視覺適應是視覺器官的感覺隨外界亮度的刺激而變化的過程;有時也這過程達到的終狀態(tài)。視覺適應的機制包括視細胞或神經(jīng)活動的重新調(diào)整,瞳孔的變化及明視覺與暗視覺能的轉換。由黑暗環(huán)境入明亮環(huán)境,眼睛過渡到明視覺狀態(tài)稱為明適應,所需時間為幾秒或幾分鐘。由明亮環(huán)境入黑暗環(huán)境轉換成暗視覺狀態(tài)稱為暗適應,這個過程約需要十幾分鐘到半小時。頻繁的視覺適應會導致視覺迅速疲勞。
原理
由于視覺刺激物的持續(xù)作用,視分析器的感受性發(fā)生變化的現(xiàn)象。視覺適應可以引起感受性的提(刺激物由強向弱過渡),也可以引起感受性的降低(刺激物由弱向弱過渡)。人所處的周圍環(huán)境的變化是非常巨大的,從星光閃爍的星空到陽光明媚的白天之間和亮度相差數(shù)百倍,如果沒有視覺適應機制,人就不容易在變動著的環(huán)境中行細的視覺信息分析,對環(huán)境刺激的反應就會發(fā)生困難。所以,視覺器官的適應能力是動物在長期的生存斗爭中,通過不斷和環(huán)境相互作用形成并固定下來的,具有重要的生物學意義。在人類的勞動生產(chǎn)活動中,許多場合同樣要考慮到視覺適應問題。比如,車間里的照明布置須考慮到作范圍照明的差異,以免由于視覺適應上的困難影響產(chǎn)量。在交通運輸業(yè)中,夜間駕駛室照明通常與外間路面的照明度有大的差異,須研究如何使視覺適應行得更快更好。
光適應
人剛從暗處走到亮處的時候,初的瞬間會感到強光耀眼發(fā)眩,眼睛睜不開,什么都看不清楚,要過幾秒鐘才能恢復正常,這就是光適應現(xiàn)象。光適應是視覺器官對強光的感受性下降的過程,光適應與集中分布在視網(wǎng)膜中央凹的錐體細胞關系非常密切,只要環(huán)境中光照亮度過每平方米10-3燭光,視錐細胞就會被激活。光適應的過程般迅速,由于所用的測定方法不同,得到的結果也不盡相同。但是,般說來,在初半分鐘內(nèi)感受性下降很快,以后適應的速度有所減速慢,2-3分鐘內(nèi)即可達到穩(wěn)定水平。
暗適應
人剛從亮處走暗室的時候,開始什么也看不見,經(jīng)過相當長時間,視覺才恢復,這就是暗適應的過程。暗適應的裨是由于光刺激由強到弱的變化,使眼睛的感受性相應地發(fā)生由低到的變化。典型的暗適應實驗是在暗室中讓被試注視個數(shù)十米朗伯亮度的均勻的白色屏幕的中心幾分鐘,使之達到度的光適應,然后關閉適應光,再用不同亮度的測試光來確定其暗適應程,測試的目的是找出作為在黑暗中的持續(xù)時間的函數(shù)的視覺對閾限。
暗適應曲線由兩個分組成,中間由個"紐結"作為過渡橋梁。曲線的分來自視錐細胞,因為它是測量色光引起中央凹感光細胞反應獲得的結果。相比之下,視桿細胞對長波光則沒有視錐細胞敏感,紅光起了保護視桿細胞不產(chǎn)生光適應的作用。當紅色測試光出了明視分時,閾限便不再降低,所以曲線在紐結以后的二分是需求量視桿細胞活動的結果。經(jīng)過長時間的暗適應以后,人的視覺會變得非常敏感,在優(yōu)條件下,甚至可以看見僅含100個光量子的閃光。
暗適應驚人的個現(xiàn)象是中央凹是盲點。當我們直接看個很微弱的測試光點或星星時,很難看見它們,因為中央凹沒有感光性較好的視桿感受器。而當我們用中央凹以外的區(qū)域去看時,便能有效地看見微光下的物體,因為這里的視桿細胞密度大。用中央凹以外的區(qū)域去看東西是業(yè)余天文學家、夜間外出執(zhí)行務的人們須掌握的種術。
暗適應的另種效應是"光色距",這里,間距明視與暗視之間的垂直距離。對于何給定波長的光來說,暗視覺(視桿細胞)感受性都于明視覺(視錐細胞)感受性。尤其當波長在600毫微米以下時,暗視覺感受性更得多。因此,個很弱的光,就能過已暗適應了的視桿細胞的閾限,而光須升到很的水平,才能達到視錐細胞的閾限。在這兩個閾限之間,光是無色的,但是,只要光強達到了視錐細胞的閾限,光便能顯出適當?shù)念伾?。從無色光到色光的距離對光譜上大多數(shù)波長的光都是存在的,但是,對于波長較長的光來說,這個距離較小,并逐漸趨于消失。因此,對波長在650毫微米以上的光來說,只要眼睛看得見,就能被看成是紅色的。
在暗視覺中還有種叫作"浦肯野樹"的現(xiàn)象,即人能看到自己的視網(wǎng)膜血管,這些血管是給視網(wǎng)膜神經(jīng)結構供血的。當把個小的點光源放在眼前時,這些血管的清晰影子將或多或少地落到視桿細胞和視錐細胞上,顯現(xiàn)出生動的"樹"的圖像。它的細胞和樹叉代表玻璃體液和視網(wǎng)膜之間粗細不同的血管,樹干在血管入眼睛的盲點處。