Cравнение абсолютной чувствительности адаптированного к темноте глаза и глаза, оснащенного камерой на основе матрицы ПЗС с умножением электронов

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Васильев В.Н., Тибилов А.С. Cравнение абсолютной чувствительности адаптированного к темноте глаза и глаза, оснащенного камерой на основе матрицы ПЗС с умножением электронов // Оптический журнал. 2018. Т. 85. № 3. С. 43–53. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2018-85-03-43-53

Vasiliev V.N., Tibilov A.S. Comparison of the absolute sensitivity of a dark-adapted eye and an eye equipped with an electron-multiplying CCD camera [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2018. V. 85. № 3. P. 43–53. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2018-85-03-43-53

Ссылка на англоязычную версию:

V. N. Vasil’ev and A. S. Tibilov, "Comparison of the absolute sensitivity of a dark-adapted eye and an eye equipped with an electron-multiplying CCD camera," Journal of Optical Technology. 85(3), 157-165 (2018). https://doi.org/10.1364/JOT.85.000157

Аннотация:

На основе предложенной модели работы ретины адаптированного к темноте глаза проведены расчет абсолютной чувствительности глаза и ее сравнение с чувствительностью камеры на основе охлаждаемой матрицы ПЗС с умножением электронов. Показано, что предельно низкие наблюдаемые яркости в обоих случаях совпадают. Указаны основные факторы, обеспечивающие высокую чувствительность зрения: молекулярный приемник света, большая площадь приемника со специальной системой подавления шумов, отсутствие потерь на рассеяние при ночном зрении.

Ключевые слова:

зрение, темновая адаптация, порог восприятия, рецептивное поле

Коды OCIS: 040.1240, 040.3780, 330.0330

Список источников:

1. Нестеров В.К., Тибилов А.С., Шелепин Ю.Е. Сравнение характеристик поля зрительных рецепторов и матриц фотоэлектрических приемников при предельно низких освещенностях // Оптический журнал. 2009. Т. 76. № 7. С. 61–69.
2. Ala-Laurila P., Rieke F. Coincidence detection of single-photon responses in the inner retina at the sensitivity limit of vision // Current Biology. 2014. V. 24. № 24. P. 2888–2898.
3. http://www.nuvucameras.com/
4. Baylor D.A., Nunn B.J., and Schnapf J.L. The photocurrent, noise and spectral sensitivity of rods of the monkey macaca fascicularis // J. Physiol. 1984. V. 357. P. 575–607.
5. Osterberg G. Topography of the layer of rods and cones in the human retina // Acta Ophthal Suppl. 1935. V. 6. Р. 1–103.
6. Ala-Laurila P., Donner K., and Koskelainen A. Thermal activation and photoactivation of visual pigments // Biophysical J. 2004. V. 86. June. P. 3653–3662.
7. Okawa H. and Sampath A.P. Optimization of single-photon response transmission at the rod-to-rod bipolar synapse // Physiology. 2007. V. 22. August. P. 279–286
8. Шелепин К.Ю., Пронин С.В., Шелепин Ю.Е. Распознавание фрагментированных изображений и возникновение «инсайта» // Оптический журнал. 2015. Т. 82. № 10. С. 72–80.
9. Barlow H.B. Retinal noise and absolute threshold // JOSA. 1956. V. 46. № 8. P. 634–639.
10. Hecht S., Shlaer S., Pirenne M.H. Energy, quanta, and vision // J. Gen. Physiol. 1942. V. 25. P. 819–840.
11. Graham C.H., Margaria R. Area and the intensity-time relation in the peripheral retina // Am. J. Physiol. 1935. V. 113. P. 299.
12. Herrick R.M. Increment thresholds for multiple identical flashes in the peripheral retina // JOSA. 1983. V. 63. № 10. P. 1261–1265.
13. Peichl L., Wässle H. The structural correlate of the receptive field centre of alpha ganglion cells in the cat retina // J. Physiol. 1983. V. 341. P. 309–324.
14. Jensen R.J. Involvement of glycinergic neurons in the d iminished surround activity of ganglion c ells in the darkadapted rabbit retina // Vis Neuro Sci. 1991. V. 6. P. 43–53.
15. Sterling P., Freed M.A., and Smith R.G. Architecture of rod and cone circuits to the on-beta ganglion cell // J. Neuroscience. 1988. V. 8. № 2. P. 823–842.
16. Тибилов А.С., Шелепин Ю.Е. Сравнение результатов психофизических и физиологических исследований порога зрительного восприятия // Сенсорные системы. 2013. Т. 27. № 3. С. 271-276.
17. DeVries S.H., Baylor D.A. Mosaic arrangement of ganglion cell receptive fields in rabbit retina // J. Neurophysiol. 1997. V. 78. P. 2048–2060.
18. Глезер В.Б., Подвигин Н.Ф. Световая чувствительность зрительной системы / Физиология сенсорных систем. Ч. 1. Физиология зрения. Под ред. Гершуни Г.В. М.: Наука, 1971. 211 с.
19. Barlow H.B. Temporal and spatial summation in human vision at different background intensities // J. Physiol. I958. V. I41. P. 337–350.
20. Denton E.J., Pirenne M.H. The absolute sensitivity and functional stability of the human eye // J. Physiol. I954. V. I23. P. 4I7–442.
21. Bouman M.A. and Van der Velden H.A. The two-quanta explanation of the dependence of the threshold values and visual acuity on the visual angle and the time of observation // JOSA. 1947. V. 37. № 11. P. 908–919.
22. Bouman M. A. and Van der Velden H.A. The quanta explanation of vision and the brightness impression for various times of observation and visual angles // JOSA. 1948. V. 38. № 3. P. 231–236.
23. Sakitt B. Counting every quantum // J. Physiol. 1972. V. 223. P. 131–50.
24. Vos J.J. On the cause of disability glare and its dependence on glare angle, age and ocular pigmentation // Clin. Exp. Optom. 2003. V. 86. № 6. P. 363–370.