Frage:
Haben Brillenträger ein anderes Sichtfeld als diejenigen, die dies nicht tun?
Calmarius
2016-01-07 21:58:33 UTC
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Es gibt eine Sache, über die ich mich manchmal wundere, seit ich ein Kind war.

  • Sehen Menschen, die eine Brille tragen, Objekte in einer anderen Größe als diejenigen, die dies nicht tun? (Technisch unterschiedliche Größe bedeutet unterschiedliche projizierte Bildgröße auf der Netzhaut.)

  • Sehen kurzsichtige Menschen, die eine Zerstreuungslinse tragen, die Welt kleiner als eine Person mit gesunden Augen?

  • Oder haben hyperopische Menschen, die Vergrößerungslinsen tragen, um scharf zu sehen, eine vergrößerte Ansicht der Welt?

  • BEARBEITEN: Entschuldigung, ich wollte "Sichtfeld" anstelle von Sichtlinie bedeuten.

    Ja definitiv.Sie können dies selbst sehen, indem Sie feststellen, dass ihre Augen größer oder kleiner sind, wenn sie durch ihre Brille gesehen werden.Ich weiß aus eigener Erfahrung, dass das Gehirn nach einiger Zeit kompensiert.Das Umschalten zwischen Brille und Kontakt kann jedoch bei Personen mit wirklich schlechter Sicht zu Beschwerden (einschließlich Übelkeit) führen.Ich bin neugierig, warum meine Kontakte die Welt nicht zu verkleinern scheinen, während meine Brille es tut.
    Haben Sie versucht, die Fragen anhand von Strahlendiagrammen zu untersuchen?
    Meine größten Probleme beim Wechsel von Brille zu Kontakt und zurück waren periphere Sicht - das ist aus Strahlendiagrammen leicht zu erkennen.Nun, da ich zu Kontakten wechselte, um Squash zu spielen, war es wirklich ein Problem (seufz).
    Ich stimme dafür, diese Frage als nicht zum Thema gehörend zu schließen, da es sich in erster Linie um eine neurobiologische Frage handelt.
    @CarlWitthoft - Ich bin anderer Meinung.Es ist einfach, die Frage in eine reine Physik-Optik-Frage zu übersetzen.Ich habe dies im ersten Absatz meiner Antwort getan.Sehen Sie nach, ob Sie damit einverstanden sind. In diesem Fall können wir OP empfehlen, die Frage in diesem Sinne zu bearbeiten.
    @CarlWitthoft Warum denkst du das?Ich dachte, ein größeres Sichtfeld bedeutet automatisch eine kleinere scheinbare Größe (kleineres Bild auf der Netzhaut) von Objekten, beispielsweise wenn Sie durch ein Guckloch schauen.Es geht nicht um die Wahrnehmung der tatsächlichen Größe.Oder sind Bastelgründe zum Schließen von Fragen Ihr Lieblingshobby?
    An alle, die mich gefragt haben: Die wahrgenommene Objektgröße ist neuro und Ihr Gehirn passt sich schnell an Brillen, Kontakte oder nichts an.Ja, Sie sehen unterschiedliche Größen, wenn Ihr Sichtfeld zur Hälfte mit einer Korrekturlinse abgedeckt ist.Das gleiche passiert, wenn Sie mit einem Auge durch ein Teleskop schauen.Na und?Die Frage enthält nichts, was in direktem Zusammenhang mit der Physik steht.Woher wissen Sie, "wie groß" eine Kiste für zwei Personen mit derselben Vision "aussieht"?Es ist alles in der Interpretation.
    @James sagte, "das Gehirn kompensiert."Forscher haben Experimente durchgeführt, die zeigen, dass das Gehirn selbst dann kompensiert, wenn Versuchspersonen eine Brille tragen, die das Gesichtsfeld auf den Kopf stellt.Nachdem sie die Brille lange genug getragen haben, sehen die Probanden plötzlich alles richtig herum.Wenn sie dann die Brille abnehmen, sehen sie für eine ähnliche Zeitspanne alles wieder verkehrt herum.
    @ChrisWhite Ich wollte "Sichtfeld" schreiben Ich weiß nicht, warum ich Sichtlinie geschrieben habe ...
    @James Ich glaube, die Antwort auf Ihre Überlegungen "Ich bin neugierig, warum meine Kontakte nicht zu verkleinern scheinen ..." wird durch das neueste Update meiner Antwort angesprochen.
    Dies scheint eine Frage zu sein, die leicht zu beantworten ist, wenn man nur einmal eine Brille trägt.Als jemand, der den größten Teil meines Lebens eine Brille tragen musste, ist keines dieser Dinge besonders überraschend.Mein linkes Auge ist so viel schlimmer als das rechte, dass beim Erhalt einer neuen Brille zwei Tage lang alles wirklich funky aussieht, weil ein Bild ziemlich viel kleiner ist als das andere.
    Brille: ja;Kontakte: nein.
    Sechs antworten:
    Emilio Pisanty
    2016-01-07 22:38:19 UTC
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    Ja. Ich bin kurzsichtig und sehe ein leichtes Doppelbild am Rand meiner Brille:

