Človeško oko je optična naprava, ki je zelo občutljiva na spremembe v osvetlitvi. Pomembna značilnost človeškega optičnega instrumenta je ločljivost očesa. Pike se zaznajo drugače, ko jih zadenejo občutljivi receptorji.
Kakšna je ločljivost očesa
Človeško oko je zapleten organ. Zrklo ima obliko krogle dolžine 24–25 mm in vsebuje aparat, ki lomi svetlobo in zaznava svetlobo.
Ločljivost človeškega očesa je razdalja med dvema predmetoma ali črtama, ki se vidita ločeno. Ločljivost lahko ocenite v minutah ali milimetrih, najpogosteje se razkrije število vrstic, ki so vidne ločeno v intervalu 1 mm. Razlog za spremembo ločljivosti očesa je anatomska velikost receptorjev in njihovih povezav.
Ločljivost človeškega očesa je odvisna od dejavnikov:
- Živci obdelujejo signal, ki ga prejme mrežnica.
- Optični - nepravilnosti roženice, izostritev, difrakcija šarenice, sipanje svetlobe in motnjeoči.
Kontrast predmetov vpliva na ločljivost. Razlika je vidna podnevi in ponoči. Čez dan se učinek difrakcije poveča z zoženjem zenice, odstopanje roženice od pravilne oblike pa ne vpliva na sliko. Ponoči se zenica razširi in postane del periferne cone roženice. Kakovost vida se zmanjša, ko je roženica poškodovana, kar nastane zaradi sipanja svetlobe na fotoobčutljivih predelih očesa.
Določanje ločljivosti
Za določitev formule za ločljivost očesa je treba razumeti, da je ločljivost recipročna vrednost najmanjšega kota med smerema za 2 točki, pri kateri se dobijo različne slike.
Difrakcija svetlobe na vhodni zenici je videti kot svetlobni krog v središču. Prvi difrakcijski minimum je pod določenim kotom od središča. Za določitev ločljivosti očesa je treba poznati premer zenice in valovno dolžino svetlobe. Premer zenice je mnogokrat večji od valovne dolžine.
Več kot 84% črte svetlobe, ki poteka skozi zenico, vstopi v Airy krog. Najvišji kazalnik bo 1,74%, preostali maksimumi kažejo deleže od prvega. Tako se šteje, da je difrakcijski vzorec sestavljen iz osrednje svetle točke s kotnim polmerom. Ta točka projicira sliko na mrežnico. Tako nastane difrakcija.
Gledni kot
Ugotovljeno je, da je vpliv zornega kota na ločljivost očesa velik. V vesoljuobstajata 2 točki, ki prehajata skozi lomni medij očesa in se povezujeta na mrežnici. Žarki po lomu tvorijo kot, imenovan zorni kot.
Vidni kot bo odvisen od velikosti predmeta in njegove oddaljenosti od očesa. Isti predmet, vendar na drugi razdalji, bo prikazan pod drugim kotom. Bližje kot je predmet, večji je lomni kot. To pojasnjuje, da bližje kot je predmet, bolj podrobno ga lahko oseba obravnava. Hkrati je znano, da človeško oko razlikuje 2 točki, če sta prikazani pod kotom najmanj 1 min. Svetlobni žarek mora pasti tako na 2 najbližja živčna receptorja, da med njima ostane vsaj en živčni element. Zato je normalen vid odvisen od ločljivosti očesa. Po lomu ostane vidni kot 1 min.
refrakcija
Ena od značilnosti organa vida je lom očesa, ki določa ostrino in jasnost nastale slike. Os očesa, stranice leče in roženica vplivajo na lom. Ti parametri bodo določili, ali se žarki zbližajo na mrežnici ali ne. V medicinski praksi se refrakcija meri fizično in klinično.
Fizična metoda izračuna od leče do roženice, ne da bi upoštevali značilnosti očesa. V tem primeru ne upošteva, kaj je značilno za ločljivost očesa, lom pa se meri v dioptrijah. Dioptrija ustreza razdalji, skozi katero se lomljeni žarki zbližajo v eni točki.
