Ľudské oko je optické zariadenie, ktoré je veľmi citlivé na zmeny osvetlenia. Dôležitou charakteristikou ľudského optického prístroja je rozlišovacia schopnosť oka. Bodky sú vnímané inak, keď ich zasiahnu citlivé receptory.
Aké je rozlíšenie oka
Ľudské oko je zložitý orgán. Očná guľa má tvar gule s dĺžkou 24–25 mm a obsahuje svetlo lámavý a svetlo vnímajúci aparát.
Rozlíšenie ľudského oka je vzdialenosť medzi dvoma objektmi alebo čiarami videnými oddelene. Rozlíšenie môžete hodnotiť v minútach alebo milimetroch, najčastejšie sa odhalí počet riadkov viditeľných samostatne v intervale 1 mm. Dôvodom zmeny rozlišovacej schopnosti oka je anatomická veľkosť receptorov a ich spojenia.
Rozlíšenie ľudského oka závisí od faktorov:
- Nervy spracovávajú signál prijatý sietnicou.
- Optické – nepravidelnosti rohovky, neostrosť, difrakcia dúhovky, rozptyl svetla a poruchyoči.
Kontrast objektov ovplyvňuje rozlíšenie. Rozdiel je vidieť za denného svetla a v noci. Počas dňa sa efekt difrakcie zvyšuje zúžením zrenice a odchýlka rohovky od správneho tvaru neovplyvňuje obraz. V noci sa zrenica rozširuje a stáva sa súčasťou periférnej zóny rohovky. Kvalita videnia sa znižuje pri poškodení rohovky, ku ktorému dochádza v dôsledku rozptylu svetla na fotosenzitívnych oblastiach oka.
Určenie rozlíšenia
Na identifikáciu vzorca pre rozlíšenie oka by sa malo chápať, že rozlíšenie je prevrátená hodnota najmenšieho uhla medzi smermi o 2 body, pri ktorých sa získajú rôzne obrázky.
Difrakcia svetla vo vstupnej zrenici vyzerá ako svetelný kruh v strede. Prvé difrakčné minimum je v určitom uhle od stredu. Na určenie rozlišovacej schopnosti oka je potrebné poznať priemer zrenice a vlnovú dĺžku svetla. Priemer zrenice je mnohonásobok vlnovej dĺžky.
Viac ako 84 % čiary svetla prechádzajúcej cez zrenicu vstupuje do vzdušného kruhu. Maximálny ukazovateľ bude 1,74 %, zvyšné maximá ukazujú podiely z prvého. Predpokladá sa teda, že difrakčný obrazec pozostáva z centrálneho svetlého bodu s uhlovým polomerom. Toto miesto premieta obraz na sietnicu. Takto vzniká difrakcia.
Pozorový uhol
Zistilo sa, že vplyv uhla pohľadu na rozlišovaciu schopnosť oka je veľký. Vo vesmíreexistujú 2 body, ktoré prechádzajú cez refrakčné médium oka a spájajú sa na sietnici. Lúče po lomu zvierajú uhol nazývaný uhol pohľadu.
Uhol pohľadu bude závisieť od veľkosti objektu a jeho vzdialenosti od oka. Ten istý objekt, ale v inej vzdialenosti, sa zobrazí pod iným uhlom. Čím je objekt bližšie, tým je uhol lomu väčší. To vysvetľuje, že čím je objekt bližšie, tým podrobnejšie ho môže človek zvážiť. Zároveň je známe, že ľudské oko rozlišuje 2 body, ak sú zobrazené pod uhlom aspoň 1 min. Svetelný lúč musí dopadať na 2 najbližšie nervové receptory tak, aby medzi nimi zostal aspoň jeden nervový element. Preto normálne videnie závisí od rozlišovacej schopnosti oka. Po refrakcii zostáva uhol pohľadu 1 min.
Refrakcia
Jednou z charakteristík zrakového orgánu je lom oka, ktorý určuje ostrosť a jasnosť výsledného obrazu. Refrakcia ovplyvňuje os oka, strany šošovky a rohovka. Tieto parametre určia, či sa lúče zbiehajú na sietnici alebo nie. V lekárskej praxi sa refrakcia meria fyzikálne a klinicky.
Fyzikálna metóda počíta od šošovky po rohovku, pričom neberie do úvahy vlastnosti oka. V tomto prípade sa neberie do úvahy to, čo charakterizuje rozlišovaciu schopnosť oka a refrakcia sa meria v dioptriách. Dioptrie zodpovedá vzdialenosti, cez ktorú sa lomené lúče zbiehajú v jednom bode.