    Dies bedeutet, dass die Das Sichtfeld innerhalb des Rahmens ist größer - verkleinert - als bei denselben Rahmen, jedoch ohne Objektive.

    In ähnlicher Weise sind Objekte geringfügig, aber merklich kleiner als ohne Brille, wie aus der Größe der Tassen unten links im Bild hervorgeht. Wenn Sie sie vergrößern und die Versionen für die Innen- und Außenseite der Brille in direkten Kontrast setzen, erhalten Sie ein klareres Bild:

    Wie bereits erwähnt, ist der Effekt Dies hängt stark von Ihrer genauen Position in Bezug auf das Objektiv ab und ist im obigen Bild übertrieben, da die Kamera künstlich weit vom Objektiv entfernt ist. Optisch und bei korrekt getragener Brille ist der Effekt milder und sieht näher am Türgriff unten aus:

    Damit der Griff so aussieht, muss ich etwa 2 m von der Tür entfernt sein; Ich habe ungefähr 2,5 Dioptrien in dieser Richtung, wenn mein Gedächtnis dient.


    In der Praxis beschränkt sich Ihr klares Sichtfeld jedoch auf den Rahmen der Brille Decken Sie nicht viel von Ihrer peripheren Sicht ab. Dies bedeutet, dass Sie in der Praxis im Vergleich zu Personen ohne Brille oder Kontaktlinsen eine stark eingeschränkte Sichtlinie haben. Unabhängig davon, welche Verstärkung durch diesen Mechanismus erzielt wurde - dessen Optik in anderen Antworten ausführlich beschrieben wurde -, geht dies völlig verloren, und dies ist bei Brillenträgern zu beachten. Unser Sichtfeld ist eher eingeschränkt, unabhängig davon, ob eine ist kurzsichtig oder hyperopisch.

