Uppdatera webbläsaren.

Din webbläsare stödjer inte aktuella webbstandarder. Det kan medföra felaktig visning och oväntade funktionssätt på denna webbplats. Vi rekommenderar dig att uppdatera webbläsaren för kunna använda denna webbplats utan problem.

Uppdatera webbläsaren.

Din webbläsare stödjer inte aktuella webbstandarder. Det kan medföra felaktig visning och oväntade funktionssätt på denna webbplats. Vi rekommenderar dig att uppdatera webbläsaren för kunna använda denna webbplats utan problem.

Ögats fysiologi

Ögat som optiskt system

För att beskriva ögat som ett optiskt system räcker det inte med att beskriva människans visuella varseblivning. Den egentliga varseblivningen sker inte i avbildningen av omvärlden på näthinnan, utan i tolkningen av denna avbild och hur vi skiljer ut objekt med konstanta egenskaper från deras föränderliga omgivning.

Optiskt system

Optiskt system

Sfärisk aberration. De avbildade objekten förvrängs på grund av näthinnans krökning.

Optiskt system

Kromatisk aberration. Oskarp avbildning på grund av att spektralfärgerna bryts på olika sätt

Öga och kamera

Ett sätt att beskriva varseblivningen är att jämföra ögat med en analog kamera. I en kamera projiceras en omvänd bild av ett objekt på en film via ett linssystem. Regleringen av ljusmängden sköts av en bländare. Efter framkallning och förstoring blir resultatet en tvådimensionell bild av objektet. I ögat projiceras en omvänd bild längst bak i ögat via en formbar lins. Regnbågshinnan övertar bländarens funktion och i stället för en film finns här en ljuskänslig näthinna. Från näthinnan transporteras bilden via synnerven till hjärnan där den vänds rätt och görs medveten i ett speciellt område som kallas syncentrum.
Men i ögat finns det skillnader mellan den verkliga varseblivningen och bilden på näthinnan. Projektionen på näthinnans krökta yta ger upphov till en rumslig förvrängning av bilden. Dessutom uppstår kromatisk aberration, vilket innebär att ljus med olika våglängder bryts olika starkt så att det uppstår färgringar runt objekten. Dessa fel rättas dock till när hjärnan bearbetar bilden.

Optiskt system

Konstant uppfattning av en form trots förändring av avbildningen på näthinnan på grund av växlande perspektiv

Perspektiv

Objekt med en rumslig placering ger upphov till perspektivistiskt förvrängda bilder på näthinnan. En fyrkant som betraktas från en vinkel åstadkommer till exempel en parallelltrapetsformad avbildning på näthinnan. Samma bild skulle kunna uppstå av en parallelltrapetsformad yta som betraktas rakt framifrån. Men endast en form uppfattas, nämligen fyrkanten som ju också ligger till grund för avbildningen. Varseblivningen av en fyrkantig form hålls till och med konstant om betraktaren eller objektet rör sig, trots att formen på den projicerade avbildningen på näthinnan ständigt förändras på grund av de växlande perspektiven.

Receptorer

Receptorer

Receptorer

Det finns två olika typer av receptorer: Tappar och stavar. De sitter även på olika ställen. På ett ställe, den så kallade blinda fläcken, finns inga receptorer alls, eftersom synnerverna mynnar ut i näthinnan just här.

Receptorer

Antalet tappar och stavar (N) på ögats näthinna beroende på synvinkeln

Receptortäthet

På näthinnan finns ett område med mycket hög receptortäthet som kallas fovea och som ligger i linsens brännpunkt. I detta centrala område finns extremt många tappar. Ut mot periferin sitter tapparna betydligt glesare. Där sitter däremot stavarna som helt saknas i fovean.

Receptorer

Relativ ljuskänslighet hos tappar V och stavar V' i relation till våglängden

Stavar

Stavsystemet är utvecklingshistoriskt det äldre av de två systemen. Stavarna har hög ljuskänslighet och god förmåga att upptäcka rörelser i hela synfältet. Stavarna medger å andra sidan inte färgseende. Dessutom är synskärpan låg och inga objekt kan fixeras för närmare betraktelse i synfältet. På grund av stavsystemets höga ljuskänslighet aktiveras det vid mörkerseende under ca 1lux. De speciella egenskaperna med mörkerseendet, framför allt att färgerna försvinner, den låga synskärpan och den bättre förmågan att se ljussvaga objekt i synfältets periferi, förklaras av stavsystemets egenskaper.

