Ludzkie oko to urządzenie optyczne, które jest bardzo wrażliwe na zmiany oświetlenia. Ważną cechą ludzkiego instrumentu optycznego jest zdolność rozdzielcza oka. Kropki są postrzegane inaczej, gdy są uderzane przez wrażliwe receptory.
Jaka jest rozdzielczość oka
Ludzkie oko to złożony narząd. Gałka oczna ma kształt kuli o długości 24–25 mm i zawiera aparat załamujący i odbierający światło.
Rozdzielczość ludzkiego oka to odległość między dwoma obiektami lub liniami widzianymi oddzielnie. Rozdzielczość można ocenić w minutach lub milimetrach, najczęściej ujawnia się liczba widocznych osobno linii w odstępie 1 mm. Powodem zmiany rozdzielczości oka jest anatomiczny rozmiar receptorów i ich połączeń.
Rozdzielczość ludzkiego oka zależy od czynników:
- Nerwy przetwarzają sygnał odbierany przez siatkówkę.
- Optyczne - nieregularności rogówki, nieostrość, dyfrakcja tęczówki, rozpraszanie światła i zakłóceniaoczy.
Kontrast obiektów wpływa na rozdzielczość. Różnicę widać w dzień iw nocy. W ciągu dnia efekt dyfrakcji potęguje zwężenie źrenicy, a odchylenie rogówki od prawidłowego kształtu nie wpływa na obraz. W nocy źrenica rozszerza się i staje się częścią obwodowej strefy rogówki. Jakość widzenia ulega pogorszeniu, gdy rogówka jest uszkodzona, do czego dochodzi z powodu rozpraszania światła na światłoczułych obszarach oka.
Określenie rozdzielczości
Aby zidentyfikować wzór na rozdzielczość oka, należy rozumieć, że rozdzielczość jest odwrotnością najmniejszego kąta między kierunkami o 2 punkty, w których uzyskuje się różne obrazy.
Dyfrakcja światła w źrenicy wejściowej wygląda jak krąg światła pośrodku. Pierwsze minimum dyfrakcyjne znajduje się pod pewnym kątem od środka. Aby określić zdolność rozdzielczą oka, konieczne jest poznanie średnicy źrenicy i długości fali światła. Średnica źrenicy jest wielokrotnie większa od długości fali.
Ponad 84% linii światła przechodzącej przez źrenicę wchodzi w krąg powietrza. Maksymalny wskaźnik wyniesie 1,74%, pozostałe maksima pokazują udziały z pierwszego. W związku z tym uważa się, że wzór dyfrakcji składa się z centralnej jasnej plamki o promieniu kątowym. To miejsce wyświetla obraz na siatkówce. Tak powstaje dyfrakcja.
Kąt widzenia
Ustalono, że wpływ kąta widzenia na zdolność rozdzielczą oka jest duży. W kosmosiesą 2 punkty, które przechodzą przez ośrodek refrakcyjny oka i łączą się na siatkówce. Promienie po załamaniu tworzą kąt zwany kątem widzenia.
Kąt widzenia będzie zależał od wielkości obiektu i jego odległości od oka. Ten sam obiekt, ale w innej odległości, zostanie wyświetlony pod innym kątem. Im bliżej obiektu, tym większy kąt załamania. To wyjaśnia, że im bliżej obiektu, tym bardziej szczegółowa osoba może go rozważyć. Jednocześnie wiadomo, że oko ludzkie rozróżnia 2 punkty, jeśli są wyświetlane pod kątem co najmniej 1 min. Wiązka światła musi paść w taki sposób na 2 najbliższe receptory nerwowe, aby między nimi pozostał przynajmniej jeden element nerwowy. Dlatego normalne widzenie zależy od zdolności rozdzielczej oka. Po załamaniu kąt widzenia pozostaje 1 min.
Refrakcja
Jedną z cech narządu wzroku jest załamanie oka, które decyduje o ostrości i wyrazistości powstałego obrazu. Oś oka, boki soczewki i rogówka wpływają na załamanie. Te parametry określą, czy promienie zbiegają się na siatkówce, czy nie. W praktyce medycznej refrakcję mierzy się fizycznie i klinicznie.
Fizyczna metoda oblicza od soczewki do rogówki, nie biorąc pod uwagę cech oka. W tym przypadku nie bierze pod uwagę tego, co charakteryzuje rozdzielczość oka, a załamanie mierzy się w dioptriach. Dioptrie odpowiadają odległości, przez którą załamane promienie zbiegają się w jednym punkcie.