    Die Verdoppelung, die Sie sehen, ist von der Wirkung eines Kleinwinkelprismas (das eine Annäherung an den Rand einer Konkavlinse darstellt) kaum zu unterscheiden.Der Effekt ist stärker, wenn der Abstand zwischen Brille und Objektiv (Auge, Kamera) zunimmt.Gutes Bild - obwohl ich die Verengung der Öffnung (Breite) überzeugender finde als die Vervielfältigung des Griffs im Bild.
    @Floris Ja, aber die Verdoppelung ist auf allen Seiten der Linse vorhanden, weshalb das Sichtfeld größer ist.
    Ich stimme zu - ich sage nur, dass der Kreis in Ihrem Bild nicht auf den überzeugendsten Aspekt hinweist.
    Das ist wahr.Als ich meine erste Brille bekam, hatte ich Probleme, Gegenstände zu greifen, weil alles nur etwas kleiner / kürzer war.Ich wurde ziemlich verwirrt.
    Ja, mit Minusstärke werden Objekte kleiner, aber mit der Zeit gewöhnt man sich daran und hört irgendwann auf, es zu bemerken.Aber wenn Sie anfangen, eine Brille zu benutzen, ist Ihr Gehirn möglicherweise nicht vollständig trainiert, um richtig zu kompensieren.Kurz nachdem ich angefangen hatte, eine Brille zu benutzen (Alter 14, Stärke -3,5?), Erinnere ich mich noch genau daran, wie ich einmal versucht habe, über eine kleine Lücke im Wald zu springen, die sich als überraschend größer herausstellte, als ich erwartet hatte.Ich erinnere mich auch an das erste Mal, als ich versuchte, Kontaktlinsen zu verwenden (nach vielen Jahren der Verwendung von Brillen), und schaute erstaunt auf die "gigantischen" CD-Cover im Musikgeschäft.
    Als viel stärkeres Beispiel für den Effekt Ihres Bildes [hier ist eine ähnliche Aufnahme durch meine Brille] (http://i.stack.imgur.com/fpM3g.jpg).
    Upvoting wegen des zusätzlichen Inhalts!
    Ich möchte nur hinzufügen, dass Ihre periphere Sicht immer noch über die Ränder Ihrer Brille hinaus funktioniert.Das Bild ist unscharf, aber dann hat die periphere Sicht des Menschen ohnehin eine ziemlich schlechte Auflösung.Das Tragen einer Brille ist nicht so, als würde man einem Pferd Blinker aufsetzen.
    @EmilioPisanty, Wie haben Sie diese Bilder aufgenommen?Ihr Auge ist keine Kamera zur Bilderfassung ......
    @NilayGhosh Indem ich mein Auge durch eine echte Kamera ersetze.Wie in der Antwort erklärt, ist das erste Bild etwas, das ich visuell sehen kann, aber nur mit der Brille, die etwa 10 cm von meinem Auge entfernt ist.Das zweite Bild ist repräsentativ für das, was ich mit der richtig getragenen Brille visuell sehen kann.
    Floris
    2016-01-07 23:04:05 UTC
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    Angenommen, zwei Personen haben identische Augen (Größe), aber eine hat eine schwächere Linse als die andere. Um ein Objekt in einer bestimmten Entfernung richtig zu sehen, benötigt diese Person eine zweite Linse, um den Fokus zu erhalten. Diese Linse befindet sich normalerweise in einiger Entfernung vor dem Auge (nicht berührend). Wenn ich Ihre Frage richtig verstehe, fragen Sie, ob dies zu einem Bild auf der Netzhaut führt, das dieselbe Größe hat oder nicht.

    Der einfachste Weg, dies zu analysieren, besteht darin, anzunehmen, dass die Person eine Brille benötigt hat "überhaupt keine Linse" - das heißt, ihre Brille muss die Rolle der Linse im Auge übernehmen. In diesem Fall ist leicht zu erkennen, dass die Linse, wenn die Brennweite der Linse im Auge des normalen Auges $ f $ beträgt und die Brille $ d $ vom optischen Zentrum der Linse entfernt ist für die zweite Person hat eine Brennweite von $ f + d $. Jetzt ist die Vergrößerung ungefähr proportional zur Brennweite (für Objekte, die viel weiter entfernt sind als die Brennweite des Objekts), sodass in diesem Fall die zweite Person (mit der Brille) ein Bild sieht, das $ \ frac {f + ist d} {f} $ mal größer als die Person mit dem gesunden Auge. In der Realität trägt die zweite Linse nur geringfügig zur Fokussierung bei, und daher ist die Vergrößerung viel geringer.

    Dies ist bei einer Person mit Hyperopie (Weitsichtigkeit) der Fall ). Die gleiche Analyse für eine Person mit Myopie (Kurzsichtigkeit) zeigt, dass sie ein etwas kleineres Bild sieht als die Person mit dem gesunden Auge.

    UPDATE Obwohl die obige Erklärung hilfreich ist, um eine schnelle, intuitive Antwort zu geben, ist mir klar, dass es hilfreich sein kann, die Mathematik für ein System mit zwei Linsen zu zeigen. Ich werde es mit ähnlichen Annahmen tun, wie ich sie früher verwendet habe: Die Größe des Auges bleibt unverändert, und ein Objekt in einer bestimmten Entfernung $ d_1 $ wird im Fokus auf die Netzhaut abgebildet; In einem Fall geschieht dies jedoch mit einer einzelnen Linse mit der Brennweite $ f $, und im zweiten Fall gibt es eine zusätzliche Linse, die einen Abstand $ d $ vor dem Auge aufweist. und es ist die Kombination der beiden Linsen, die ein Objekt im Fokus auf der Netzhaut erzeugt.

