چشم و فوتومتری انسان (اپتیک)

چشم و فوتومتری انسان (اپتیک)

چشم انسان با تمرکز نور بر روی لایه ای از سلولهای نور گیرنده به نام شبکیه ، که لایه داخلی قسمت پشتی چشم را تشکیل می دهد ، کار می کند. تمرکز توسط یک سری رسانه شفاف انجام می شود. نوری که وارد چشم می شود ابتدا از طریق قرنیه عبور می کند ، که بخش اعظم قدرت نوری چشم را تأمین می کند. نور پس از آن از طریق مایع درست در پشت قرنیه - محفظه قدامی ادامه می یابد ، سپس از طریق مردمک عبور می کند.   سپس نور از لنز عبور می کند ، که نور را بیشتر متمرکز می کند و امکان تنظیم فوکوس را می دهد. سپس نور از بدن اصلی مایعات در چشم عبور می کند - شوخ طبعی ، و به شبکیه می رسد. سلولهای شبکیه پشت چشم ، به جز جایی که عصب بینایی از آن خارج می شود. این نتیجه در یک نقطه کور است.

دو نوع سلول نوری گیرنده ، میله و مخروط وجود دارد که به جنبه های مختلف نور حساس هستند. [79] سلول های میله ای به شدت نور در طیف وسیعی از فرکانس حساس هستند ، بنابراین وظیفه بینایی سیاه و سفید را دارند. سلول های میله ای روی حفره ، ناحیه شبکیه مسئول بینایی مرکزی نیستند و به اندازه سلولهای مخروطی نسبت به تغییرات مکانی و زمانی نور ، پاسخگو نیستند. با این حال ، بیست برابر سلول های میله ای بیشتر از سلولهای مخروطی در شبکیه وجود دارد زیرا سلولهای میله در یک منطقه وسیع تر وجود دارند. به دلیل توزیع گسترده تر ، میله ها مسئولیت دید محیطی را بر عهده دارند. [80]

در مقابل ، سلول های مخروطی نسبت به شدت کلی نور حساسیت کمتری دارند ، اما در سه نوع حساس به محدوده فرکانس های مختلف حساس هستند و بنابراین در درک رنگ و دید فتوپیک مورد استفاده قرار می گیرند. سلول های مخروطی بسیار زیاد در حفره ها متمرکز شده و از بینایی بالایی دارند به این معنی که در وضوح مکانی بهتر از سلول های میله هستند. از آنجا که سلول های مخروطی به اندازه سلول های میله به نور کم حساس نیستند ، بیشتر دید در شب محدود به سلول های میله است. به همین ترتیب ، از آنجا که سلول های مخروطی در حفره هستند ، بینایی مرکزی (از جمله دید مورد نیاز برای انجام بیشتر خواندن ، کارهای دقیق با جزئیات مانند خیاطی یا بررسی دقیق اشیاء) توسط سلول های مخروط انجام می شود. [80]

ماهیچه های صفراوی اطراف لنز اجازه می دهد تا تمرکز چشم تنظیم شود. این روند به اسکان معروف است. نقطه نزدیک و دور فاصله نزدیکترین و دورترین فاصله را از چشمی که در آن می توان یک جسم را با تمرکز تیز مشخص کرد ، تعریف می کنند. برای فردی که بینایی عادی دارد ، نقطه دور در بینهایت قرار دارد. محل قرار گرفتن در نزدیکی نقطه بستگی به این دارد که چه میزان عضلات می توانند انحنای لنز را افزایش دهند و چقدر لنزها با افزایش سن انعطاف پذیر می شوند. چشم سنج ها ، چشم پزشکان و بینایی سنج ها معمولاً یک نقطه نزدیک مناسب را نزدیکتر از فاصله طبیعی خواندن می دانند - تقریباً 25 سانتی متر. [79]

نقص بینایی را می توان با استفاده از اصول نوری توضیح داد. با افزایش سن ، لنزها کمتری انعطاف پذیر می شوند و نقطه نزدیکی از چشم عقب می افتد ، شرایطی که به آن به نام پرهیبوپیا شناخته می شود. به طور مشابه ، افراد مبتلا به هایپروپیا نمی توانند فاصله کانونی لنز خود را به اندازه کافی کاهش دهند تا امکان تصویربرداری از اشیاء مجاور در شبکیه آنها فراهم شود. در مقابل ، افرادی که نمی توانند فاصله کانونی لنز خود را به اندازه کافی افزایش دهند تا اجازه دهند تا از اشیاء دور و بر روی شبکیه تصویر برداری شود ، از نزدیک بینی نزدیک می شوند و از نقطه قوت به مراتب نزدیک به بی نهایت هستند. شرایطی که به عنوان آستیگماتیسم شناخته می شود نتیجه می گیرد که قرنیه کروی نیست بلکه در عوض در یک جهت خمیده تر است. این امر باعث می شود تا اشیاء بصورت افقی در قسمت های مختلف شبکیه نسبت به اشیاء کشیده شده عمودی متمرکز شوند و منجر به تصاویر تحریف شده شوند. [79]

همه این شرایط با استفاده از لنزهای اصلاحی قابل اصلاح است. از نظر وجود پروتزبوپیا و هایپروپیا ، یک لنز همگرا انحنای اضافی لازم برای نزدیک شدن نقطه نزدیک به چشم را در اختیار شما قرار می دهد ، در حالی که برای نزدیک بینی از لنزهای واگرا ، انحنای لازم برای ارسال نقطه دور به بینهایت را فراهم می کند. آستیگماتیسم با یک لنز سطح استوانه ای اصلاح می شود که در یک جهت نسبت به دیگری خمیده تر است و جبران عدم یکنواختی قرنیه است. [81]

قدرت نوری لنزهای اصلاحی در قطرها اندازه گیری می شود ، مقداری برابر با تلاقی طول کانونی در متر اندازه گیری می شود. با فاصله کانونی مثبت مربوط به یک لنز همگرا و یک فاصله کانونی منفی مربوط به یک لنز واگرا. برای لنزهایی که برای آستیگماتیسم نیز صحیح هستند ، سه عدد داده می شود: یکی برای قدرت کروی ، دیگری برای قدرت استوانه ای و دیگری برای زاویه جهت گیری آستیگماتیسم.