Lidské oko je optické zařízení, které je vysoce citlivé na změny osvětlení. Důležitou vlastností lidského optického přístroje je rozlišovací schopnost oka. Při zasažení citlivými receptory jsou body vnímány odlišně.
Jaké je rozlišení oka
Lidské oko je složitý orgán. Oční bulva má tvar koule o délce 24–25 mm a obsahuje světlo lámající a světlo vnímající aparát.
Rozlišení lidského oka je vzdálenost mezi dvěma objekty nebo čarami viděnými samostatně. Rozlišení můžete hodnotit v minutách nebo milimetrech, nejčastěji se odhalí počet čar viditelných samostatně v intervalu 1 mm. Důvodem změny rozlišení oka je anatomická velikost receptorů a jejich spojení.
Rozlišení lidského oka závisí na faktorech:
- Nervy zpracovávají signál přijatý sítnicí.
- Optické – nepravidelnosti rohovky, neostrost, difrakce duhovky, rozptyl světla a poruchyoči.
Kontrast objektů ovlivňuje rozlišení. Rozdíl je vidět za denního světla a v noci. Během dne se efekt difrakce zvyšuje zúžením zornice a odchylka rohovky od správného tvaru neovlivňuje obraz. V noci se zornice rozšiřuje a stává se součástí periferní zóny rohovky. Kvalita vidění se snižuje při poškození rohovky, ke kterému dochází v důsledku rozptylu světla na fotosenzitivních oblastech oka.
Určení rozlišení
Chcete-li identifikovat vzorec pro rozlišení oka, mělo by být zřejmé, že rozlišení je převrácená hodnota nejmenšího úhlu mezi směry o 2 body, při kterých jsou získány různé obrázky.
Difrakce světla ve vstupní pupile vypadá jako světelný kruh uprostřed. První difrakční minimum je pod určitým úhlem od středu. Pro určení rozlišovací schopnosti oka je nutné znát průměr zornice a vlnovou délku světla. Průměr zornice je mnohonásobek vlnové délky.
Více než 84 % linie světla procházejícího zornicí vstupuje do vzdušného kruhu. Maximální ukazatel bude 1,74 %, zbývající maxima ukazují podíly z prvního. Předpokládá se tedy, že difrakční obrazec sestává z centrální světlé skvrny s úhlovým poloměrem. Toto místo promítá obraz na sítnici. Takto vzniká difrakce.
Úhel pohledu
Bylo zjištěno, že vliv úhlu pohledu na rozlišovací schopnost oka je velký. Ve vesmírujsou 2 body, které procházejí refrakčním prostředím oka a spojují se na sítnici. Paprsky po lomu svírají úhel zvaný úhel pohledu.
Úhel pohledu bude záviset na velikosti objektu a jeho vzdálenosti od oka. Stejný objekt, ale v jiné vzdálenosti, bude zobrazen pod jiným úhlem. Čím blíže je objekt, tím větší je úhel lomu. To vysvětluje, že čím blíže je objekt, tím podrobněji jej může člověk zvážit. Přitom je známo, že lidské oko rozlišuje 2 body, pokud jsou zobrazeny pod úhlem alespoň 1 min. Světelný paprsek musí dopadat na 2 nejbližší nervové receptory tak, aby mezi nimi zůstal alespoň jeden nervový element. Normální vidění tedy závisí na rozlišovací schopnosti oka. Po refrakci zůstává úhel pohledu 1 min.
Refraction
Jednou z charakteristik orgánu vidění je lom oka, který určuje ostrost a jasnost výsledného obrazu. Oční osa, strany čočky a rohovka ovlivňují refrakci. Tyto parametry určí, zda se paprsky sbíhají na sítnici nebo ne. V lékařské praxi se refrakce měří fyzikálně a klinicky.
Fyzikální metoda počítá od čočky k rohovce, nebere v úvahu rysy oka. V tomto případě se nebere v úvahu to, co charakterizuje rozlišovací schopnost oka, a refrakce se měří v dioptriích. Dioptrie odpovídá vzdálenosti, přes kterou se lomené paprsky sbíhají v jednom bodě.
