Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe ver kan het menselijk oog kijken?

Veel mensen kunnen ongeveer 5 kilometer in de verte kijken, wat het punt is waarbij de kromming van de aarde wegbuigt, zodat het oppervlak niet langer zichtbaar is. Artem Misjoekov/Shutterstock

Het kan zijn dat u niet veel tijd besteedt aan het staren naar de horizon, in een poging verre objecten te onderscheiden. Maar als je op grondniveau in de verte kijkt en vrij zicht hebt, hoe ver kan het menselijk oog dan zien ?

Nogal ver, zo blijkt.

Inhoud
  1. Hoe ver kun je zien?
  2. Het creëren van een visie omvat meerdere systemen
  3. Hoe ver u kunt zien, hangt af van uw uitkijkpunt
  4. Het menselijk oog is niet perfect

Hoe ver kun je zien?

Als u een persoon bent met een normale gezichtsscherpte – een beoordeling van 20/20 – en u horizontaal kijkt vanaf ongeveer 152,4 centimeter boven de grond, kunt u ongeveer 5 kilometer in de verte kijken, wat het punt waarop de kromming van de aarde wegbuigt, zodat het oppervlak niet langer zichtbaar is.

En hoewel je vermogen om objecten te onderscheiden afhangt van hun grootte en de hoeveelheid licht die het verre object uitstraalt, is het volgens Dr. Eric Lowell Singman op een donkere nacht mogelijk om een ​​kaarsvlam te zien op een afstand van ongeveer 2,4 kilometer. . Hij is praktiserend oogarts bij het University of Maryland Medical System en hoogleraar oogheelkunde aan de University of Maryland School of Medicine.

Bij het creëren van een visie zijn meerdere systemen betrokken

Er zijn veel mechanismen betrokken bij het gezonde menselijke oog. TimeLineArtist/Shutterstock

Om te begrijpen hoe onze ogen een voorwerp op afstand, zoals een flikkerende kaarsvlam, kunnen zien, helpt het om iets te weten over normaal zicht en hoe het menselijk oog werkt. Hoewel de gezichtsscherpte van persoon tot persoon verschilt, is het blote oog beslist een behoorlijk indrukwekkend apparaat.

Het heeft een resolutie van twaalf keer de resolutie van de camera van een high-end smartphone. Zoals Singman opmerkt, kunnen we een vrijwel oneindig scala aan kleuren en vormen zien, en zeer kleine veranderingen in helderheid en minieme hoeveelheden beweging detecteren.

"Het oog zet licht om in biometrische energie die naar de hersenen wordt verzonden", legt Singer uit. Maar dat is slechts de weergave op hoog niveau. Het menselijk zicht is een complex, ingewikkeld proces. Licht reflecteert op voorwerpen en gaat door het hoornvlies, dat de lichtstralen buigt. en de lens

Wanneer er voldoende licht doorkomt en het netvlies bereikt. Vervolgens bevindt zich een laag kleine zenuwcellen langs het achterste deel van het oog, bekend als staafjes en kegeltjes, die helpen elektrische impulsen via de oogzenuw naar uw hersenen te sturen, waardoor een beeld of visuele waarneming ontstaat.

"Sommigen zien kleuren, anderen zien zwart-wit", zegt Singer. "Sommigen zien beweging alleen in één richting, anderen zien beweging in een andere richting. Sommigen zien vormen. Anderen kijken alleen maar naar het algemene omgevingslicht."

Samen werken deze cellen als een team om uw hersenen te vertellen wat ze moeten visualiseren, waarbij ze informatie doorgeven over hoe laat het is, wat er beweegt en welke kleuren zichtbaar zijn. "Dit zijn eigenlijk verschillende afzonderlijke kanalen", zegt Singman. "En dan nemen je hersenen de beelden en zetten ze om in iets dat je bewuste geest kan waarderen."

Bovendien verzendt en creëert het menselijke visuele systeem ook visuele informatie waarvan u zich niet eens bewust bent, bijvoorbeeld de hoeveelheid omgevingslicht, die uw natuurlijke ritme van dag en nacht bepaalt.

Hoe ver u kunt zien, hangt af van uw uitkijkpunt

Vanaf een uitkijkpunt op 555 meter hoogte kun je veel verder weg kijken de top van het Burj Khalifa SKY-observatiedek dan je zou kunnen vanaf zeeniveau. hipa.ae

Zoals Singman eerder uitlegde, kun je zonder obstakels in de weg ongeveer 3 mijl (4,8 kilometer) in de verte kijken vanaf het maaiveld, voordat je het punt bereikt waar de aarde voldoende kromt om je zicht op wat zich op de grond bevindt te blokkeren. Dat is gebaseerd op een denkbeeldige persoon van 1,5 meter lang.

"Als ik 1,8 meter lang was, zou ik verder kunnen kijken", zegt Singman. Hoe hoger je komt, hoe verder je in de verte kunt kijken. Een persoon die uitkijkt vanaf het observatiedek van de Burj Khalifa, een wolkenkrabber van 828 meter in Dubai en het hoogste gebouw ter wereld, kan naar verluidt 96,5 kilometer ver kijken, volgens een artikel in de New York Times uit 2010 .

