Optisch systeem van het oog

Het menselijk oog is een complex optisch systeem dat bestaat uit het hoornvlies, het vocht in de voorkamer, de lens en het glasachtige lichaam. De brekende sterkte van het oog is afhankelijk van de waarde van de radii van kromming van het voorste oppervlak van de cornea, voorste en achterste oppervlakken van de lens, de afstand tussen het hoornvlies en de brekingsindex van de lens, de waterige humor en glasvocht. Het optische vermogen van het hoornvlies achterste oppervlak geen rekening gehouden, omdat de brekingsindices van het hoornvliesweefsel voorste kamer en vocht zijn gelijk (zoals bekend, breking van stralen alleen bij het grensvlak met verschillende brekingsindices).

We kunnen conventioneel aannemen dat de brekende oppervlakken van het oog bolvormig zijn en hun optische assen samenvallen, dat wil zeggen dat het oog een gecentreerd systeem is. In werkelijkheid zijn er echter veel fouten in het optische systeem van het oog. Dus het hoornvlies sferisch alleen in de centrale zone, de brekingsindex van de buitenste lagen van de lens kleiner is dan de inwendige mate van breking in twee onderling loodrechte vlakken variëren. Bovendien variëren de optische kenmerken in verschillende ogen aanzienlijk, en het is niet eenvoudig om ze te lokaliseren. Dit alles maakt het moeilijk om de optische constanten van het oog te berekenen.

Om de brekingskracht van een optisch systeem te schatten, wordt een conventionele eenheid gebruikt - dioptrie (afgekort - dptr). Het vermogen van de lens met de hoofdbrandpuntsafstand van 1 m wordt geaccepteerd voor 1 dpi Dioptrie (D) is de reciproke van de brandpuntsafstand (F):

D = 1 / F

Derhalve een lens met een brandpuntsafstand van 0,5 m een brekingsvermogen van 2,0 dioptrie, 2 m -.. 0,5 D en dus het refractieve vermogen van convexe (verzameling) de lenzen aangeduid door het teken "plus" concaaf (verstrooiing) - inloggen " minus ", en de lenzen zelf worden respectievelijk positief en negatief genoemd.

Er is een eenvoudige techniek waarmee men een positieve lens van een negatieve lens kan onderscheiden. Om dit te doen, moet de lens een paar centimeter van het oog worden geplaatst en bijvoorbeeld in horizontale richting worden verplaatst. Bij het bekijken van een voorwerp door een positieve lens, zal het beeld in de richting tegengesteld aan de beweging van de lens en door de negatieve lens integendeel in dezelfde richting opgaan.

Voor berekeningen met betrekking tot het optische systeem van het oog worden vereenvoudigde schema's van dit systeem voorgesteld, gebaseerd op de gemiddelde waarden van de optische constanten verkregen bij het meten van een groot aantal ogen.

Het meest succesvol is het schematisch gereduceerde oog, voorgesteld door VK Verbitsky in 1928. De belangrijkste kenmerken ervan: het hoofdvlak raakt de top van het hoornvlies; de kromtestraal van de laatste 6,82 mm; de lengte van de anterieur-posterieure as is 23,4 mm; de kromtestraal van het netvlies is 10,2 mm; de brekingsindex van het intraoculaire medium is 1,4; het totale brekingsvermogen is 58.82 D.

Net als andere optische systemen, wordt het oog gekenmerkt door verschillende aberraties (van Latijnse aberratio - afwijking) - afwijkingen in het optische systeem van het oog, wat leidt tot een afname van de kwaliteit van het beeld van het object op het netvlies. Vanwege sferische aberratie worden de stralen die afkomstig zijn van de puntlichtbron niet verzameld op het punt, maar in een zone op de optische as van het oog. Als resultaat wordt een cirkel van lichtverstrooiing op het netvlies gevormd. De diepte van deze zone voor het "normale" menselijke oog varieert van 0,5 tot 1,0 Dpt.

Daardoor chromatische aberratie van straling van kortere golflengte (blauw-groen) elkaar in het oog op een kleinere afstand van het hoornvlies, dan het langgolvige deel van het spectrum stralen (rood). Het interval tussen de foci van deze stralen in het oog kan 1,0 Dpt bereiken.

