О справедливости такого предположения говорят исследования размеров светочувствительных клеток у птиц. Оказывается, у разных пород они различны. У тех, которым не требуется очень острое зрение, эти клетки довольно велики. Зато у орлов диаметр колбочек достигает 0,0003-0,0004 миллиметра, то есть примерно в 10–15 раз меньше, чем у человека со средним зрением.

До сих пор речь шла о различении объектов, разделенных малым промежутком. Другим удивительным свойством глаза является его способность различать даже очень малые изломы на стыке двух прямых линий. Чувствительность к таким изломам необыкновенно велика: она в 10 и даже в 20 раз превышает чувствительность к различению раздельных объектов. Хотя наука еще не объяснила этого факта, им уже давно пользуются в практике; многие весьма точные мерительные приборы выполнены с учетом этой особенности зрения. Таковы, например, все нониусные устройства, все шкалы стрелочных измерительных приборов.

Благодаря способности глаза различать изломы прямой линии, удается сравнительно просто делать шкалы различных приборов и мерительных устройств. Именно на этом свойстве глаза основана шкала штангенциркуля.

Всегда ли одинакова острота зрения? Конечно, нет. Наш глаз видит четко только при ярком свете, днем. В сумерки и особенно ночью острота зрения значительно падает. Помимо этого, в темноте даже у человека с очень хорошим зрением развивается ночная близорукость: отдаленные предметы теряют четкие контуры, расплываются. Этот факт особенно следует запомнить всем, кто любит читать в сумерки, не зажигая огня. Такое чтение очень утомляет и при частом повторении может испортить глаза.

Теперь, когда мы узнали о строении глаза и об остроте зрения, необходимо сказать о поле зрения. Полем зрения называется все пространство, в котором возможно различение объектов при неподвижном глазе. Величина поля зрения обычно выражается в угловых единицах. Границы его несколько отличаются у разных людей и, кроме того, зависят от размеров и даже цвета объектов. Для белого цвета границы поля зрения следующие: вниз 70°, вверх 60°, к носу 60°, к виску 100°.

Внутри этого поля имеется слепое пятно с угловым размером порядка 7°, желтое пятно примерно такого же размера и центральная ямка, имеющая угловые размеры 1–1,5°.

Наиболее четко мы видим с помощью центральной ямки[11]. Здесь острота зрения максимальная. Но уже на расстоянии 3–5° от нее острота зрения падает почти в 4 раза, а вблизи границ поля зрения она совсем мала, приблизительно в тридцать раз меньше, чем в области центральной ямки и даже желтого пятна.

Внимательный читатель наверняка удивится приведенным цифрам. В самом деле, зачем человеку столь широкое поле зрения, если четко он может видеть только в пределах очень маленького угла — в 1,5°? Более того, правильна ли вообще эта последняя цифра, не чересчур ли она мала? Она противоречит нашему повседневному опыту, который говорит о том, что мы почти одинаково четко видим все окружающее, а не только какую-то малую его часть.

Наука уже может ответить на эти вопросы, хотя и не очень полно. Исчерпывающее объяснение станет возможным только после того, как будут изучены все процессы, протекающие не только в самом глазу, но и в зрительных центрах мозга. В наши дни ученые едва лишь приступают к этой проблеме. Она столь сложна и многообразна, что решить ее удастся только объединенными усилиями физиологов, биофизиков, биохимиков, специалистов в области электроники и многих других. Даже при современных возможностях и стремительных темпах развития науки на исследование и решение этой проблемы, вероятно, уйдет много лет. И возможно, что некоторым читателям этой книги доведется приложить свои силы в этой области. Хотелось бы пожелать им успехов в столь важном и интересном деле…

Зачем же нужно столь широкое поле неотчетливого зрения?