Receptorer

Spektral färgkänslighet hos tappar i relation till våglängden

Tappar

Tapparna bildar ett system med olika egenskaper som påverkar vårt seende i högre ljusstyrkor, dvs. på dagen eller i konstljus. Tappsystemet har låg ljuskänslighet och tapparna är huvudsakligen koncentrerade till det centrala området i fovea. Tapparna möjliggör däremot färgseende och hög synskärpa vid betraktelse av objekt som är stilla och vars avbildning hamnar i fovean. Till skillnad från stavseendet uppfattas inte hela synfältet på ett likformigt sätt. Tyngdpunkten ligger i dess centrum. Men synfältets kanter är inte helt utan betydelse. Om något intressant fenomen uppfattas i periferin riktas blicken ovillkorligen mot denna punkt som då avbildas i fovean med större synskärpa. Denna förskjutning av blickriktningen beror på rörelser som registrerats eller iögonfallande färger och mönster samt höga luminanser. Det betyder att människans uppmärksamhet kan styras med ljus.

Adaption

Adaption

Typiska belysningsstyrkor E och luminanser L i dagsljus och konstljus

Adaption

Dag och natt

En av ögats med anmärkningsvärda egenskaper är dess förmåga att ställa in sig på olika belysningsförhållanden. Vi ser vår omgivning i både månljus och solljus, trots att belysningsstyrkan i det senare fallet är 100 000 gånger större. Ögats prestanda sträcker sig över ett ännu större område. Vi kan se en svagt lysande stjärna på natthimlen, fast den endast når en belysningsstyrka på 10-12 lx.

Adaption

Luminansområden L för stavseende (1), mesopiskt seende (2) och tappseende (3). Luminanser (4) och föredragna luminanser (5) i inomhusmiljöer. Absolut syntröskel (6) och absolut bländning (7)

Luminans

Ögats förmåga att anpassa sig till belysningsstyrkan sker bara till en mycket liten del genom pupillen. Den största anpassningen står näthinnan för. Stavarna och tapparna i ögat täcker av områden med olika ljusintensiteter. Stavarna är verksamma vid nattseende (skotopiskt seende) medan tapparna möjliggör dagseende (fotopiskt seende). Vid skymningsseende (mesopiskt seende) är båda receptorsystemen aktiverade.
Trots att ögat ser inom ett mycket stort luminansområde finns det snäva gränser för uppfattningen av kontraster i varje enskild belysningssituation. Orsaken är att ögat inte kan täcka av hela området av synliga luminanser på samma gång. Det anpassar sig i stället till ett snävt delområde där en differentierad varseblivning är möjlig. Objekt som har för hög luminans för ett bestämt anpassningstillstånd bländar, vilket innebär att de är odifferentierat ljusa. Objekt med låg luminans uppfattas däremot som odifferentierat mörka.

Adaption

Anpassningstid

Anpassningen till nya, ljusare situationer går relativt snabbt, medan mörkeranpassningen kan ta betydligt längre tid. Bra exempel på detta är den bländning som uppstår när vi går ut i dagsljuset från en mörk biosalong och den tillfälliga nattblindhet som vi upplever när vi går in i ett minimalt belyst rum. Att ögat endast kan bearbeta luminanskontrasten i en viss omfattning samt att anpassningen till en ny belysningsnivå kräver tid har betydelse för ljusplaneringen, till exempel vid en medveten planering av luminansnivåerna i ett rum eller en anpassning av belysningsnivåerna i angränsande utrymmen.

ERCO nyhetsbrev – inspirerande projekt, produktnyheter, de senaste ljustekniska rönen

Prenumerera på nyhetsbrevet
Dina uppgifter behandlas strikt konfidentiellt. Du hittar närmare information på Dataskyddsförklaring