מאמר - ראיה מתחת למים

[Gidi]

לא פעם ולא פעמיים, אני בטוח שיצא לכם להישבע שהדג היה בטווח והחץ עצר ס"מ בודד מהמטרה, או שחשבתם שאתם מוציאים דג של לפחות קילו ומסתבר שהדג היה לא יותר מ200גר' שלם. במאמר הבא, נעסוק בראיה מתחת למים, מדוע אנו רואים איך שאנחנו רואים, כיצד העין עובדת וכיצד הראיה עובדת באוויר ומתחת למים.

העין

העין היא האיבר האחראי לקליטה של החזרי אור. לכן היא זו האחראית לחוש הראיה, אחד הערוצים דרכם אנו תופסים את העולם סביבנו. היא מורכבת מחלק עיקרי, גלגל העין ועזרים נוספים בתוכה.

גלגל העין הוא גוף עגול המצוי בחלל ארובות העיניים העשוי משלוש שכבות: לובן העין(Sclera), דמית(Choroid) והרשתית(Retina). כמו כן, ישנם נוזלים ותרכובות חצי-נוזליות. לובן העין היא השכבה החיצונית ביותר של העין המשמשת כמעין מעטפת של האיבר. המעטפת עמידה ועבה שנהיית דקה ושקופה בקדמת העין, דבר המאפשר מעבר של אור פנימה. אזור זה נקרא הקרנית(Cornea), שתפקידה לשבור ולאסוף את קרני האור לכדי כך שיימוקדו ע"י העדשה(Lens) וייפלו על הרשתית בצורה מושלמת.



הדמית(Choroid), עשירה בכלי דם ופועלת ביחד עם הקרנית ליצור דיאפרגמה של שרירים המרכיבים את הקשתית(Iris). במרכזה, נפרצת הקשתית ע"י חור הקרוי אישון(Pupil). הקשתית היא החלק הצבעוני בעין והצבע הזה ניתן ע"י תאים פיגמנטיים שצפיפותם קובעת את מעברי הצבע שמשתנים מאדם לאדם.

החור של האישון נראה שחור מפני שזהו בעצם חלל אליו נכנס אור(בדומה לעדשת מצלמה). אם נוכל להסתכל לתוך חתך של העין, נוכל לראות חלל גדול בין הקרנית לקשתית הקרוי הלשכה הקדמית(Anterior Chamber), המלאה בנוזל שקוף, נטול צבע ובעיקר מימי. אור עובר דרך נוזל זה לפני שהוא עובר דרך האישון. תפקיד הקשתית סביב האישון היא לווסת את את גודל האישון בהתאם לעוצמת האור המגיעה מבחוץ.

ממשיכים פנימה,לאחר הקשתית, העדשה(Lens), קמורה משתי צידיה השוברת את קרני האור הנכנסים לעין. העדשה שקופה מאוד ואלסטית, ויכולה לכן לשנות את צורתה. היא יושבת בתוך קפסולת תאים צפופים המחוברת לשאר לעין ע"י סיבים שריריים. כששרירים אלו לא פעילים, המתח יורד והעדשה נהיית קמורה יותר. ע"י שינויים מזעריים של המתח, קימור העדשה משתנה, ונתן פוקוס לרחוק או לקרוב.

לאחר העדשה, האור ינוע דרך הלשכה האחורית(Posterior Chamber), המלאה בתרכובת חצי-נוזלית הנקראת הגוף הזגוגי(Vitreous Humor). אחורי העין, מאחורי הגוף הזגוגי, ממוקמת הרשתית(Retina), ה"פילם של המצלמה". תאי הרשתית מחולקים ל תשע שכבות שמביניהן, הכי מעניינים, הם הקנים(Rods) והמדוכים(Cones); תאים רגישים האחראים לתופעה הקרויה ראיה. ביחד הם מרכיבים את השכבה הדקה האוספת את האור.



אם החומרים המחזירים של העין מלפני הרשתית במצב תקין, אז התמונה נוצרת בצורה מושלמת וממוקדת על הרשתית. העצב האופטי שמחובר לרשתית יעביר את האותות החשמליים לחלק הויזואלי במוח. זו סיבה טובה לשמור על עיניים עצומות בזמן צלילה חופשית כשאפשר, על מנת להוריד את רמת הגירוי העצבי למינימום ובכך לשמר חמצן(לא כ"כ יעיל בדייג).