Дать ответ на этот вопрос позволяет одно весьма интересное свойство глаза. Оказывается, периферические части сетчатки, которые обычно различают только крупные объекты, необыкновенно чувствительны к перемещению мелких объектов. Так, если на периферию сетчатки проектируется малый неподвижный предмет, мы не в состоянии его заметить. Но стоит ему начать передвигаться, как в мозг начинают поступать сигналы. На основании этих сигналов мы не в состоянии судить о форме предмета, но их вполне достаточно, для того чтобы определить направление на него и направление его перемещения.

Поле зрения неподвижного глаза. Только очень в малой зоне глаз видит четко (кружок в центре), в остальной же части поля зрения изображение воспринимается значительно менее четко.

Если по каким-то причинам предмет привлекает наше внимание (ожидание, опасность и т. п.), мы практически мгновенно и чаще всего автоматически переводим на него наш взгляд или, иными словами, поворачиваем наши глаза таким образом, чтобы изображение этого предмета попало в область четкого видения. Такое свойство периферического, или бокового, зрения очень важно. Оно помогало нашим прародителям выслеживать добычу и самим спасаться от внезапного нападения.

Периферическое зрение необходимо человеку и сейчас. Не будучи четким, оно все же достаточно хорошо, для того чтобы мы могли иметь представление об окружающем (оно во много раз лучше, чем зрение насекомых, в частности стрекоз). Благодаря ему мы можем быстро и правильно ориентироваться и выбирать направление передвижения. Оно жизненно необходимо пилоту, шоферу; без него не существовало бы ни труда, ни спорта.

Но разве было бы хуже, если бы наши глаза были устроены так, что мы могли бы видеть равно четко во всем поле зрения?

Прежде чем ответить на этот вопрос, напомним, что в области наиболее четкого видения от каждой из 50 тысяч светочувствительных клеток отходит отдельное волокно зрительного нерва. Именно благодаря такой связи клеток с мозгом зрение с помощью центральной ямки оказывается столь острым. Для того чтобы периферические части сетчатки обеспечивали столь же острое зрение, необходимо, чтобы и здесь с каждой светочувствительной клеткой связывалось отдельное нервное волокно. В таком случае ствол зрительного нерва вместо миллиона должен был бы иметь 137 миллионов волокон. Его толщина оказалась бы в 10–12 раз большей. Он был бы похож на довольно толстый канат. Но это даже не самое главное. Куда важнее то, что зрительные центры мозга заняли бы неоправданно большое место. Им пришлось бы развиваться за счет каких-то других важных мозговых центров, либо за счет увеличения общего объема мозга. И то и другое невозможно, да и ненужно. Природа — этот величайший изобретатель! — нашла более правильный и экономный путь. Она дала человеку способность видеть очень четко, но только в нужных пределах, в сравнительно узком телесном угле, именно таком, какой действительно необходим в жизни. А для того чтобы человек мог быстро и хорошо ориентироваться и избегать опасности, она одарила его боковым зрением и способностью замечать малые (не говоря уже о крупных) перемещающиеся объекты даже тогда, когда они находятся вне поля четкого зрения.

Но, помимо этого, у зрения есть еще одна замечательная способность. Она-то и позволяет с помощью очень маленькой центральной ямки и несколько большего по размерам желтого пятна видеть весьма четко в широком поле зрения. Именно благодаря этой особенности нам кажется, что мы одновременно, сразу и в равной степени четко воспринимаем окружающее.

Представим себе, что мы находимся в одной из зал Третьяковской галереи. Например, в той, где развешаны полотна знаменитого пейзажиста Шишкина. Остановимся перед одним из них, хотя бы перед тем, которое носит название «В лесу Мордвиновой». Эта картина, а вернее — этюд, была написана художником с натуры под Ораниенбаумом. На ней изображен густой и мрачный еловый лес; прогалина на переднем плане; кочки, поросшие мхом и молодыми деревцами; а чуть в глубине, левее центра картины, — старик, опершийся на палку. Все части картины воспринимаются нами одинаково четко. Более того, мы уверены, что видим ее всю сразу, всю одновременно.