Недостатки рефракции глаза и их коррекция

Главный фокус оптической системы глаза может находиться в трех положениях: на сетчатке, перед ней и за ней.

Нормальный глаз (рис. 2.6, а) при покое аккомодации фокусирует изображение удаленных предметов на сетчатке — такой глаз называется эмметропическим, а если это условие не выполняется — аметропическим.

Термин «аметропия» означает несоразмерное зрение. Помимо отклонения от нормы оптической силы глаза она обусловлена длиной глазного яблока. Наиболее распространенными видами аметропии являются близорукость (миопия) и дальнозоркость (гиперметропия).

При близорукости преломляющая сила глаза избыточна, поэтому лучи от далекого предмета фокусируются не на сетчатке, а перед ней и дальше расходятся, образуя размытое пятно (рис. 2.6, б). Четко фикси- руются только предметы, расположенные не дальше определенной точки R, называемой дальней точкой аккомодации. Близорукость может являть- ся следствием удлиненной формы глазного яблока или избыточной преломляющей способностью основных сред глаза.

Рис. 2.6. Глаз:

а — эмметропический; б — близорукий аметропический; в — дальнозоркий аметро- пический

Дальнозоркость связана с недостаточной преломляющей способно- стью глаза или с укороченной формой глазного яблока. Вследствие этого лучи параллельного пучка света фокусировались бы за сетчаткой, если бы они могли за нее пройти (рис. 2.6, в). На сетчатке собрались бы только лучи, сходящиеся в направлении точки R, лежащей за сетчаткой. Но по- скольку таких лучей в природе не существует, человек, глаза которого

дальнозорки, в покое аккомодации не видит ясно ни близких, ни далеких предметов. Ему приходится постоянно напрягать аккомодационный аппа- рат, чтобы «вывести» из отрицательного пространства дальнюю точку ак- комодации R. Недостаток преломляющей силы может компенсироваться изменением формы и усилением преломления в хрусталике при помощи особой внутриглазной мышцы, напряжение которой должно быть тем сильнее, чем ближе находится рассматриваемый объект. При достаточной силе мышцы глаз справляется с усилением преломления и вдаль, и вблизи, однако при ослаблении мышцы, а также с возрастом (уплотнение и по- вышение ригидности хрусталика) напряжение мышцы становится недос- таточным, и происходит ухудшение зрения (сначала вблизи, а затем и вдаль).

Дефекты зрения различаются не только по виду, но и по степени. Чем дальше находится фокус от сетчатки, тем выше степень аметропии. Степень аметропии измеряют преломляющей силой линзы, исправляю- щей дефект зрения, т. е. возвращающей фокус на сетчатку, при этом для близорукости аметропия отрицательна, для дальнозоркости — положи-

тельна. Она определяется при помощи специального прибора, называемо- го диоптриметром (глазным рефрактометром). Приблизительно оптиче- скую силу линзы, используемую в очках для коррекции зрения, можно рассчитать, зная расстояние наилучшего зрения для конкретного глаза.

Для коррекции близорукости в очках применяют рассеивающие лин- зы (рис. 2.7, а), дальнозоркости — собирающие (рис. 2.7, б). Линзы пере- мещают задний фокус глаза на сетчатку и делают изображение предметов резким. Если сферические линзы не позволяют довести остроту зрения до единицы, врач обращается к астигматическим линзам.

а

б

Рис. 2.7. Исправление с помощью линз: а — близорукости; б — дальнозоркости

Астигматизм является сочетанием в одном и том же глазу разных видов аметропии, аметропии и эмметропии или аметропии одного и того же вида, но разной степени. Астигматизм чаще всего обусловлен несим- метричностью поверхности роговицы относительно оптической оси. Часто астигматичным бывает также хрусталик. Небольшой астигматизм встречается довольно часто и не приводит к снижению зрения, однако значительная его степень может вызвать существенное снижение зрения за счет возникающих при этом искажений. Астигматизм исправляют с помощью корригирующей цилиндрической линзы.

Сферическая аберрация возникает в силу того, что периферические отделы хрусталика преломляют параллельные монохроматические лучи сильнее центральных. Реально на зрительное восприятие человека сфери- ческая аберрация оказывает влияние только в сумерках, когда зрачок расширен. Также перед исследованием глазного дна в клинике зрачок ис- кусственно расширяют с помощью лекарственных средств, и поэтому по- сле проведения процедуры изображение предметов становится не резким.

Хроматическая аберрация глаза, как и сферической линзы, проявля-

ется в большем преломлении света с меньшей длиной волны. Поэтому синие предметы, требующие меньшей аккомодации, кажутся более удаленными, чем расположенные на том же расстоянии красные. Этот эффект широко использовался при создании витражей готических храмов: фон делался синим, а все остальные предметы и фигуры окрашивались в другие цвета. В результате плоское изображение приобретало объем.