Az emberi szem egy optikai eszköz, amely nagyon érzékeny a világítás változásaira. Az emberi optikai műszer fontos jellemzője a szem felbontóképessége. A pontok másként érzékelhetők, ha érzékeny receptorok érik őket.
Mekkora a szem felbontása
Az emberi szem összetett szerv. A szemgolyó 24–25 mm hosszúságú golyó alakú, és fénytörő és fényérzékelő készüléket tartalmaz.
Az emberi szem felbontása két külön-külön látható tárgy vagy vonal közötti távolság. A felbontást percben vagy milliméterben lehet értékelni, leggyakrabban az 1 mm-es intervallumban külön-külön látható vonalak száma derül ki. A szem felbontásának változásának oka a receptorok és kapcsolataik anatómiai mérete.
Az emberi szem felbontása a következő tényezőktől függ:
- Az idegek feldolgozzák a retina által vett jelet.
- Optikai - szaruhártya szabálytalanságok, életlenség, írisz diffrakció, fényszórás és zavarokszemek.
Az objektumok kontrasztja befolyásolja a felbontást. A különbség nappal és éjszaka is látható. Napközben a diffrakció hatását fokozza a pupilla szűkülése, és a szaruhártya eltérése a megfelelő formától nem befolyásolja a képet. Éjszaka a pupilla kitágul, és a szaruhártya perifériás zónájának részévé válik. A látás minősége romlik, ha a szaruhártya károsodik, ami a szem fényérzékeny területein lévő fényszóródás miatt következik be.
A felbontás meghatározása
A szem felbontásának képletének meghatározásához meg kell érteni, hogy a felbontás az irányok közötti legkisebb szög reciproka 2 ponttal, amelynél különböző képeket kapunk.
A fény diffrakciója a bejárati pupillánál úgy néz ki, mint egy fénykör a közepén. Az első diffrakciós minimum egy bizonyos szögben van a középponttól. A szem felbontóképességének meghatározásához ismerni kell a pupilla átmérőjét és a fény hullámhosszát. A pupilla átmérője sokszorosa a hullámhossznak.
A pupillán áthaladó fényvonal több mint 84%-a belép a levegős körbe. A maximális mutató 1,74% lesz, a fennmaradó maximumok az elsőtől mutatnak részvényeket. Így a diffrakciós mintázat egy szögsugárral rendelkező központi fényes foltból áll. Ez a folt képet vetít a retinára. Így jön létre a diffrakció.
Betekintési szög
Bebizonyosodott, hogy a látószög nagy hatással van a szem felbontóképességére. Űrben2 pont van, amely áthalad a szem fénytörő közegén, és a retinán kapcsolódik. A fénysugarak a fénytörés után látószögnek nevezett szöget alkotnak.
A látószög a tárgy méretétől és a szemtől való távolságától függ. Ugyanaz az objektum, de eltérő távolságban, más szögben jelenik meg. Minél közelebb van a tárgy, annál nagyobb a törésszög. Ez megmagyarázza, hogy minél közelebb van az objektum, annál részletesebbnek tudja tekinteni az ember. Ugyanakkor ismeretes, hogy az emberi szem 2 pontot különböztet meg, ha legalább 1 perces szögben jelennek meg. A fénysugárnak úgy kell esnie a 2 legközelebbi idegreceptorra, hogy legalább egy idegelem maradjon közöttük. Ezért a normál látás a szem felbontóképességétől függ. A fénytörés után a látószög 1 perc marad.
Refrakció
A látószerv egyik jellemzője a szem fénytörése, amely meghatározza a kapott kép élességét és tisztaságát. A szem tengelye, a lencse oldalai és a szaruhártya befolyásolja a fénytörést. Ezek a paraméterek határozzák meg, hogy a sugarak konvergálnak-e a retinán vagy sem. Az orvosi gyakorlatban a fénytörést fizikailag és klinikailag mérik.
A fizikai módszer a lencsétől a szaruhártyaig számol, nem veszi figyelembe a szem jellemzőit. Ebben az esetben nem veszi figyelembe, hogy mi jellemzi a szem felbontását, és a fénytörést dioptriában mérik. A dioptria annak a távolságnak felel meg, amelyen keresztül a megtört sugarak egy ponton konvergálnak.