ראיה דרך אוויר

המדוכים(cones)ברשתית רגישים לגירוי אופטי ומוקדשים ייחודית לתפיסה של צבע. באור יום, קרני אור עוברות את הקרנית הלשכה הקדמית, האישון, העדשה והגוף הזגוגי בכדי להגיע לרשתית. העדשה ממקדת את קרני האור על מרכז הרשתית(הגומה המרכזית – Fovea), שם המדוכים קיימים בשפע. תמונה חדשה של האובייקט נוצרת בנקודה זו הנותנת ראייה ברורה – ולכן כאשר אנו ממקדים את מבטנו על נק' מסויימת כל השאר נראה פחות מפורט.

בזמן הערב והלילה, רמות האור נמוכות מדי מכדי לגרות את המדוכים אבל הרמה מספיקה לגרות את הקנים(Rods), שבניגוד למדוכים לא רגישים לאורכי הגל השונים של האור, שמתפרשים בתור אבחנת צבע. הקנים מכילים תרכובת אדומה הנקראת רודופסין(Rhodopsin), שמתפרק ומתנקז מצבעו במגע עם אור ישיר, אך נבנה מחדש בחשיכה. זה מסביר את התופעה בה אנו מרגישים עיוורים לאחר שנכנסו לחדר חשוך לאחר ששהינו בחדר מואר. ברגע שהרודופסין נבנה מחדש, הקנים חוזרים לתפקודם הרגיל ואז ניתן לראות אובייקטים אפילו בתנאי חשיכה כמעט מוחלטת.

ראיה דרך מים

למים, יש מפתח שבירת אור שונה מזה של אוויר, מה שאומר שקרני האור נשברות בדרך שונה. כתוצאה מכך, נקודת המיקוד נופלת מאחורי הרשתית והתמונה הנקראת על הרשתית ע"י רשת העצבים נראית מחוץ לפוקוס. ראייה של אובייקטים היא לכן לא ברורה. המסיכה שלנו לוקחת תפקיד מתקן. ע"י לבישת מסיכה אנחנו למעשה שמים בועת אוויר לפני העיניים שלנו – האלמנט דרכו העיניים שלנו רגילות לעבוד איתו. זה מאפשר ראייה ברורה למרות שלשיטה יש אי נוחות קלה. קרני אור המגיעות לצולל עוברות דרך המים ואז דרך עדשות המסיכה ולבסוף דרך האוויר במסיכה. התוצאה היא שהתמונה הסופית המתקבלת שנקראת על הרשתית שונה מהמציאות: היא גדולה בכ-%33 יותר וקרובה בכ-%25 יותר.



ספיגת צבעים

חוץ מלשבור את קרני האור, מים גם סופגים אותן. התופעה משנה את צבע הספקטרום כאשר אורכי גל שונים נספגים בהקשר לעומק. בעשרה מטרים הראשונים אדום וכתום נעלמים, בין 10 ל-20 מטר, נחלשים ירוק וצהוב ומעל ל-20 מטר, רק אור כחול נשאר. כך, כאשר צוללים לעומק של מעל ל-20מ' אור הסביבה נהייה כחול ורק מקור אור עצמאי חזק יכול להראות את כל הצבעים האמיתיים. מקור כזה יכול להאיר את פני הקרקעית כמו קסם ולהאיר אותה בשלל צבעיה.

אז מה עושים עם כל המידע הזה?

ובכן, בהקשר של דייג, בו הראייה קריטית ביותר, האפשרות היחידה היא פשוט להתרגל לעובדה של ההקרבה וההגדלה של המסיכה. לדעת לצמצם טווחים, ולהיות יותר בטוחים בגודל של הדג שאנו הולכים לצוד.

כמו כן, ישנה חלופה אשר קיימת בצורה של עדשות פלסטיות אשר קיימות לדוגמא במסיכה הקרויה ספירה, מבית טכניסאב/אקווהלאנג. מסיכה זו משתמשת בעדשות פלסטיק שמבטלות את אפקט ההגדלה וההקרבה ולכן יכולות להיות יעילות דייג. אבל לא תמיד היא מתאימה ולא כולם יוכלו להינות ממנה. מה שמחזיר אותנו שוב לעניין התרגול וההתרגלות לראות דרך מסיכה רגילה.




נכתב בהשראת ותרגום חלקים מ:
Manual of Freediving & wikipedia

[sharel]

מאמר מרתק, ומאוד רלוונטי. תודה.

בתור מי שדג בצלילה חופשית, יצא לך להתנסות במשקפת עם עדשת פלסטיק, כמו הספירה? איך ההרגשה במים?

תודה,
שראל

[Gidi]