Cilvēka acs ir optiska ierīce, kas ir ļoti jutīga pret izmaiņām apgaismojumā. Svarīga cilvēka optiskā instrumenta īpašība ir acs izšķirtspēja. Punkti tiek uztverti atšķirīgi, ja tos skar jutīgi receptori.
Kāda ir acs izšķirtspēja
Cilvēka acs ir sarežģīts orgāns. Acs ābolam ir bumbiņas forma, kuras garums ir 24–25 mm, un tajā ir gaismas laušanas un gaismas uztveršanas aparāts.
Cilvēka acs izšķirtspēja ir attālums starp diviem atsevišķi redzamiem objektiem vai līnijām. Izšķirtspēju var novērtēt minūtēs vai milimetros, visbiežāk tiek atklāts atsevišķi redzamo līniju skaits 1 mm intervālā. Acs izšķirtspējas izmaiņu iemesls ir receptoru un to savienojumu anatomiskais izmērs.
Cilvēka acs izšķirtspēja ir atkarīga no faktoriem:
- Nervi apstrādā signālu, ko saņem tīklene.
- Optiska - radzenes nelīdzenumi, nefokuss, varavīksnenes difrakcija, gaismas izkliede un traucējumiacis.
Objektu kontrasts ietekmē izšķirtspēju. Atšķirību var redzēt dienasgaismā un naktī. Dienas laikā difrakcijas efektu palielina zīlītes sašaurināšanās, un radzenes novirze no pareizās formas neietekmē attēlu. Naktī skolēns paplašinās un kļūst par radzenes perifērās zonas daļu. Redzes kvalitāte pasliktinās, ja ir bojāta radzene, kas rodas gaismas izkliedes dēļ uz acs gaismjutīgajām zonām.
Izšķirtspējas noteikšana
Lai noteiktu acs izšķirtspējas formulu, jāsaprot, ka izšķirtspēja ir apgrieztā vērtība mazākajam leņķim starp virzieniem par 2 punktiem, pie kura tiek iegūti dažādi attēli.
Gaismas difrakcija pie ieejas zīlītes izskatās kā gaismas aplis centrā. Pirmais difrakcijas minimums atrodas noteiktā leņķī no centra. Lai noteiktu acs izšķirtspēju, ir jāzina zīlītes diametrs un gaismas viļņa garums. Skolēna diametrs ir daudzkārt lielāks par viļņa garumu.
Vairāk nekā 84% no gaismas līnijas, kas iet caur zīlīti, nonāk Gaisīgajā aplī. Maksimālais rādītājs būs 1,74%, atlikušie maksimumi rāda akcijas no pirmās. Tādējādi tiek uzskatīts, ka difrakcijas modelis sastāv no centrālā spilgta plankuma ar leņķa rādiusu. Šī vieta projicē attēlu uz tīklenes. Šādi veidojas difrakcija.
Skata leņķis
Ir konstatēts, ka skata leņķa ietekme uz acs izšķirtspēju ir liela. Kosmosāir 2 punkti, kas iet caur acs refrakcijas vidi un savienojas uz tīklenes. Stari pēc refrakcijas veido leņķi, ko sauc par skata leņķi.
Skata leņķis būs atkarīgs no objekta izmēra un tā attāluma no acs. Tas pats objekts, bet atšķirīgā attālumā, tiks parādīts citā leņķī. Jo tuvāk objekts, jo lielāks ir refrakcijas leņķis. Tas izskaidro, ka jo tuvāk objekts, jo detalizētāk cilvēks to var apsvērt. Tajā pašā laikā ir zināms, ka cilvēka acs izšķir 2 punktus, ja tie tiek parādīti vismaz 1 min leņķī. Gaismas staram jākrīt uz 2 tuvākajiem nervu receptoriem, lai starp tiem paliktu vismaz viens nervu elements. Tāpēc normāla redze ir atkarīga no acs izšķirtspējas. Pēc refrakcijas skata leņķis paliek 1 min.
Refrakcija
Viena no redzes orgāna īpašībām ir acs refrakcija, kas nosaka iegūtā attēla asumu un skaidrību. Acs ass, lēcas sāni un radzene ietekmē refrakciju. Šie parametri noteiks, vai stari saplūst uz tīklenes vai nē. Medicīnas praksē refrakciju mēra fiziski un klīniski.
Fiziskā metode aprēķina no lēcas līdz radzenei, neņemot vērā acs īpatnības. Šajā gadījumā tas neņem vērā to, kas raksturo acs izšķirtspēju, un refrakciju mēra dioptrijās. Dioptrija atbilst attālumam, caur kuru lauztie stari saplūst vienā punktā.