    Hier ist das Diagramm für das bloße Auge:

    enter image description here

    Wir wissen, dass $$ \ frac {1} {f} = \ frac {1} {d_1} + \ frac {1} {d_2} $$

    und die Die Vergrößerung (Verkleinerung) beträgt

    $$ m = \ frac {d_2} {d_1} $$

    Für das unterstützte Auge sieht das Diagramm folgendermaßen aus:

    enter image description here

    Es ist jedoch ziemlich schwierig, die optischen Strahlen richtig zu konstruieren, ohne ein sehr verwirrendes Diagramm zu erstellen. Daher werde ich die Analyse in zwei Teile aufteilen. Zunächst werde ich zeigen, dass die Sekundärlinse "weiter entfernt" ein vergrößertes Bild erzeugt - und dass dies die Fokussierung der schwächeren Augenlinse ermöglicht. Wir können dann die Größe des Bildes berechnen, das die Augenlinse erzeugt, als ob die andere Linse nicht vorhanden wäre:

    enter image description here

    Ich habe eine konstruiert virtuelles Bild der Höhe $ h '$ in einiger Entfernung $ s $ von der Augenlinse. Dazu habe ich eine Brennweite des Auges $ f_1 $ (nicht gezeigt) und eine Brennweite für die Hilfslinse $ f_2 $ angenommen. Die Entfernung des virtuellen Bildes wird aus der üblichen Linsenformel berechnet:

    $$ \ frac {1} {f_2} = \ frac {1} {d_1-d} + \ frac {1} {sd } $$

    Auflösen nach $ s $ erhalten wir

    $$ s = \ frac {f_2 (d_1-d)} {(d_1-d) -f_2} + d $$

    Dies ist eine negative Zahl für die gezeichnete Situation, in der wir ein virtuelles Bild haben (dh das Objekt ist auf der "falschen" Seite des Objektivs fokussiert).

    Die Höhe $ h '$ des virtuellen Objekts wird (aus einfacher Geometrie) durch

    angegeben

    $$ h '= h \ frac {sd} {d_1-d} $$

    Nun können wir die Größe eines Objekts der Höhe $ h' $ in einem Abstand von $ s $ betrachten von einem Objektiv mit Brennweite $ f_1 $. Das Objekt wird im Fokus auf die Netzhaut projiziert (so haben wir $ f_1 $ und $ f_2 $ definiert), und die Netzhaut befindet sich wie zuvor immer noch im Abstand $ d_2 $. Daraus folgt, dass die Größe des Objekts auf der Netzhaut jetzt

    $$ h '\ frac {d_2} {s} = h \ frac {sd} {d_1-d} {d_2} {s} ist $$

    Wir können eine Erweiterung erster Ordnung durchführen, um herauszufinden, wie sich diese von der Größe für das Auge ohne Hilfe unterscheidet, die $ h \ frac {d_2} {d_1} $ war.

    $$ \ begin {align} m& = h \ frac {sd} {d_1-d} \ frac {d_2} {s} \\ & \ ungefähr h \ left (1- \ frac {d} {s} \ rechts) \ frac {d_2} {d_1} \ links (1+ \ frac {d} {d_1} \ rechts) \\ & \ ungefähr h \ frac {d_2} {d_2} \ links (1- \ frac {d} {s} + \ frac {d} {d_1} \ rechts) \\ & \ ca. h \ frac {d_2} {d_1} \ links (1- \ frac {d \ links (f_2-d \ rechts)} {f_2 d} + \ frac {d} {d_1} \ rechts) \\ & = h \ frac {d_2} {d_1} \ links (1+ \ frac {d} {f_2} \ rechts) \ end {align} $$

    Und da ist es. Der letzte Term repräsentiert die zusätzliche Vergrößerung aufgrund der Hilfslinse. Sie steht in direktem Zusammenhang mit dem Verhältnis der Brennweite der Hilfslinse und dem Abstand zwischen dieser Linse und dem Auge. Wenn Sie also eine +2 Dioptrienlinse (Brennweite = 50 cm) 1 cm vom Auge entfernt haben, ändert sich die scheinbare Größe um 2% (die Größe des projizierten Bildes auf der Netzhaut ist 2% größer). Das fällt auf, ist aber nicht massiv. Negative Brennweiten lassen Objekte nach derselben Formel kleiner erscheinen.

