محدودیت های چشم
چشم انسان به عنوان یک سیستم اپتیکی دارای ویژگی های خاصی است که از یک سو به قسمت اپتیکی چشم شامل عدسی و قرنیه و دیافراگم و اتاقک تاریک یعنی کره چشم و از سوی دیگر به گیرنده ی سیگنال های نوری یا شبکیه و هم چنین به مغز به عنوان پردازنده مربوط میشوند.
سیستم اپتیکی چشم قدرت تفکیک و دقت دید را مشخص می کند. در اینجا قصد داریم با معرفی مشخصاتی از قبیل فاصله کانونی و قطر بزرگترین و کوچکترین دهانه ی دیافراگم، به پارامتر های اپتیکی سیستم چشم بپردازیم.
سیستم اپتیکی چشم و گیرنده و پردازنده ی آن محدویت هایی را برای چشم ایجاد می کنند. بعنوان نمونه اگر یک جسم سرعتی کمتر از مقدار کمینه معینی داشته باشد ممکن است حرکت آن برای چشم غیر قابل ثبت باشد و در صورتیکه سرعت بیشتر از یک حد بیشینه باشد، جسم به صورت یک جسم واحد دیده نشود و تصویری پیوسته مشاهده شود مثل رشد تدریجی گیاه که چشم قادر به تشخیص این حرکت نیست و یا حرکت سریع مداد که طی آن چشم توانایی تشخیص لحظه ای مداد را ندارد و آن را بصورت پیوسته می بیند. جالب است بدانیم که بسیاری از منابع نوری هستند که با سرعت زیادی در حال روشن و خاموش شدن هستند و چشم آن ها را یکدست و بدون قطع و وصل می بیند مثلا تصویر سینما یا تلویزیون از آن نوع هستند که در آن ها صفحه تصویربا فرکانس مشخصی مرتب باز تجدید می شوند. اگر همان مداد را جلوی این منبع بگیریم و با سرعت حرکت دهیم آن را بصورت یک مداد واحد خواهیم دید. چون در لحظات مشخصی منبع روشن یا خاموش است، ما در لحظاتی مداد را می بینیم و در لحظاتی آن را نمی بینیم. به این ترتیب می توانیم مداد را بصورت واحد ببینیم. از این ویژگی با استفاده از لامپ های استرواسکوپ ،که با فرکانس مشخصی قطع و وصل می شوند، برای دور سنجی موتور استفاده می شود.
ویژگی دیگر چشم در رابطه با قدرت تفکیک چشم است. چشم فاصله زاویه ای خاصی را می تواند تفکیک کند و بسته به سن افراد، این فاصله کاهش می یابد. البته این ویژگی در شب و روز بدلیل تفاوت اندازه دیافراگم چشم متفاوت خواهد بود.
دو بیماری متداول چشم که نزدیک بینی و دوربینی می باشند ناشی از بزرگ شدن کره چشم یا کوتاه شدن مسیر تصویر سازی است. در نزدیک بینی کره چشم بیش از اندازه بزرگ است و تصویر به جای شبکیه جلوتر از آن تشکیل می شود و در این حالت میتوان با استفاده از یک عدسی واگرا بعنوان عینک فرد نزدیک بین، تصویر در کانون بلندتر روی شبکیه ایجاد نمود. در چشم دوربین نیز تصویر پشت شبکیه تشکیل می شود و با یک عدسی همگرا در عینک فرد دوربین میتوان تصویر را جلوتر کشیده و روی شبکیه منطبق نمود.
برخی از ویژگی های پردازشی مغز نیز منجر به ویژگی های جالبی برای چشم می شود که از آنها اغلب بعنوان خطای دید یاد میشود. برخی از هنرمندان با ایجاد تصویرهایی به نام ایلوژن در آثارشان توانسته اند از این خطاهای چشم استفاده کرده و تصاویر جالبی را خلق کنند.