Par vidējoacs refrakcijas indikators ir 60 dioptrijas. Bet aprēķins nav efektīvs redzes asuma noteikšanai. Neskatoties uz pietiekamu refrakcijas spēju, cilvēks var neredzēt skaidru attēlu acs struktūras dēļ.
Ja tas ir salauzts, tad stari var nesasniegt tīkleni optimālā fokusa attālumā. Medicīnā viņi izmanto attiecības aprēķinu starp acs refrakciju un tīklenes atrašanās vietu.
Refrakcijas veidi
Atkarībā no tā, kur galvenā uzmanība ir pievērsta tīklenes priekšpusē vai aiz tās, izšķir šādus refrakcijas veidus: emmetropiju un ametropiju.
Emmetropija ir normāla acs refrakcija. Lauztie stari saplūst tīklenē. Bez sasprindzinājuma cilvēks redz noņemtus priekšmetus vairāku metru attālumā. Tikai 40% cilvēku nav redzes patoloģiju. Izmaiņas notiek pēc 40 gadiem. Ar normālu acs refrakciju cilvēks var lasīt bez noguruma, kas ir saistīts ar fokusu uz tīkleni.
Ar nesamērīgu refrakciju - ametropiju galvenais fokuss nesakrīt ar tīkleni, bet atrodas priekšā vai aizmugurē. Tā tiek izdalīta tālredzība vai tuvredzība. Tuvredzīgam cilvēkam tuvumā atrodas tālākais punkts, nepareizas refrakcijas cēlonis slēpjas acs ābola palielinājumā. Tāpēc šādiem cilvēkiem ir grūti redzēt tālu objektus.
Tālredzība rodas ar vāju refrakciju. Paralēli stari saplūst aiz tīklenes, un cilvēks redz attēlu kā izplūdušu. Acs ābolam ir saplacināta forma, un tajā skaidri redzami tālu objekti. Visbiežāk slimība attīstās pēc 40 gadiem, lēca zaudē savu elastību un nevar mainīt izliekumu.
Acu krāsu jutība
Cilvēka acs ir jutīga pret dažādām spektra daļām. Relatīvā gaismas efektivitāte spektrālā aplī ir vienāda ar acs jutības attiecību pret gaismu ar viļņa garumu 555 nm.
Acs redz tikai 40% saules starojuma. Cilvēka acs ir ļoti adaptīva. Jo spilgtāka ir gaisma, jo mazāks kļūst skolēns. Skolēns ar diametru 2–3 mm kļūst optimāls augstai jutībai.
Dienas laikā acs ir lielāka jutība pret spektra dzelteno daļu, bet naktī - pret zili zaļo. Šī iemesla dēļ nakts redzamība pasliktinās un samazinās krāsu jutība.
Acs optiskās sistēmas trūkums
Acs kā optiska ierīce nav bez trūkumiem. Mazāko lineāro attālumu starp diviem punktiem, kuros attēli saplūst, sauc par acs lineārās izšķirtspējas periodu. Lēcas un radzenes struktūras pārkāpums izraisa astigmatisma attīstību.
Optiskā jauda vertikālajā plaknē nav vienāda ar jaudu horizontālajā plaknē. Kā likums, viens ir nedaudz lielāks par otro. Šajā gadījumā acs var būt tuvredzība vertikāli un tālredzība horizontāli. Ja starpība šajās līnijās ir 0,5 dioptrijas vai mazāka, tad tā netiek koriģēta ar brillēm un tiek saukta par fizioloģisku. Ar lielāku novirzi tiek nozīmēta ārstēšana.
Acs optiskās sistēmas neatbilstība
Acs izšķirtspēja ir atkarīga no redzes orgāna optiskās sistēmas struktūras. Optisko asi ņem kā taisnu līniju, kas iet caur centru. Vizuālā ass ir taisna līnija, kas iet starp acs mezgla punktu un foveolu.
Tajā pašā laikā centrālā fossa neatrodas uz taisnas līnijas, bet atrodas zemāk, tuvāk temporālajai daļai. Optiskā ass šķērso tīkleni, nepieskaroties centrālajai fovea un optiskajam diskam. Parasta acs rada leņķi starp optisko un vizuālo asi no 4 līdz 8o. Leņķis kļūst lielāks ar tālredzību, mazāks vai negatīvs ar tuvredzību.
Radzenes centrs reti sakrīt ar optisko centru, attiecīgi acs sistēma tiek uzskatīta par necentrētu. Jebkura novirze neļauj stariem saplūst uz tīklenes un samazina acs izšķirtspēju. Acu slimību klāsts ir plašs un var atšķirties no cilvēka uz cilvēku.
