Подавляющее большинство наблюдений, которые любитель астрономии проводит в своей обсерватории, являются визуальными, т. е. выполняются при помощи глаз. Даже фотографируя звездное небо камерой, установленной на телескопе с часовым механизмом. наблюдателю приходится время от времени заглядывать в окуляр, чтобы удостовериться в точности работы привода и если потребуется, скорректировать нaводку телескопа (иными словами, гидировать). Каждому наблюдателю полезно знать устройство своего глаза, его реальные и потенциальные возможности.

Ход лучей
в глазу человека
и в фотоаппарате.

Человеческий глаз по нраву можно назвать уникальным наблюдательным инструментом, дарованным нам природой. Не случайно устройство современного автоматического фото аппарата во многом схоже со строением глаза.
«Объективом» глаза являются роговица (прозрачная передняя часть наружной оболочки глаза) и эластичный студенистый хрусталик. За счёт сжатия и растяжения особых мышц происходит изменение формы хрусталика. В результате мы всегда видим чёткие изображения тех предметов, на которые смотрим. Эта способность глаза называется аккомодацией (лат. «приспособление»). Однако мышцы могут устать, и как следствие — зрение ухудшится. Поэтому при наблюдениях не надо напрягать зрение, пытаясь рассмотреть объект получше, а повышения качества видимости следует добиваться с помощью фокусировочного устройства окуляра. Необходимо также помнить, что при наблюдениях небесных объектов резкость изображения зависит и от состояния атмосферы.

Хрусталик, как и любой объектив, создаёт на внутренней поверхности виза перевёрнутое изображение, а в прямое его обращает мозг. Но прежде требуется преобразовать изображение в понятный ему вид, т. е. в восприятие. Данным преобразованием занимается покрывающая почти всю внутреннюю поверхность глаза сетчатка. Она, как можно понять из названия, имеет сетчатую структуру и состоит из двух видов нервных клеток именуемых палочками и колбочками. Можно сказать, палочки и колбочки выполняют ту же функцию, что и плёнка в фотоаппарате, — регистрируют изображение.

Колбочки обладают малой чувствительностью к свету, зато от них зависит передача мозгу информации о цвете. Палочки же, напротив, позволяют видеть при очень малой освещённости, почти в темноте, но при этом не различают цветов. Этот факт великолепно отражает поговорка «ночью все кошки серы». Но это ещё не всё. Колбочки наиболее чувствительны к зелёным лучам с длиной волны 555 нанометров (нм; 1 нм = 10-9 м). При малых яркостях свет воздействует только на палочки. Тогда максимум чувствительности глаза смещается в сторону коротких волн и приходится на длину волны 510 нм. Это смещение носит название эффекта Пуркинье. На практике эффект Пуркинье приводит к тому, что при сравнении двух одинаково ярких цветных звезд красная всегда будет выглядеть ярче голубой. И наоборот, из двух слабых звёзд голубая будет казаться ярче красной.

Какова же высшая польза от глаз, ради которой Бог их нам даровал?
По моему разумению, глаз — это источник величайшей для нас пользы. Мы не смогли бы сказать ни единого слова о природе Вселенной, если бы никогда не видели ни звёзд, ни Солнца, ни неба, Поскольку же день и ночь, круговороты месяцев и годов, равноденствия и солнцестояния зримы, глаза открыли нам число, дали понятие о времени и побудили исследовать природу Вселенной, а ИЗ этого возникло то, что называется философией и лучше чего не было и не будет подарка смертному роду от богов, Я утверждаю, что именно в этом высшая польза очей. Стоит ли воспевать иные, маловажные блага? Ведь даже чуждый философии человек, ослепнув, примется стенаньями напрасными оплакивать потерю глаз.
Как бы го ни было, нам следует считать, что причина, по которой Бог изобрёл и даровал нам зрение, именно эта: чтобы наблюдали разумные круговращения в небе, извлекали пользу для круговращения нашего мышления, которое сродни небесному, хотя в отличие от небесного — невозмутимого — оно подвержено возмущению. А поэтому мы должны, подражая безупречным круговращениям божественной Вселенной, упорядочить непостоянные круговращения внутри нас.
Платон. Тимей. IVв. дон. э.

Многолетняя практика наблюдений показывает, что в сумерках красные звёзды выглядят на 1 — 1,5 звёздной величины ярче, чем на самом деле. Это явление также вызвано эффектом Пуркинье, и его необходимо учитывать наблюдателям переменныx звёзд.

