nm và ánh sáng 700 nm. Do đó, photopigment này chỉ lập bản đồ tốc độ hấp thụ và không mã hóa thông tin về thành phần quang phổ tương đối của ánh sáng. ^[5]

Hiệu quả chụp scotopic tối đa là 1700 lm / W ở bước sóng 507 nm (so với 683 lm / W ở bước sóng 555 nm cho hiệu quả quang học tối đa). ^[6] Trong khi tỷ lệ giữa hiệu quả của scotopic và photopic chỉ vào khoảng 2,5 được tính ở độ nhạy cực đại, tỷ lệ này tăng mạnh dưới 500 nm.

Một lý do khác khiến thị lực kém dưới thị lực viễn thị là do các tế bào duy nhất hoạt động dưới thị lực viễn thị, hội tụ với một số lượng nhỏ hơn các tế bào thần kinh trong võng mạc. Tỷ lệ nhiều-một này dẫn đến độ nhạy tần số không gian kém . ^[5]

• Marc, RE; Anderson, JR; Jones, BW; Sigulinsky, CL; Lauritzen, JS (2014). "Kết nối tế bào amacrine AII: Một trung tâm mạng dày đặc" . Biên giới trong mạch thần kinh . 8 : 104. doi : 10.3389 / fncir.2014.00104 . PMC  4154443 . PMID  25237297 .