Pre priemerrefrakcie oka majú ukazovateľ 60 dioptrií. Výpočet však nie je účinný na určenie zrakovej ostrosti. Napriek dostatočnej refrakčnej sile človek nemusí vidieť jasný obraz kvôli štruktúre oka.
Ak je zlomený, lúče nemusia dopadnúť na sietnicu v optimálnej ohniskovej vzdialenosti. V medicíne používajú výpočet vzťahu medzi lomom oka a umiestnením sietnice.
Rôzne lomu
V závislosti od toho, kde je hlavné ohnisko, pred alebo za sietnicou, sa rozlišujú tieto typy lomu: emetropia a ametropia.
Emetropia je normálna refrakcia oka. Lomené lúče sa zbiehajú v sietnici. Bez napätia človek vidí predmety odstránené na vzdialenosť niekoľkých metrov. Iba 40% ľudí nemá vizuálne patológie. Zmeny nastávajú po 40 rokoch. Pri normálnej refrakcii oka môže človek čítať bez únavy, čo je spôsobené zameraním na sietnicu.
Pri neúmernej refrakcii - ametropii sa hlavné ohnisko nezhoduje so sietnicou, ale nachádza sa vpredu alebo vzadu. Takto sa rozlišuje ďalekozrakosť alebo krátkozrakosť. U krátkozrakého človeka sa najvzdialenejší bod nachádza v blízkosti, príčina nesprávnej refrakcie je skrytá vo zväčšení očnej gule. Preto majú títo ľudia problém vidieť vzdialené predmety.
Ďalekozrakosť sa vyskytuje pri slabej refrakcii. Za sietnicou sa zbiehajú paralelné lúče a človek vníma obraz ako rozmazaný. Očná guľa má sploštený tvar a zreteľne zobrazuje vzdialené predmety. Ochorenie sa najčastejšie rozvinie po 40 rokoch, šošovka stráca svoju elasticitu a nemôže zmeniť svoje zakrivenie.
Farebná citlivosť oka
Ľudské oko je citlivé na rôzne časti spektra. Relatívna svetelná účinnosť v spektrálnom kruhu sa rovná pomeru citlivosti oka na svetlo s vlnovou dĺžkou 555 nm.
Oko vidí len 40 % slnečného žiarenia. Ľudské oko je vysoko prispôsobivé. Čím je svetlo jasnejšie, tým je zrenička menšia. Zornica s priemerom 2–3 mm sa stáva optimálnou pre vysokú citlivosť.
Počas dňa má oko väčšiu citlivosť na žltú časť spektra a v noci na modrozelenú. Z tohto dôvodu sa zhoršuje nočné videnie a znižuje sa citlivosť na farby.
Nedostatok optického systému oka
Oko ako optické zariadenie nie je bez chýb. Najmenšia lineárna vzdialenosť medzi dvoma bodmi, v ktorých sa obrazy spájajú, sa nazýva perióda lineárneho rozlíšenia oka. Porušenie štruktúry šošovky a rohovky vedie k rozvoju astigmatizmu.
Optický výkon vo vertikálnej rovine sa nerovná výkonu v horizontálnej. Spravidla je jeden o niečo väčší ako druhý. V tomto prípade môže byť oko krátkozraké vertikálne a ďalekozraké horizontálne. Ak je rozdiel v týchto líniách 0,5 dioptrie alebo menej, potom sa nekoriguje okuliarmi a označuje sa ako fyziologický. Pri väčšej odchýlke je predpísaná liečba.
Nevyrovnanie optického systému oka
Rozlíšenie oka závisí od štruktúry optického systému orgánu videnia. Optická os je braná ako priamka prechádzajúca stredom. Vizuálna os je priamka, ktorá prebieha medzi uzlovým bodom oka a foveolou.
Stredová jamka sa zároveň nenachádza na priamke, ale nachádza sa nižšie, bližšie k časovej časti. Optická os prechádza cez sietnicu bez toho, aby sa dotkla centrálnej fovey a optického disku. Normálne oko vytvára uhol medzi optickou a zrakovou osou od 4 do 8o. Uhol sa zväčšuje pri ďalekozrakosti, menší alebo negatívny pri krátkozrakosti.
Stred rohovky sa zriedka zhoduje s optickým stredom, respektíve očný systém sa považuje za necentrovaný. Akákoľvek odchýlka bráni zbiehaniu lúčov na sietnici a znižuje rozlišovaciu schopnosť oka. Rozsah očných porúch je široký a môže sa líšiť od človeka k človeku.
