Optický systém oka

Ľudské oko je komplexný optický systém, ktorý pozostáva z rohovky, vlhkosti prednej komory, šošovky a sklovca. Lámavosti oka je závislá na hodnote polomerov zakrivenia predného povrchu rohovky, predné a zadné povrch šošovky, je vzdialenosť medzi rohovkou a indexov lomu šošovky, komorovej vody a sklovca. Optický výkon rohovky zadnej plochy neberie do úvahy, pretože indexy lomu rohovky tkaniva prednej komory a vlhkosti sú rovnaké (ako je známe, lom lúčov je možné len na rozhraní s rôznymi indexmi lomu).

Môžeme konvenčne predpokladať, že refraktérne plochy oka sú sférické a ich optické osi sa zhodujú, to znamená, že oko je centrovaný systém. V skutočnosti však existuje mnoho chýb v optickom systéme oka. To znamená, že rohovka je guľovitý len v strednej oblasti, index vonkajších vrstiev šošovky lomu je menšia ako vnútorný stupeň lomu v dvoch vzájomne kolmých rovinách líšia. Okrem toho sa optické vlastnosti rôznych očí značne líšia a nie je ľahké ich presne určiť. To všetko sťažuje výpočet optických konštánt oka.

Pre posúdenie schopnosti akéhokoľvek lámať optického systému za použitia bežného zariadenia - dioptrické (skrátene - D). Výkon objektívu s hlavnou ohniskovou vzdialenosťou 1 m je akceptovaný pre 1dpi. Dioptrická (D) je vzájomná ohnisková vzdialenosť (F):

D = 1 / F

V dôsledku toho, je objektív s ohniskovou vzdialenosťou 0,5 m má lámavosť 2,0 dioptrií, 2 m. -. 0,5 D a tak lomivosti konvexné (zhromažďovanie) šošovky označené značkou "a" konkávne (rozptyl) - znak " mínus "a samotné šošovky sa nazývajú pozitívne a negatívne.

Existuje jednoduchá technika, ktorou je možné rozoznať pozitívnu šošovku od negatívnej šošovky. Aby ste to urobili, objektív by mal byť umiestnený o niekoľko centimetrov od oka a posúvať ho napríklad v horizontálnom smere. Pri prezeraní objektu pomocou pozitívneho objektívu sa jeho obraz zmieša v smere opačnom s pohybom šošovky a cez negatívnu šošovku naopak v tom istom smere.

Pri výpočtoch týkajúcich sa optického systému oka sa navrhujú zjednodušené schémy tohto systému na základe priemerných hodnôt optických konštánt získaných pri meraní veľkého počtu očí.

Najúspešnejším je schematicky znížené oko, ktoré navrhol VK Verbitsky v roku 1928. Jeho hlavné charakteristiky: hlavná rovina sa dotýka vrcholu rohovky; polomer zakrivenia posledných 6,82 mm; dĺžka prednej a zadnej osi je 23,4 mm; polomer zakrivenia sietnice je 10,2 mm; index lomu vnútroočného média je 1,4; celkový lomový výkon je 58,82 D.

Rovnako ako ostatné optické systémy, oko je charakterizované rôznymi aberáciami (z latinskej aberácie - odchýlky) - chyby v optickom systéme oka, čo vedie k zníženiu kvality obrazu objektu na sietnici. Kvôli sférickej aberácii sa lúče vychádzajúce z bodového zdroja svetla nezachytávajú v bode, ale v niektorej zóne na optickej osi oka. V dôsledku toho sa na sietnici vytvorí kruh rozptylu svetla. Hĺbka tejto zóny pre "normálne" ľudské oko sa pohybuje od 0,5 do 1,0 Dpt.

V dôsledku toho, chromatická aberácia žiarenie kratších vlnových dĺžok (modro-zelená) sa pretínajú v oku v menšej vzdialenosti od rohovky, než dlhých vĺn časti nosníkov spektra (červená). Interval medzi ohniskami týchto lúčov v oku môže dosiahnuť 1,0 Dpt.