Za povprečjerefrakcije očesa vzamejo indikator 60 dioptrij. Toda izračun ni učinkovit za določanje ostrine vida. Kljub zadostni lomni moči človek morda ne vidi jasne slike zaradi strukture očesa.
Če je pokvarjen, potem žarki morda ne bodo zadeli mrežnice pri optimalni goriščni razdalji. V medicini uporabljajo izračun razmerja med lomom očesa in lokacijo mrežnice.
Različice loma
Odvisno od tega, kje je glavni fokus, pred ali za mrežnico, se razlikujejo naslednje vrste loma: emetropija in ametropija.
Emetropija je normalna refrakcija očesa. Lomljeni žarki se zbližajo v mrežnici. Brez napetosti človek vidi odstranjene predmete na razdalji nekaj metrov. Le 40% ljudi nima vidnih patologij. Spremembe se pojavijo po 40 letih. Z normalnim lomom očesa lahko človek bere brez utrujenosti, kar je posledica fokusa na mrežnici.
Z nesorazmerno refrakcijo - ametropijo, glavno žarišče ne sovpada z mrežnico, ampak se nahaja spredaj ali zadaj. Tako ločimo daljnovidnost ali kratkovidnost. Pri kratkovidni osebi se najbolj oddaljena točka nahaja v bližini, vzrok napačne refrakcije se skriva v povečanju zrkla. Zato takšni ljudje težko vidijo oddaljene predmete.
Daljnovidnost se pojavi s šibkim lomom. Vzporedni žarki se zbližajo za mrežnico in oseba vidi sliko zamegljeno. Zrklo ima sploščeno obliko in jasno prikazuje oddaljene predmete. Bolezen se najpogosteje razvije po 40 letih, leča izgubi elastičnost in ne more spremeniti svoje ukrivljenosti.
barvna občutljivost očesa
Človeško oko je občutljivo na različne dele spektra. Relativna svetlobna učinkovitost v spektralnem krogu je enaka razmerju občutljivosti očesa na svetlobo z valovno dolžino 555 nm.
Oko vidi le 40% sončnega sevanja. Človeško oko je zelo prilagodljivo. Čim močnejša je svetloba, tem manjša je zenica. Zenica s premerom 2–3 mm postane optimalna za visoko občutljivost.
Podnevi ima oko večjo občutljivost na rumeni del spektra, ponoči pa na modro-zeleni. Zaradi tega se nočni vid poslabša in občutljivost barv se zmanjša.
Pomanjkanje optičnega sistema očesa
Oko kot optična naprava ni brez pomanjkljivosti. Najmanjša linearna razdalja med dvema točkama, na katerih se slike združijo, se imenuje obdobje linearne ločljivosti očesa. Kršitev strukture leče in roženice vodi do razvoja astigmatizma.
Optična moč v navpični ravnini ni enaka moči v vodoravni. Praviloma je eden nekoliko večji od drugega. V tem primeru je oko lahko kratkovidno navpično, daljnovidno pa vodoravno. Če je razlika v teh črtah 0,5 dioptrije ali manj, se ne popravlja z očali in se imenuje fiziološka. Pri večjem odstopanju je predpisano zdravljenje.
Neskladnost optičnega sistema očesa
Ločljivost očesa je odvisna od strukture optičnega sistema vidnega organa. Optična os se vzame kot ravna črta, ki poteka skozi središče. Vizualna os je ravna črta, ki poteka med vozliščem očesa in foveolo.
Hkrati se osrednja jama ne nahaja na ravni črti, ampak se nahaja spodaj, bližje časovnemu delu. Optična os prečka mrežnico, ne da bi se dotaknila osrednje fovee in optičnega diska. Normalno oko ustvari kot med optično in vizualno osjo od 4 do 8o. Kot postane večji pri daljnovidnosti, manjši ali negativen pri kratkovidnosti.
Središče roženice redko sovpada z optičnim središčem, torej očesni sistem velja za necentriran. Vsako odstopanje prepreči zbliževanje žarkov na mrežnici in zmanjša ločljivost očesa. Razpon očesnih motenj je širok in se lahko razlikuje od osebe do osebe.