    Wenn Sie ein "gutes" Auge haben, aber trotzdem eine Lesebrille tragen, um aus der Nähe zu sehen, entspannt sich die Linse in Ihrem Auge und lässt die externe Linse mehr von der Arbeit erledigen. Dabei wird das Bild größer. Und je weiter Sie die Brille nach vorne schieben, desto größer ist die Vergrößerung. Dieser Effekt ist bei einer stärkeren Brille am stärksten, da die zusätzliche Vergrößerung vom Verhältnis von Entfernung und Brennweite abhängt: Wenn Sie eine +3 Dioptrienbrille an der Nasenspitze (z. B. 6 cm vom Auge entfernt) anbringen, erhalten Sie ungefähr 20% Vergrößerung

    Einige zusätzliche Informationen zum optischen Aufbau mit Verbundlinsen finden Sie unter diesem Link

    Diese Antwort machte es mir extrem leicht, die Physik im Spiel zu erfassen, insbesondere mit der Erklärung aus dem Fall "keine Linse", die die Formel sehr einfach macht, gefolgt von der Tatsache, dass dies der extremste Fall ist und somit jederreale Werte würden näher an 1 liegen, aber immer noch auf derselben Seite von 1 bleiben.
    Dies erklärt die Korrektur, aber Brillen werden verwendet, um die Fokusebene auf die Netzhaut zu werfen.Die Änderung des Sichtfelds ist bei Brillen gering und bei Kontakten fast nicht vorhanden, und selbst in diesem Fall entspricht die physische Bildgröße auf der Netzhaut keinem Unterschied in der wahrgenommenen Größe.
    @CarlWitthoft Ich spreche die Wahrnehmungsfrage nicht an, und da ich zeige, dass der Abstand $ d $ wichtig ist, sollte es offensichtlich sein, dass der Unterschied verschwindet, wenn $ d \ rightarrow 0 $ (Kontaktlinsen);Wenn jedoch eine Person mit gesunden Augen eine Lesebrille aufsetzt, wird der Text größer (die Linse fokussiert weniger und überlässt den Job der Brille).Dies ist auch das, was eine Lupe tut ... Aber dort ist $ d $ größer und der Effekt ist absichtlich und nicht zufällig.
    @EmilioPisanty ja gute Idee.Danke für den Vorschlag!
    John Rennie
    2016-01-08 00:19:30 UTC
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    Das Auge bildet wie jede Linse ein Bild auf der Netzhaut:

    Eye

    Das Auge ist eigentlich eine zusammengesetzte Linse, weil die Hornhaut und Linse spielen beide eine Rolle bei der Fokussierung, aber lassen Sie uns die Hornhaut vorerst ignorieren und sie einfach als einfache Linse behandeln. In diesem Fall ist die Vergrößerung:

    $$ M = \ frac {v} {u} $$

    wobei $ u $ der Abstand von der Linse zum Objekt und $ ist v $ ist der Abstand von der Linse zur Netzhaut. Unter der Annahme, dass ein normales, kurzsichtiges und hyperopisches Auge dasselbe Objekt in einer Entfernung von $ u $ betrachten, ist jeder Unterschied in der Vergrößerung auf eine unterschiedliche Entfernung $ v $ zurückzuführen.

    Myopie kann durch das verursacht werden Der Augapfel ist zu lang. In diesem Fall ist $ v $ größer als das normale Auge und die Vergrößerung daher größer. Solche Menschen sehen Objekte, die etwas größer sind als normale Menschen. Myopie kann jedoch auch durch eine zu starke Linse verursacht werden, und die Augenlänge ist normal. In diesem Fall würde ein Myopiepatient Objekte sehen, die die gleiche Größe wie eine normale Person haben. Es gibt also keine einfache Beziehung zwischen Kurzsichtigkeit und der Vergrößerung des Auges.