Za průměrrefrakce oka mají ukazatel 60 dioptrií. Výpočet však není účinný pro stanovení zrakové ostrosti. I přes dostatečnou refrakční sílu nemusí člověk kvůli struktuře oka vidět jasný obraz.
Pokud je rozbitý, nemusí paprsky dopadnout na sítnici v optimální ohniskové vzdálenosti. V medicíně používají výpočet vztahu mezi lomem oka a umístěním sítnice.
Odrůdy lomu
Podle toho, kde je hlavní ohnisko, před nebo za sítnicí, se rozlišují následující typy lomu: emetropie a ametropie.
Emetropie je normální refrakce oka. Lomené paprsky se sbíhají v sítnici. Bez napětí člověk vidí předměty odstraněné na vzdálenost několika metrů. Pouze 40 % lidí nemá zrakové patologie. Ke změnám dochází po 40 letech. Při normální refrakci oka může člověk číst bez únavy, což je způsobeno zaměřením na sítnici.
Při neúměrné refrakci – ametropii se hlavní ohnisko neshoduje se sítnicí, ale nachází se vpředu nebo vzadu. Takto se rozlišuje dalekozrakost nebo krátkozrakost. U krátkozrakého člověka se nejvzdálenější bod nachází poblíž, příčina nesprávné refrakce je skryta ve zvětšení oční bulvy. Proto mají takoví lidé potíže s viděním vzdálených předmětů.
Dalekozrakost se vyskytuje se slabou refrakcí. Paralelní paprsky se sbíhají za sítnicí a člověk vidí obraz jako rozmazaný. Oční bulva má zploštělý tvar a jasně zobrazuje vzdálené předměty. Onemocnění se nejčastěji rozvíjí po 40 letech, čočka ztrácí pružnost a nemůže změnit své zakřivení.
Barevná citlivost oka
Lidské oko je citlivé na různé části spektra. Relativní světelná účinnost ve spektrálním kruhu je rovna poměru citlivosti oka na světlo o vlnové délce 555 nm.
Oko vidí pouze 40 % slunečního záření. Lidské oko je vysoce adaptivní. Čím jasnější je světlo, tím je zornice menší. Zornice o průměru 2–3 mm se stává optimální pro vysokou citlivost.
Během dne má oko větší citlivost na žlutou část spektra a v noci na modrozelenou. Z tohoto důvodu se noční vidění zhoršuje a citlivost na barvy se snižuje.
Deficit optického systému oka
Oko jako optické zařízení není bez chyb. Nejmenší lineární vzdálenost mezi dvěma body, ve kterých se obrazy spojují, se nazývá perioda lineárního rozlišení oka. Porušení struktury čočky a rohovky vede k rozvoji astigmatismu.
Optický výkon ve vertikální rovině se nerovná výkonu v horizontální rovině. Zpravidla je jeden o něco větší než druhý. V tomto případě může být oko krátkozraké vertikálně a dalekozraké horizontálně. Pokud je rozdíl v těchto řádcích 0,5 dioptrie nebo méně, pak se nekoriguje brýlemi a označuje se jako fyziologický. Při větší odchylce je předepsána léčba.
Nesouosost optického systému oka
Rozlišení oka závisí na struktuře optického systému orgánu vidění. Optická osa je brána jako přímka procházející středem. Vizuální osa je přímka, která probíhá mezi uzlovým bodem oka a foveolou.
Zároveň se centrální fossa nenachází na přímce, ale je umístěna níže, blíže k časové části. Optická osa prochází sítnicí, aniž by se dotkla centrální fovey a optického disku. Normální oko vytváří úhel mezi optickou a zrakovou osou od 4 do 8o. Úhel se zvětšuje při dalekozrakosti, menší nebo negativní při myopii.
Střed rohovky se zřídka shoduje s optickým středem, respektive oční systém je považován za necentrovaný. Jakákoli odchylka zabraňuje sbíhání paprsků na sítnici a snižuje rozlišovací schopnost oka. Rozsah očních poruch je široký a může se lišit od člověka k člověku.