Vrijwel alle ogen hebben nog een aberratie, vanwege het ontbreken van een ideale bolvormigheid van de brekende oppervlakken van het hoornvlies en de lens. De asfericiteit van het hoornvlies kan bijvoorbeeld worden geëlimineerd door een hypothetische plaat te gebruiken die, wanneer toegepast op het hoornvlies, het oog in een ideaal bolvormig systeem verandert. De afwezigheid van bolvormigheid leidt tot een ongelijke verdeling van licht op het netvlies: het lichtpunt vormt een complex beeld op het netvlies, waarop de gebieden met maximale verlichting kunnen worden toegewezen. De afgelopen jaren is de invloed van deze aberratie op de maximale gezichtsscherpte actief bestudeerd, zelfs in "normale" ogen met als doel deze te corrigeren en het zogenaamde supervisie te bereiken (bijvoorbeeld met behulp van een laser).

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

Vorming van het optische systeem van het oog

Behandeling lichaam van verschillende dieren in een milieuaspect, waarin de adaptieve aard refractie m. E. De vorming van een dergelijk optisch systeem van een oog, die dit soort dier optimaal visueel oriëntatie verschaft in overeenstemming met kenmerken van de levensduur en het milieu. Blijkbaar, niet toevallig, maar historisch en ecologisch geconditioneerd is het feit dat een persoon die voornamelijk is gemarkeerd breking dicht bij emmetropie, best een duidelijke visie en ver als dichtbij gelegen objecten, in overeenstemming met de diversiteit van haar activiteiten.

Waargenomen in de meeste volwassen regelmatige aanpassing van breking te emmetropie blijkt uit een hoge inverse correlatie tussen de anatomische en optische componenten van het oog tijdens de groei vaak een combinatie van optische inrichting groter brekingsvermogen met een kortere anterior-posterior as, en omgekeerd een lagere brekingsvermogen met een langere as. Bijgevolg de groei van het oog - een gereguleerd proces. Door verhoging oog moet duidelijk moeilijk zijn te vergroten en leidde de vorming van de oogbal als een complexe optische stelsel onder invloed van omgevingsfactoren en genetische factoren en de specifieke en individuele kenmerken.

Van de twee componenten - anatomisch en optisch, de combinatie waarvan de breking van het oog bepaalt, is anatomisch (in het bijzonder de afmeting van de anteroposterieure as) veel "mobieler". Hierdoor voornamelijk, en / reguleren van de invloed van het lichaam op de vorming van breking van het oog.

Het staat vast dat in het pasgeboren oog in de regel een zwakke breking heeft. Naarmate kinderen zich ontwikkelen, neemt de breking toe: de mate van hypermetropie neemt af, de zwakke hypermetropie gaat over in emmetropie en zelfs in bijziendheid, en de emmetropische ogen worden in sommige gevallen kortzichtig.

In de eerste drie doelen kind life optreden intensieve groei oog en verhoging corneale refractie en lengte sagittale as die 5-7 jaar bereikt 22 mm, m. E. Ongeveer 95% van de grootte van een volwassen menselijk oog. De oogbolgroei duurt 14-15 jaar. Op deze leeftijd ligt de lengte van de oogas in de buurt van 23 mm en de brekingskracht van het hoornvlies is 43,0 Dpt.

Naarmate het oog groeit, neemt de variabiliteit van de klinische refractie af: het neemt langzaam toe, dat wil zeggen, het verschuift naar emmetropie.

In de eerste jaren van het leven van een kind is hypermetropie het overheersende type breking. Naarmate de leeftijd toeneemt, neemt de prevalentie van hypermetropie af en neemt de emmetropische refractie en bijziendheid toe. De incidentie van bijziendheid is met name aanzienlijk toegenomen, beginnend van 11 tot 14 jaar, tot ongeveer 30% op de leeftijd van 19-25. Het aandeel van verziendheid en emmetropie op deze leeftijd is respectievelijk ongeveer 30 en 40%.

Hoewel de kwantitatieve indicatoren van de prevalentie van bepaalde soorten oogbreking bij kinderen, geciteerd door verschillende auteurs, aanzienlijk verschillen, neemt het bovenstaande algemene patroon van veranderingen in de oogbreking met de leeftijd toe.

Momenteel worden pogingen ondernomen om de gemiddelde leeftijd van oogbreking bij kinderen vast te stellen en deze indicator te gebruiken om praktische problemen op te lossen. Zoals uit de analyse van statistische gegevens blijkt, zijn verschillen in de mate van refractie bij kinderen van dezelfde leeftijd echter zo groot dat dergelijke normen alleen voorwaardelijk kunnen zijn.

[6], [7], [8]