    Gleiches gilt für Hyperopie (Weitsichtigkeit). Dies kann daran liegen, dass die Augenlänge zu kurz ist. In diesem Fall ist die Vergrößerung geringer als normal, oder dass die Linsenstärke zu gering ist. In diesem Fall ist die Vergrößerung normal. Auch hier gibt es keine einfache Beziehung.

    Beachten Sie, dass die Augapfelgröße mit zunehmendem Alter zunimmt. Selbst bei normal sehenden Menschen ändert sich die Vergrößerung mit zunehmendem Alter.

    Ross Millikan
    2016-01-07 22:41:11 UTC
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    Sie müssen definieren, was Sie unter Objekte als gegebene Größe verstehen. Es gibt viel Verarbeitung im Gehirn, um die Größe eines Objekts abzuschätzen. Wenn Sie die Größe des Bildes auf der Netzhaut meinen, wird dies durch die Linsengleichung bestimmt. Sie benötigen die Brennweite des Linsensystems, einschließlich der natürlichen Linse in Ihrem Auge und aller zusätzlichen Linsen, die Sie hinzufügen, um den Abstand von der Linse zur Netzhaut und die Entfernung vom Auge zum Objekt zu korrigieren. Zusätzliche Linsen werden benötigt, wenn die natürliche Linse nicht die richtige Brennweite erreichen kann. Kurzsichtige Menschen haben Linsen, die nicht schwach genug werden können, um im Unendlichen zu fokussieren. Sie benötigen daher eine Zerstreuungslinse, um den richtigen Fokus zu erzielen. In dem Maße, in dem wir die Linsen zu einer dünnen Linse zusammenklappen können, wird die Größe des Bildes auf der Netzhaut durch den Durchmesser des Auges und die Winkelausdehnung des Objekts bestimmt. Jemand mit einem größeren Auge hat ein größeres Bild

    Superbest
    2016-01-08 03:30:53 UTC
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    Ja, ja, ja.

    Abhängig von der Brille und dem Schweregrad der Störung, die sie korrigieren, lässt sie die Welt kleiner erscheinen. Aufgrund der Form der Linse führen sie manchmal auch zu Aberrationen im Bild: Gerade Linien sehen beispielsweise gebogen aus und so weiter.

    Der Größenunterschied ist leicht erkennbar. Aufgrund verschiedener optischer Effekte des Glases wird auch die Tiefenwahrnehmung beeinflusst. Wenn also eine Brille abgenommen wird, werden Objekte kleiner / größer, und selbst wenn eine Brille gegen eine andere ausgetauscht wird, kann es für kurze Zeit zu einer geringfügigen Desorientierung kommen, während sich das Gehirn an die neue Verzerrung anpasst. Selbst wenn beide Brillen die gleichen optischen Eigenschaften haben, kann man beispielsweise weiter von den Augen entfernt sitzen.

    Sie können dies auch beobachten, indem Sie Personen mit Brille betrachten. Je nachdem, welche Art von Linse sie haben, sehen ihre Augen ungewöhnlich groß oder klein aus.

    Guill
    2016-01-14 04:10:17 UTC
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    Sie stellen zwei unterschiedliche und unabhängige Fragen: 1) Beeinflussen Brillen (Rahmen) das Sichtfeld der Person, die sie trägt? 2) Ist die Größe eines Objekts, das von Personen mit Brille gesehen wird, anders (größer / kleiner) als die von Personen, die keine Brille benötigen?
    Die Antwort auf 1 lautet Ja. Der Rahmen und seine "Beine" schränken das Sichtfeld einer Person ein (ein Tunneleffekt).
    Die Antwort auf 2 lautet Nein. Der Zweck / die Wirkung des Brillenglases besteht darin, das Objekt auf die Netzhaut der Person zu fokussieren und dadurch das normale Sehvermögen wiederherzustellen.
    Wenn das Auge einer Person ein Objekt vor der Netzhaut fokussiert, Es wird ein etwas größeres und verschwommenes Objekt angezeigt. Wenn das Objekt hinter der Netzhaut fokussiert wird, wird ein etwas kleineres und verschwommenes Objekt angezeigt. Wenn ein Augenglas verwendet wird, um das Problem zu beheben, sieht das Auge das Objekt scharf und in seiner "richtigen / normalen" Größe.



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