Système optique de l'oeil
Dernière revue: 23.04.2024
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L'œil humain est un système optique complexe constitué de la cornée, de l'humidité de la chambre antérieure, de la lentille et du vitré. La puissance de réfraction de l'oeil dépend de la valeur des rayons de courbure de la surface antérieure de la cornée, surfaces antérieure et postérieure de la lentille, la distance entre la cornée et les indices de réfraction de la lentille, l'humeur aqueuse et l'humeur vitrée. La puissance optique de la surface postérieure de la cornée ne prend pas en compte, étant donné que les indices de réfraction de la chambre antérieure de tissu de la cornée et de l'humidité sont les mêmes (comme on le sait, la réfraction des rayons est seulement possible à l'interface avec différents indices de réfraction).
Nous pouvons classiquement supposer que les surfaces réfringentes de l'œil sont sphériques et que leurs axes optiques coïncident, c'est-à-dire que l'œil est un système centré. En réalité, cependant, il y a beaucoup d'erreurs dans le système optique de l'oeil. Ainsi, la cornée est sphérique uniquement dans la zone centrale, l'indice de réfraction des couches externes de la lentille est inférieure à la mesure interne de réfraction dans deux plans perpendiculaires entre eux varie. En outre, les caractéristiques optiques des différents yeux varient considérablement et il n'est pas facile de les identifier. Tout ceci rend difficile le calcul des constantes optiques de l'oeil.
Pour estimer la puissance de réfraction de tout système optique, une unité conventionnelle est utilisée - dioptrie (en abrégé - dptr). La puissance de l'objectif avec la focale principale de 1 m est acceptée pour 1dpi Le dioptre (D) est l'inverse de la distance focale (F):
D = 1 / F
Par conséquent, une lentille avec une longueur focale de 0,5 m a un pouvoir de réfraction de 2.0 dioptries, 2 m -.. 0,5 D et donc la puissance de réfraction convexe (collecte) les lentilles indiqué par la marque « plus » concave (diffusion) - connexion " moins ", et les lentilles elles-mêmes sont dites positives et négatives, respectivement.
Il existe une technique simple par laquelle on peut distinguer une lentille positive d'une lentille négative. Pour ce faire, l'objectif doit être placé à quelques centimètres de l'œil et le déplacer, par exemple, dans le sens horizontal. Lors de la visualisation d'un objet à travers une lentille positive, son image se fondra dans la direction opposée au mouvement de la lentille, et à travers la lentille négative, au contraire, dans la même direction.
Pour des calculs liés au système optique de l'oeil, des schémas simplifiés de ce système sont proposés, basés sur les valeurs moyennes des constantes optiques obtenues lors de la mesure d'un grand nombre d'yeux.
Le plus réussi est l' œil schématiquement réduit, proposé par VK Verbitsky en 1928. Ses principales caractéristiques: l'avion principal touche l'apex de la cornée; le rayon de courbure des derniers 6,82 mm; la longueur de l'axe antéro-postérieur est de 23,4 mm; le rayon de courbure de la rétine est de 10,2 mm; l'indice de réfraction du milieu intraoculaire est de 1,4; la puissance réfractive totale est de 58,82 D.
Comme d'autres systèmes optiques, l'oeil est caractérisé par diverses aberrations (du latin aberratio - déviation) - des défauts dans le système optique de l'oeil, conduisant à une diminution de la qualité de l'image de l'objet sur la rétine. En raison de l'aberration sphérique, les rayons émanant de la source de lumière ponctuelle ne sont pas collectés au point, mais dans une certaine zone sur l'axe optique de l'œil. En conséquence, un cercle de diffusion de la lumière est formé sur la rétine. La profondeur de cette zone pour l'œil humain «normal» varie de 0,5 à 1,0 Dpt.
À la suite de l'aberration chromatique, les rayons de la partie du spectre à ondes courtes (bleu-vert) se croisent dans l'œil à une plus petite distance de la cornée que les rayons de la partie à ondes longues du spectre (rouge). L'intervalle entre les foyers de ces rayons dans l'œil peut atteindre 1,0 Dpt.