En onze gezichtsscherpte reikt zelfs tot voorbij de horizon. Als de kromming van de aarde niet zou bestaan ​​en de aarde een plat oppervlak zou zijn, zouden we een ononderbroken visuele hoek hebben van onze ogen naar het verste zichtbare object.

Volgens Dr. Timothy McCulley, professor en voorzitter van de afdeling oogheelkunde en visuele wetenschappen aan de McGovern Medical School van UTHealth Houston, speelt de atmosfeer ook een belangrijke rol in hoe goed je objecten op afstand kunt zien.

Theoretisch gezien is er in een vacuüm geen limiet aan hoe ver je ogen kunnen kijken, omdat lichtstralen een oneindige afstand kunnen afleggen, zegt McCulley. Maar op het aardoppervlak "kijk je door de atmosfeer en bepaalde gele materie in de lucht verstrooit het licht", zegt hij. "Dus afhankelijk van het medium waar het licht doorheen reist, zullen die elektromagnetische golven je ogen wel of niet bereiken."

Een soortgelijk probleem doet zich voor op een mistige dag of nacht. "Het licht dringt gewoon niet door", legt McCulley uit. Daarom kunnen we die kaarsvlam zien flikkeren als het donker is, maar niet als het bewolkt is.

Het menselijk oog is niet perfect

Ook al kunnen we ver in de verte een gloeiend object zien, het menselijk oog heeft zijn beperkingen, vooral als het gaat om gezichtsscherpte, de wetenschappelijk-medische term voor scherpte van het gezichtsvermogen.

De kegelcellen – fotoreceptoren die gevoelig zijn voor rode, groene en blauwe golflengten van licht – zijn geconcentreerd in de macula, een gebied in het midden van het netvlies. Ons scherpste zicht bevindt zich in het centrum van de macula, op een plek die de fovea wordt genoemd en die zich kan richten op een klein deel van de wereld voor je.

"Je zou kunnen denken dat je een heel breed gezichtsveld hebt, maar de realiteit is dat je gebied met het duidelijkste zicht eigenlijk maar een paar graden bedraagt. Je ziet niet de hele wereld duidelijk", zegt Singman. "Als je een grote letter E neemt, zo groot als je hand, en deze ongeveer 15 tot 20 graden opzij beweegt, zou je niet kunnen zeggen welke letter het was. De helderheid van je zicht neemt vrij snel af, zodra je gaat uit het centrum."

Dat is de reden waarom maculaire degeneratie, een oogaandoening waarbij de macula beschadigd raakt waardoor je het centrale zicht verliest, zo'n ernstig probleem kan zijn voor mensen die het krijgen. (Volgens het National Eye Institute neemt het risico toe naarmate u ouder wordt.)

"Je moet niet vergeten dat de hersenen een heel groot deel van dit proces uitmaken", zegt Singer. Dat is duidelijk te zien bij mensen die een soort hersenletsel hebben dat hun zicht belemmert, zelfs als er niets mis is met hun ogen.

"Er zijn soorten hersenbeschadiging waarbij je iets niet kunt zien bewegen, of waarbij je geen gezichten kunt herkennen - je kijkt en kiest een oog, een neus of een mond, in plaats van het hele gezicht", zegt Singman.

De hersenen kunnen zelfs trucjes uitvoeren om de tekortkomingen van de ogen te compenseren. Singerman herinnert zich het geval van een patiënt die na een oogoperatie plotseling ontdekte dat wanneer hij dat oog bedekte, hij niet meer door het andere, zogenaamd goede, oog kon kijken.

Toen een arts de patiënt onderzocht, werd ontdekt dat hij staar had, een natuurlijke vertroebeling van de lens van dat oog, maar dit blijkbaar nooit had opgemerkt vanwege het vermogen van zijn hersenen om de waas weg te filteren. "Dat is een klassieke truc:de hersenen kunnen dingen uitschakelen", zegt Singer.

Dat is interessant

Wat is het verst dat het menselijk oog kan zien als het onbelemmerd is? Kijk omhoog – dat wil zeggen naar de ruimte. Aan een donkere nachtelijke hemel zonder lichtvervuiling zou je het Andromedastelsel moeten kunnen zien, dat zich op 2,5 miljoen lichtjaar afstand bevindt. Dat is het equivalent van 15 quintiljoen mijl of 24 quintiljoen kilometer.

Hoe ver is de Horizon FAQ

Wat is de horizon?
De horizon is het midden tussen de aarde en de hemel. Het is waar deze twee delen elkaar lijken te ontmoeten.
Hoe ver kun je aan de horizon kijken?
Als je vanaf de grond naar de horizon kijkt, is de horizon ongeveer 5 kilometer van je verwijderd.
Hoe ver is de horizon in mijlen?
De verste afstand tot de horizon die het menselijk oog kan zien, varieert enigszins, afhankelijk van iemands lengte. In mijlen is de horizon ongeveer 5 mijl verwijderd.
Hoe ver kun je wolken aan de horizon zien?
Als je op een vlakke ondergrond staat, bij helder weer en met voldoende licht, kun je vanaf ongeveer 66 kilometer afstand wolken aan de horizon zien.
Hoe bereken je de afstand tot de horizon?
De formule om de afstand van jou tot de horizon te berekenen is 1,17 keer de wortel van de hoogte vanaf de grond tot je ogen.