Благодаря палочкам в тёмную ночь вдали от городских огней человек может видеть на небе звёзды до 6-й звездной величины. В высокогорных районах, где воздух прозрачнее и чище, этот предел опускается ещё на полторы-две величины. Однако надо помнить, что такие результаты достижимы лишь после того, как глаз адаптируется к темноте. Сразу после выхода из освещённого помещения на ночном небе можно различить только наиболее яркие звёзды. А примерно через 40 мин глаз достигает своей максимальной чувствительности, которая в 200 тыс. раз выше дневной. Помимо описанной адаптации к темноте глазу свойственна и световая адаптация. Она происходит значительно быстрее: после резкого увеличения освещенности чувствительность глаза снижается, но уж через 5—8 мин достигает постоянного значения.

Строение глаза. На врезке показано строение сетчатки.

Особенности адаптации зрения необходимо учитывать уже при планировании предстоящих наблюдений. В первую очередь следует наблюдать слабые туманности, переменные звёзды или кометы, а все яркие объекты, такие, как Луна, Венера, Юпитер и т. д., лучше оставлять на потом. Такой подход избавит вас от появления ошибок, связанных с частыми изменениями состояния глаза (когда яркие объекты наблюдаются вперемежку со слабыми), и. кроме того, в какой-то степени убережёт сетчатку от перенапряжения.

Колбочки и палочки неравномерно распределяются по поверхности сетчатки. В центре её больше колбочек, палочки же концентрируются по краям. Этим обусловлен так называемый эффект бокового зрения. Суть его в том, что слабая звезда видна лучше, если взгляд направлен не прямо на неё, а немного в сторону. Эффект бокового зрения часто используется при наблюдениях слабых галактик и туманностей.

Наконец, на поверхности сетчатки существуют две особые области, обладающие специфическими свойствами. Первая из них по праву называется слепым пятном, поскольку не содержит ни колбочек, ни палочек, т, е. абсолютно невосприимчива к свету. В этом месте в глаз входит зрительный нерв — связующее звено между сетчаткой и мозгом. Вторая особая область сетчатки носит название жёлтого пятна. Здесь сосредоточены только колбочки. Жёлтое пятно является местом наибольшей разрешающей способности глаза.

Способность видеть раздельно два близко расположенных предмету всецело определяется размерами светочувствительных клеток. Действительно. если изображения двух близких звёзд, построенные хрусталиком на
сетчатке, приходятся на одну и ту же палочку или колбочку, наблюдателю кажется, что он видит одну звезду. Если же эти изображения попадут на
две соседние клетки, то наблюдатель будет видеть уже не точку, а вытяну-
тое пятнышко и сможет судить о двойственности звезды. Зная размеры колбочек и палочек (несколько тысячных долей миллиметра) и фокусное расстояние хрусталика  (около 25 мм), легко определить разрешающую способность глаза: она приблизительно равна 1', т. е. 1/30 части лунного диска, видимого с Земли.

Два глаза позволяют человеку видеть окружающий мир в объёме (стереоскопическое зрение). Благодаря этому мы можем судить о размерах наблюдаемых предметов и расстояниях до них. Однако в зрительном центре мозга восприятие, идущее от одного глаза, преобладает над тем, что поступает от другого. Глаз, имеющий такое преимущество, называется ведущим. Именно этим глазом необходимо смотреть в окуляр телескопа или подзорной трубы  при наблюдениях. Определить ведущий глаз несложно. Если, глядя обоими глазами, заслонить от себя свет лампочки вертикально стоящим карандашом, то тень от него обязательно упадёт на ведущий глаз. Интересно, что результат столь нехитрого опыта никоим образом не зависит от количества повторений.

Наблюдения в телескоп в современной обсерватории.

Ко всем перечисленным свойствам глаза следует добавить и ещё одно — возможность совершенствоваться, Взглянув впервые в телескоп на Юпитер или Марс, наблюдатель может разочароваться, поскольку не увидит на размытом диске ни единой детали. А через несколько месяцев систематических наблюдений он будет уверенно находить на планетах большинство деталей, доступных его телескопу. Минимальная разница в блеске двух звёзд, которую способен заметить новичок, составляет около 0,5 звёздной величины. Но если он серьёзно займётся наблюдениями переменные звёзд, то уже к концу сезона наблюдений эта разность снизится до 0,1 звёздной величины!

 

 

Навигация:

Планеты Солнечной системы

Любоваться или наблюдать?

Глаз — основной инструмент наблюдателя

Своя обсерватория

Обсерватория любительского коллектива

Звёздные велечины

Адреса светил на небе

Зачём нужны звёздные каталоги?

Обитатели неба. Созвездия

Расположение светил "на завтра"

Карты и атласы неба

Карта звёздного неба

Какие бывают каталоги

История современных созвездий

Имена и обозначения звёзд

Древние созвездия

Описание созвездий


 
Вверх