Пороги ощущений.
Вася и Лена поспорили: у кого из них слух лучше?
— Зачем спорить? — вмешался я. — Это можно сейчас проверить. Сядьте боком друг к другу на расстоянии примерно полутора метров и закройте глаза. К каждому из вас по очереди я буду приближать часы. Услышав тиканье, скажите: «Есть». Перестав слышать, скажите: «Нет». Так мы определим в относительных линейных, но вполне сравнимых величинах абсолютный порог слуховых ощущений.
Конечно, мне тотчас же задали вопрос:
— А что такое абсолютный порог?
Я ответил своим юным друзьям примерно так:
— Абсолютный порог ощущения — это минимальная величина раздражителя, едва-едва заметно различимая. Само собой разумеется, что для большей точности слуховой порог надо определять с помощью аудиометра — прибора, издающего звуки точно дозированной высоты и силы, и записывать так называемую аудиограмму. Порог на звуки разной высоты у человека различен, причем у каждого по-своему.
В нашем опыте можно было определить и относительный порог, или порог различения, под которым понимают то минимальное различие между раздражителями, которое позволяет отличить одно ощущение от другого.
Я поднес немного ближе часы к уху Лены и попросил девушку сказать, когда звук механизма станет громче, когда тише. Расстояние, на которое я передвинул часы, чтобы Лена заметила различие их звука, и определило порог различения в относительных линейных величинах.
Так спор был решен. Абсолютный слуховой порог оказался выше у Васи, а порог различения — у Лены.
Сделайте такой опыт: ударьте по камертону, поднесите его к уху и слушайте звук, пока он не станет ниже порога и вы перестанете его слышать. Тогда плотно прижмите ножку камертона ко лбу: вы опять ясно услышите звук. Костная проводимость звука лучше воздушной.
Это было подмечено народом и отражено в сказках: «Лег Иван-царевич на мать-сыру землю, прильнул к ней ухом, слышит — скачет погоня».
Использование порогов зрительных ощущений имеет практическое значение. Ведь если предметы различной величины видны только на определенном расстоянии, то и наоборот — по видимости этих предметов можно определять расстояние до них. Туристы, охотники, разведчики помнят эти расстояния и пользуются ими.
Но надо учитывать, что точность определения зависит не только от прозрачности воздуха, но и от остроты зрения и особенностей личности смотрящего. Например, орел видит значительно дальше, чем человек, но человеческий глаз замечает в вещах значительно больше, чем глаз орла.
Пороги определяют только качество ощущения, качество же восприятия зависит от опыта, от умения видеть именно то, что в данном случае надо увидеть.
«Надо не просто смотреть, но и видеть», — говорили фронтовые разведчики. Сказанное относится не только к зрительным ощущениям и восприятиям, но и к слуховым и любым другим. Так что Вася, конечно, слышит значительно лучше Лены, но ленино ухо замечает в музыке гораздо больше.
Можно различить, хотя и не очень отчетливо.
Глубинный глазомер.
Подвесьте к люстре на тонкой нитке кольцо от салфетки. Закройте один глаз и, встав сбоку кольца так, чтобы не видеть отверстия, постарайтесь попасть в него проволокой или прутиком. Вы убедитесь, что задача эта не простая.
Когда смотришь одним глазом (монокулярное зрение), впечатление глубины, перспективы значительно снижается. Вы открываете другой глаз, теперь действуют оба (бинокулярное зрение), и задачу с кольцом и проволокой выполнить совсем легко.
Чтобы понять механизм глубинного зрения, проделайте еще такой опыт. Попробуйте смотреть на палец, сначала отставив его подальше, затем постепенно приближая к носу и вновь отодвигая. Вы сможете отчетливо отметить у себя характерные ощущения, которые возникают в результате напряжения мышц, сближающих (конвергенция) или раздвигающих (дивергенция) оси глаз. Кроме того, здесь будет участвовать мышца, изменяющая выпуклость хрусталика, то есть обеспечивающая аккомодацию.
Глубинный глазомер имеет огромное значение в авиации, при оценке расстояний до земли при посадке самолета. Поэтому летчикам необходимо бинокулярное зрение. Однако во время Великой Отечественной войны по особому разрешению летали 60 летчиков, у которых функционировал только один глаз. 61-й летал тайком, без разрешения, поскольку из-за его отличного протеза никто и не подозревал, что у него нет глаза. Их монокулярному глубинному зрению помогали большой опыт, а также воздушная перспектива и игра света и теней на предметах.
Однако последнее может и мешать оценке расстояний. Туристам полезно знать следующие правила:
• в туман или при дымке предметы на горизонте кажутся дальше, чем при хорошей видимости, приближающей их;
• ярко освещенные предметы, костры, пожары кажутся ближе, так же как и вещи, окрашенные в белый, желтый и красный цвета;
• крупные предметы видны в более близкой перспективе, чем мелкие;
• расстояние до предметов на ровной местности как бы сокращается, а на холмистой — увеличивается; поэтому противоположный берег реки или озера кажется ближе, чем он есть;
• предмет на светлом фоне вырисовывается отчетливее, поэтому на фоне неба кажется ближе, чем на фоне горы или леса.
Значение теней в восприятии глубины. Что произойдет, если перевернуть рисунок?
Слепое пятно «Я прикрепил на темном фоне, приблизительно на уровне моих глаз, маленький кружок белой бумаги и в то же время просил держать другой кружок сбоку от первого, вправо на расстоянии около двух футов, но несколько пониже, так, чтобы изображение его упало на оптический нерв моего правого глаза, тогда как левый я зажмуриваю. Я встал против первого кружка и постепенно удалялся, не спуская с него правого глаза. Когда я был на расстоянии около девяти футов, второй кружок, имевший величину около четырех дюймов, совсем исчез из поля зрения. Я не мог приписать это его боковому положению, ибо различал другие предметы, находившиеся еще более сбоку, чем он. Я подумал бы, что его сняли, если бы не находил его вновь при малейшем передвижении глаз».
Закройте левый глаз, а правым фиксируйте крест на расстоянии около 25 см. — белый круг исчезнет.
Так описывал свой опыт, сделанный в 1666 г., Эдм Мариотт (1620–1684). Он открыл слепое пятно в глазу, названное впоследствии его именем, место входа в глаз зрительного нерва. Это был тот самый знаменитый физик, один из основателей и первых членов Парижской академии наук, которого мы все знаем как соавтора закона Бойля-Мариотта. Опыт Мариотта можно повторить не только в его классической форме, но и с помощью помещенного здесь рисунка.
