Рис. 84. Запись скачков между углами двух квадратов на неподвижную светочувствительную бумагу в условиях, когда могут записываться только горизонтальные составляющие движений и вращательные движения глаза вокруг зрительной оси
Совершая скачки между углами квадратов, глаз совершал восемь различных движений: два по вертикали (вверх и вниз), два по горизонтали (слева направо и справа налево) и четыре по-разному направленных косых движения. Эти результаты говорят о том, что в норме, когда голова наблюдателя и объект восприятия неподвижны, сколько-нибудь заметных движений вокруг геометрической оси глаза не наблюдается и, следовательно, кривизна линий записи косых скачков не может обусловливаться вращательными (вокруг геометрической оси) движениями глаз. Кривизна косых скачков может происходить вследствие разновременной работы различных мышц. Попутно заметим, что довольно большие вращательные движения глаз (относительно глазницы) можно наблюдать в условиях, когда испытуемый смотрит на неподвижный предмет, а сам при этом поворачивает голову вокруг оси циклопического глаза.
Известно, что если два гармонических колебания складываются под углом, то получаются криволинейные траектории, так называемые фигуры Лиссажу. Поскольку записи горизонтальных и вертикальных скачков глаз (меньших 15—20°) хорошо аппроксимируются синусоидой, то не исключено, что записи косых скачков в основном представляют собой фигуры Лиссажу.
Совершенно естественно, что по отношению к косым скачкам формулы предыдущего параграфа соблюдаются менее точно, чем для скачков горизонтальных и вертикальных. Однако, как показывает график на рис. 75, продолжительность косых скачков не отличима от продолжительности скачков горизонтальных и вертикальных той же величины. Анализ записей косых скачков (анализ составляющих вдоль прямой, соединяющей точки фиксации) также показывает, что вдоль прямой, соединяющей точки фиксации, все характеристики косых скачков мало отличаются от соответствующих характеристик горизонтальных или вертикальных скачков. Поэтому в расчетах, имеющих практическое значение, любые скачки (не превышающие 15—20°) одинаковых размеров мы можем считать во всех отношениях одинаковыми.
4. Центр вращения глаза
Э. Джордж, Дж. Торен и Дж. Лёвел (George, Toren, Lowell, 1923) установили, что в зоне, ограниченной углом поворота глаза на 20° в сторону виска и на 30° в сторону носа, центр вращения глаза может рассматриваться как фиксированная точка, расположенная на 15,4 мм от вершины роговицы и на 1,65 мм к носу от зрительной оси. За пределами указанной зоны центр вращения глаза, но мнению авторов, уже не фиксирован. Повторив аналогичные наблюдения, Г. и Р. Парк (Park G., Park R., 1933) в своем опыте получили следующие данные о локализации центра вращения глаза для трех направлений:
Направление зрительной оси.....39° к носу 4° к носу 38° к виску
Расстояние центра вращения от вершины роговицы, мм........ 14,73 13,92 12,95
Расстояние центра вращения от зрительной оси, мм.......... 1,066 1,653 0,893
Отмеченные результаты (даже если скептически относиться к их точности) показывают, что для основной массы движений глаз (если из них исключить повороты на углы, превышающие 20—30°) центр вращения глаза можно рассматривать как неподвижную точку. При этом, однако, не исключено (Lord, Wright, 1950), что в моменты некоторых небольших скачков указанный центр может перемещаться и даже выходить за пределы глазного яблока. Такое смещение может, например, возникнуть, если скачок будет сопровождаться линейным сдвигом глаза относительно глазницы.
5. Начало и конец скачка
В норме при восприятии неподвижных объектов глаз может находиться только в одном из двух состояний: в состоянии фиксации или в состоянии смены точек фиксации. Рассмотрим характер движений глаз в моменты перехода из состояния фиксации к состоянию смены точек фиксации и обратно. Чтобы не забегать вперед, исключим из
Рис. 85. Запись смены точек фиксации на щелевом фотокимографе. На записи хорошо видны проскоки глаза
рассмотрения случаи смены точек фиксации при прослеживании и в моменты конвергенции или дивергенции глаз. Многочисленные записи показывают, что переход из состояния фиксации к скачку (для горизонтальных и вертикальных скачков, меньших 15—20°) может быть выражен формулой (1) раздела 2. Как правило, эта формула оказывается справедливой не только для основной части скачка, но и для его начала, длящегося первые тысячные доли секунды. Переход из состояния скачка к состоянию фиксации (длящийся последние тысячные доли секунды) не всегда может быть выражен формулой (1) в разделе 2 даже для маленьких скачков. В этом случае довольно часто наблюдается некоторое запаздывание торможения скачка, в результате чего глаз как бы проскакивает точку, на которой остановится в следующий момент, но затем возвращается к ней (без корригирующего скачка). Серия таких проскоков хорошо видна на рис. 85. Здесь следует заметить, что величина указанного проскока у разных испытуемых бывает различной. У некоторых испытуемых проскоки почти не заметны. Бывает и так, что у одного и того же испытуемого одни скачки заканчиваются проскоком, а другие — почти без проскока. Величина проскока мало зависит или совсем не зависит от величины скачка. В норме по сравнению с большими скачками она оказывается настолько незначительной, что ею почти всегда можно пренебрегать. Часто по сравнению с маленькими непроизвольными скачками проскоки оказываются заметной величиной и особенно существенной величиной для скачков, напоминающих подергивания глаз (подергивания глаз в момент фиксации взора).