Takmer všetky oči majú ešte jednu aberáciu v dôsledku nedostatku ideálnej sférickej lícnej sily refrakčných povrchov rohovky a šošoviek. Asfericita rohovky sa môže napríklad vylúčiť použitím hypotetickej platne, ktorá pri aplikácii na rohovku premieňa oko na ideálny sférický systém. Neprítomnosť sféricity vedie k nerovnomernému rozloženiu svetla na sietnicu: svetelný bod vytvára komplexný obraz na sietnici, na ktorom je možné prideliť oblasti maximálneho osvetlenia. V posledných rokoch sa aktívne študuje vplyv tejto aberácie na maximálnu ostrosť zraku, dokonca aj v "normálnych" očích s cieľom korigovať a dosiahnuť takzvaný superzor (napríklad pomocou laseru).

[1], [2], [3], [4], [5]

Tvorba optického systému oka

Zváženie telo rôznych zvierat v jednom aspekte životného prostredia, čo znamená, adaptívne povahu lomu m. E. Vytvorenie takéhoto optického systému ako oko, ktorý poskytuje tento typ zvierat optimálne vizuálne orientáciu v súlade s vlastnosťami jeho života a životného prostredia. Zdá sa, že nie je náhoda, ale historicky a ekologicky podmienené je skutočnosť, že osoba je označená prevažne refrakcie v blízkosti emetropii, najlepšie poskytujú jasnú víziu a vzdialená aj blízka objekty, v súlade s rozmanitosťou svojich aktivít.

Pozorované vo väčšine dospelých pravidelnom približovanie lomu na emetropii sa odráža vo vysokej inverzný korelácia medzi anatomických a optických komponentov oka v priebehu jej rastu tendenciu kombináciu optických prístrojov väčšia lámavosti s kratšou predozadný os, a naopak, nižšie lámavosť s dlhšou osou. Preto je rast oka regulovaným procesom. Zvýšením oka by byť zrejmé, nie je ľahké zvýšiť jeho veľkosť a riadil tvorbu očné buľvy ako komplexný optický systém pod vplyvom podmienok prostredia a genetických faktorov so svojou špecifickou a individuálne charakteristiky.

Z dvoch zložiek - anatomických a optických, ktorých kombinácia určuje refrakciu oka, anatomická (najmä veľkosť anteropostexálnej osi) je oveľa viac "mobilná". Vďaka nej a hlavne regulácii vplyvu tela na tvorbu refrakcie oka.

Je zistené, že v novonarodenom oku majú spravidla slabé lomenie. Ako sa deti vyvíjajú, refraktúra sa zvyšuje: stupeň hypermetropie klesá, slabá hypermetropia prechádza do emetropie a dokonca do krátkozrakosti a emmetropické oči sa v niektorých prípadoch stávajú krátkozraké.

V prvom troch gólov detské života dochádza intenzívny rast očí a zvýšiť rohovky lomu a dĺžku anteroposteriorní os, ktorá je 5-7 rokov dosahuje 22 mm, m. E. Približne 95% s veľkosťou dospelého ľudského oka. Rast očnej gule trvá až 14-15 rokov. V tomto veku sa dĺžka očnej osi blíži k 23 mm a refrakčný výkon rohovky je 43,0 Dpt.

Ako oko rastie, variabilita jeho klinickej refrakcie klesá: pomaly sa zintenzívňuje, to znamená, že sa posúva smerom k emetropii.

V prvých rokoch života dieťaťa je prevažujúcim typom lomu hyperpóza. Keď sa vek zvyšuje, prevalencia hyperopie sa znižuje a emetropická lomová a krátkozrakosť sa zvyšuje. Výskyt krátkozrakosti je zvlášť pozorný, začínajúc od 11 do 14 rokov, dosahujúci približne 30% vo veku 19-25 rokov. Podiel ďalekozrakosti a emetropie v tomto veku je približne 30% a 40%.

Hoci kvantitatívne ukazovatele prevalencie určitých typov refrakcie očí u detí, ktoré citovali rôzni autori, sa značne líšia, vyššie uvedený všeobecný model zmien lomu oka s vekom sa zvyšuje.

V súčasnosti sa robia pokusy o stanovenie priemerného veku refrakcie očí u detí a používanie tohto indikátora na riešenie praktických problémov. Avšak, ako ukazuje analýza štatistických údajov, rozdiely v lomu refrakcie u detí rovnakého veku sú také významné, že takéto normy môžu byť len podmienené.

[6], [7], [8]