Átlagosnaka szem fénytörései 60 dioptriás mutatót vesznek fel. A számítás azonban nem hatékony a látásélesség meghatározására. A megfelelő törőerő ellenére előfordulhat, hogy egy személy nem lát tiszta képet a szem szerkezete miatt.
Ha eltörik, előfordulhat, hogy a sugarak nem érik el a retinát az optimális fókusztávolságon. Az orvostudományban a szem fénytörése és a retina elhelyezkedése közötti összefüggés kiszámítását használják.
A fénytörés változatai
Attól függően, hogy hol van a fő fókusz, a retina előtt vagy mögött, a fénytörés következő típusait különböztetjük meg: emmetropia és ametropia.
Emmetropia a szem normál fénytörése. A megtört sugarak összefolynak a retinában. Feszültség nélkül az ember több méteres távolságból látja az eltávolított tárgyakat. Csak az emberek 40% -a nem rendelkezik vizuális patológiákkal. A változások 40 év után következnek be. A szem normál fénytörése esetén az ember fáradtság nélkül tud olvasni, ami a retinára fektetett fókusznak köszönhető.
Aránytalan fénytörés esetén - ametropia, a fő hangsúly nem esik egybe a retinával, hanem elöl vagy mögött helyezkedik el. Így különböztetjük meg a távollátást vagy a rövidlátást. Közellátó embernél a legtávolabbi pont a közelben található, a helytelen fénytörés oka a szemgolyó növekedésében rejtőzik. Ezért az ilyen emberek nehezen látják a távoli tárgyakat.
A távollátás gyenge fénytörés mellett fordul elő. A párhuzamos sugarak a retina mögött összefolynak, és a képet az ember homályosnak látja. A szemgolyó lapított alakú, és egyértelműen megjeleníti a távoli tárgyakat. A betegség leggyakrabban 40 év után alakul ki, a lencse elveszti rugalmasságát és nem tudja megváltoztatni a görbületét.
A szem színérzékenysége
Az emberi szem érzékeny a spektrum különböző részeire. A spektrumkörben a relatív fényhatékonyság megegyezik a szem 555 nm hullámhosszú fényérzékenységének arányával.
A szem a napsugárzásnak csak 40%-át látja. Az emberi szem erősen alkalmazkodóképes. Minél erősebb a fény, annál kisebb lesz a pupilla. Egy 2-3 mm átmérőjű pupilla válik optimálissá a nagy érzékenységhez.
Napközben a szem nagyobb érzékenységgel rendelkezik a spektrum sárga részére, éjszaka pedig a kék-zöldre. Emiatt az éjszakai látás romlik, és csökken a színérzékenység.
A szem optikai rendszerének hiányossága
A szem, mint optikai eszköz, nem hibátlan. A két pont közötti legkisebb lineáris távolságot, ahol a képek egyesülnek, a szem lineáris felbontási periódusának nevezzük. A lencse és a szaruhártya szerkezetének megsértése asztigmatizmus kialakulásához vezet.
Az optikai teljesítmény a függőleges síkban nem egyenlő a vízszintes teljesítménnyel. Általában az egyik valamivel nagyobb, mint a második. Ebben az esetben a szem lehet függőlegesen rövidlátó, vízszintesen pedig távollátó. Ha ezekben a vonalakban a különbség 0,5 dioptria vagy kevesebb, akkor azt nem korrigálják szemüveggel, és fiziológiásnak nevezik. Nagyobb eltérés esetén kezelést írnak elő.
A szem optikai rendszerének hibája
A szem felbontása a látószerv optikai rendszerének felépítésétől függ. Az optikai tengelyt a középponton áthaladó egyenesnek tekintjük. A vizuális tengely egy egyenes vonal, amely a szem csomópontja és a foveola között fut.
Ugyanakkor a középső mélyedés nem egyenes vonalban, hanem alatta, az időbeli részhez közelebb helyezkedik el. Az optikai tengely úgy keresztezi a retinát, hogy közben nem érinti a központi foveát és az optikai lemezt. Egy normál szem szöget hoz létre az optikai és a vizuális tengely között 4-8o. Távollátás esetén a szög nagyobb, rövidlátás esetén kisebb vagy negatív lesz.
A szaruhártya közepe ritkán esik egybe az optikai központtal, a szemrendszert nem központosítottnak tekintjük. Bármilyen eltérés megakadályozza, hogy a sugarak összefolyjanak a retinán, és csökkenti a szem felbontóképességét. A szembetegségek köre széles, és személyenként eltérő lehet.