Pratiquement tous les yeux ont une aberration de plus, en raison de l'absence d'une sphéricité idéale des surfaces réfractives de la cornée et de la lentille. L'asphéricité de la cornée, par exemple, peut être éliminée en utilisant une plaque hypothétique qui, lorsqu'elle est appliquée sur la cornée, transforme l'œil en un système sphérique idéal. L'absence de sphéricité entraîne une distribution inégale de la lumière sur la rétine: le point lumineux forme une image complexe sur la rétine, sur laquelle les zones d'illumination maximale peuvent être affectées. Ces dernières années, l'influence de cette aberration sur l'acuité visuelle maximale est activement étudiée, même dans les yeux «normaux» dans le but de la corriger et de réaliser la super-vision (par exemple, en utilisant un laser).
[Formation du système optique de l'oeil
Corps de contrepartie de différents animaux dans un aspect environnemental, ce qui indique la nature adaptative de réfraction m. E. La formation d'un tel système optique comme un oeil, qui fournit ce type d'orientation visuelle optimale des animaux, conformément aux caractéristiques de sa vie et de l'environnement. Apparemment, pas par hasard, mais historiquement et conditionnée de l'environnement est le fait qu'une personne est marquée principalement réfraction proche de emmetropia, mieux donner une vision claire et des objets lointains et proches, conformément à la diversité de ses activités.
Observé dans la plupart approximation régulier adulte de réfraction à emmetropia se traduit par une forte corrélation inverse entre les éléments anatomiques et optiques de l'oeil, au cours de sa croissance tend à une combinaison d'un appareil optique plus grande puissance de réfraction d'un axe antéro-postérieur plus courte et, inversement, une puissance de réfraction inférieur avec un axe plus long. Par conséquent, la croissance de l'œil est un processus réglementé. L'oeil de plus en plus, il faut comprendre pas facile d'augmenter sa taille et dirigé la formation du globe oculaire en tant que système optique complexe sous l'influence des conditions environnementales et des facteurs génétiques avec sa caractéristique spécifique et individuelle.
Des deux composants - anatomique et optique, dont la combinaison détermine la réfraction de l'œil, anatomique (en particulier, la taille de l'axe antéropostérieur) est beaucoup plus «mobile». À travers elle, principalement, et / régulant l'influence du corps sur la formation de la réfraction de l'œil.
Il est établi que dans l'œil du nouveau-né, en règle générale, ont une faible réfraction. Au fur et à mesure que les enfants se développent, la réfraction augmente: le degré d'hypermétropie diminue, l'hypermétropie faible passe dans l'emmétropie et même dans la myopie, et les yeux emmétropes deviennent myopes dans certains cas.
Dans les trois premiers objectifs se la vie des enfants la croissance des yeux intense et augmenter la réfraction de la cornée et de l'axe antéro-postérieur de longueur est de 5-7 ans atteint 22 mm, m. E. Environ 95% de la taille d'un oeil humain adulte. La croissance du globe oculaire dure jusqu'à 14-15 ans. À cet âge, la longueur de l'axe de l'œil se rapproche de 23 mm et le pouvoir réfractif de la cornée est de 43,0 Dpt.
À mesure que l'œil grandit, la variabilité de sa réfraction clinique diminue: elle s'intensifie lentement, c'est-à-dire qu'elle se déplace vers l'emmétropie.
Dans les premières années de la vie d'un enfant, l'hypermétropie est le type prédominant de réfraction. À mesure que l'âge augmente, la prévalence de l'hypermétropie diminue et la réfraction emmétrope et la myopie augmentent. L'incidence de la myopie est particulièrement notable, à partir de 11-14 ans, atteignant environ 30% à l'âge de 19-25 ans. La part de l'hypermétropie et de l'emmétropie à cet âge est d'environ 30 et 40%, respectivement.
Bien que les indicateurs quantitatifs de la prévalence de certains types de réfraction oculaire chez les enfants, cités par différents auteurs, varient considérablement, le schéma général ci-dessus des changements de la réfraction oculaire avec l'âge augmente.
Actuellement, des tentatives sont faites pour établir l'âge moyen de la réfraction oculaire chez les enfants et utiliser cet indicateur pour résoudre des problèmes pratiques. Cependant, comme le montre l'analyse des données statistiques, les différences dans l'ampleur de la réfraction chez les enfants du même âge sont si importantes que de telles normes ne peuvent être que conditionnelles.