Dla średniejzałamania oka przyjmują wskaźnik 60 dioptrii. Ale obliczenia nie są skuteczne w określaniu ostrości wzroku. Pomimo wystarczającej mocy refrakcyjnej, osoba może nie widzieć wyraźnego obrazu ze względu na strukturę oka.
Jeśli jest uszkodzony, promienie mogą nie docierać do siatkówki przy optymalnej ogniskowej. W medycynie wykorzystują obliczenia zależności między załamaniem oka a położeniem siatkówki.
Odmiany refrakcji
W zależności od tego, gdzie znajduje się główny punkt skupienia, przed lub za siatkówką, rozróżnia się następujące typy refrakcji: emmetropia i ametropia.
Emmetropia to normalne załamanie oka. Załamane promienie zbiegają się w siatkówce. Bez napięcia osoba widzi przedmioty usunięte z odległości kilku metrów. Tylko 40% osób nie ma patologii wzroku. Zmiany następują po 40 latach. Przy normalnym załamaniu oka osoba może czytać bez zmęczenia, co jest spowodowane koncentracją na siatkówce.
Przy nieproporcjonalnym załamaniu - ametropia, główne ognisko nie pokrywa się z siatkówką, ale znajduje się z przodu lub z tyłu. Tak rozróżnia się dalekowzroczność lub krótkowzroczność. U osoby krótkowidzącej najdalszy punkt znajduje się w pobliżu, przyczyna nieprawidłowej refrakcji kryje się we wzroście gałki ocznej. Dlatego tacy ludzie mają trudności z widzeniem odległych obiektów.
Dalekawzroczność występuje przy słabym załamaniu. Równoległe promienie zbiegają się za siatkówką, a obraz jest postrzegany przez osobę jako niewyraźny. Gałka oczna ma spłaszczony kształt i wyraźnie pokazuje odległe obiekty. Choroba rozwija się najczęściej po 40 latach, soczewka traci elastyczność i nie może zmienić swojej krzywizny.
Wrażliwość na kolory oka
Ludzkie oko jest wrażliwe na różne części widma. Względna skuteczność świetlna w kole spektralnym jest równa stosunkowi czułości oka na światło o długości fali 555 nm.
Oko widzi tylko 40% promieniowania słonecznego. Ludzkie oko jest wysoce adaptacyjne. Im jaśniejsze światło, tym mniejsza staje się źrenica. Źrenica o średnicy 2–3 mm staje się optymalna dla wysokiej czułości.
W dzień oko ma większą wrażliwość na żółtą część widma, aw nocy na niebiesko-zieloną. Z tego powodu widzenie w nocy pogarsza się, a podatność kolorów maleje.
Niewydolność układu optycznego oka
Oko jako urządzenie optyczne nie jest pozbawione wad. Najmniejsza odległość liniowa między dwoma punktami, w których obrazy się łączą, nazywana jest okresem rozdzielczości liniowej oka. Naruszenie struktury soczewki i rogówki prowadzi do rozwoju astygmatyzmu.
Moc optyczna w płaszczyźnie pionowej nie jest równa mocy w płaszczyźnie poziomej. Z reguły jeden jest nieco większy od drugiego. W tym przypadku oko może być krótkowzroczne w pionie i dalekowzroczne w poziomie. Jeśli różnica w tych liniach wynosi 0,5 dioptrii lub mniej, to nie jest korygowana okularami i jest określana jako fizjologiczna. Przy większym odchyleniu zaleca się leczenie.
Niewspółosiowość układu optycznego oka
Rozdzielczość oka zależy od struktury układu optycznego narządu wzroku. Oś optyczna jest traktowana jako linia prosta przechodząca przez środek. Oś widzenia to linia prosta, która biegnie między punktem węzłowym oka a dołkiem.
Jednocześnie środkowy dół nie znajduje się w linii prostej, ale znajduje się poniżej, bliżej części skroniowej. Oś optyczna przecina siatkówkę bez dotykania środkowego dołka i tarczy nerwu wzrokowego. Zwykłe oko tworzy kąt między osiami optycznymi i wizualnymi od 4 do 8o. Kąt staje się większy przy dalekowzroczności, mniejszy lub ujemny przy krótkowzroczności.
Środek rogówki rzadko pokrywa się odpowiednio ze środkiem optycznym, system oka jest uważany za niewyśrodkowany. Każde odchylenie zapobiega zbieganiu się promieni na siatkówce i zmniejsza zdolność rozdzielczą oka. Zakres zaburzeń oczu jest szeroki i może różnić się w zależności od osoby.
