Inimsilm on optiline seade, mis on valgustuse muutuste suhtes väga tundlik. Inimese optilise instrumendi oluline omadus on silma lahutusvõime. Tundlike retseptorite tabamisel tajutakse punkte erinev alt.
Mis on silma eraldusvõime
Inimese silm on keeruline organ. Silmmuna on 24–25 mm pikkuse palli kujuline ning sisaldab valgust murdvat ja valgust tajuvat seadet.
Inimsilma eraldusvõime on kaugus kahe eraldi vaadatava objekti või joone vahel. Eraldusvõimet saab hinnata minutites või millimeetrites, enamasti selgub 1 mm intervalliga eraldi nähtavate ridade arv. Silma eraldusvõime muutumise põhjuseks on retseptorite ja nende ühenduste anatoomiline suurus.
Inimesilma eraldusvõime sõltub teguritest:
- Närvid töötlevad võrkkesta poolt vastuvõetud signaali.
- Optiline – sarvkesta ebakorrapärasused, fookusest väljas, vikerkesta difraktsioon, valguse hajumine ja häiredsilmad.
Objektide kontrastsus mõjutab eraldusvõimet. Erinevus on näha päevavalguses ja öösel. Päevasel ajal suurendab difraktsiooni mõju pupilli ahenemine ja sarvkesta kõrvalekalle õigest kujust ei mõjuta pilti. Öösel pupill laieneb ja muutub sarvkesta perifeerse tsooni osaks. Nägemiskvaliteet halveneb, kui sarvkesta on kahjustatud, mis on tingitud valguse hajumisest silma valgustundlikele aladele.
Eraldusvõime määramine
Silma eraldusvõime valemi tuvastamiseks tuleb mõista, et eraldusvõime on väikseima suundadevahelise nurga pöördprotsent 2 punkti võrra, mille juures saadakse erinevad kujutised.
Valguse difraktsioon pupilli sissepääsu juures näeb välja nagu valgusring keskel. Esimene difraktsioonimiinimum on tsentrist teatud nurga all. Silma lahutusvõime määramiseks on vaja teada pupilli läbimõõtu ja valguse lainepikkust. Pupilli läbimõõt on mitu korda suurem lainepikkusest.
Rohkem kui 84% pupilli läbivast valgusjoonest siseneb õhuringi. Maksimumnäitaja saab olema 1,74%, ülejäänud maksimumid näitavad aktsiaid esimesest. Seega loetakse, et difraktsioonimuster koosneb nurgaraadiusega kesksest heledast laigust. See koht projitseerib kujutise võrkkestale. Nii tekib difraktsioon.
Vaatenurk
On kindlaks tehtud, et vaatenurga mõju silma lahutusvõimele on suur. Kosmosesseal on 2 punkti, mis läbivad silma murdumiskeskkonda ja ühendavad võrkkesta. Kiired pärast murdumist moodustavad nurga, mida nimetatakse vaatenurgaks.
Vaatenurk sõltub objekti suurusest ja selle kaugusest silmast. Sama objekt, kuid erineval kaugusel, kuvatakse erineva nurga all. Mida lähemal on objekt, seda suurem on murdumisnurk. See seletab, et mida lähemal on objekt, seda detailsemaks saab inimene seda pidada. Samas on teada, et inimsilm eristab 2 punkti, kui neid kuvatakse vähem alt 1 min nurga all. Valguskiir peab langema 2 lähima närviretseptori peale nii, et nende vahele jääks vähem alt üks närvielement. Seetõttu sõltub normaalne nägemine silma lahutusvõimest. Pärast murdumist jääb vaatenurk 1 min.
Refraktsioon
Nägemisorgani üheks tunnuseks on silma murdumine, mis määrab tekkiva pildi teravuse ja selguse. Silma telg, läätse küljed ja sarvkesta mõjutavad murdumist. Need parameetrid määravad kindlaks, kas kiired koonduvad võrkkestale või mitte. Meditsiinipraktikas mõõdetakse murdumist füüsiliselt ja kliiniliselt.
Füüsiline meetod arvutab läätsest sarvkestani, silma iseärasusi arvesse võtmata. Sel juhul ei võeta arvesse seda, mis iseloomustab silma eraldusvõimet, ja murdumist mõõdetakse dioptrites. Diopter vastab kaugusele, mille kaudu murdunud kiired ühes punktis koonduvad.
Keskmise jaokssilma murdumise indikaator on 60 dioptrit. Kuid arvutus ei ole nägemisteravuse määramiseks efektiivne. Vaatamata piisavale murdumisvõimele ei pruugi inimene silma ehituse tõttu selget pilti näha.
Kui see on katki, ei pruugi kiired võrkkesta optimaalse fookuskaugusega tabada. Meditsiinis kasutavad nad silma murdumise ja võrkkesta asukoha vahelise seose arvutamist.
Murdumisviisid
Sõltuv alt sellest, kus põhifookus on võrkkesta ees või taga, eristatakse järgmisi murdumistüüpe: emmetroopia ja ametroopia.
Emmetroopia on silma normaalne murdumine. Murdunud kiired koonduvad võrkkestasse. Ilma pingeta näeb inimene eemaldatud objekte mitme meetri kaugusel. Ainult 40% inimestest ei ole nägemispatoloogiaid. Muutused toimuvad 40 aasta pärast. Silma normaalse murdumise korral suudab inimene lugeda ilma väsimuseta, mis on tingitud keskendumisest võrkkestale.
Ebaproportsionaalse murdumisega – ametroopiaga, põhifookus ei lange kokku võrkkestaga, vaid asub ees või taga. Nii eristatakse kaug- või lühinägelikkust. Lühinägelikul inimesel asub kõige kaugem punkt läheduses, vale murdumise põhjus peitub silmamuna suurenemises. Seetõttu on sellistel inimestel raskusi kaugete objektide nägemisega.
Kaugnägemine ilmneb nõrga refraktsiooniga. Paralleelsed kiired koonduvad võrkkesta taha ja inimene näeb pilti udusena. Silmal on lame kuju ja see näitab selgelt kaugeid objekte. Haigus areneb kõige sagedamini 40 aasta pärast, lääts kaotab oma elastsuse ja ei saa muuta oma kumerust.
Silma värvitundlikkus
Inimese silm on tundlik spektri erinevate osade suhtes. Suhteline valgusefektiivsus spektriringis on võrdne silma ja valgustundlikkuse suhtega lainepikkusel 555 nm.
Silm näeb ainult 40% päikesekiirgusest. Inimsilm on väga kohanemisvõimeline. Mida heledam on valgus, seda väiksemaks muutub pupill. 2–3 mm läbimõõduga pupill muutub kõrge tundlikkuse jaoks optimaalseks.
Päeval on silm suurem tundlikkus spektri kollase osa suhtes ja öösel - sinakasrohelise suhtes. Sel põhjusel halveneb öine nägemine ja värvide tundlikkus väheneb.
Silma optilise süsteemi puudulikkus
Silmal kui optilisel seadmel pole puudusi. Väiksemat lineaarset kaugust kahe punkti vahel, milles kujutised ühinevad, nimetatakse silma lineaarseks eraldusvõime perioodiks. Läätse ja sarvkesta struktuuri rikkumine viib astigmatismi tekkeni.
Optiline võimsus vertika altasandil ei võrdu võimsusega horisonta altasapinnal. Reeglina on üks veidi suurem kui teine. Sel juhul võib silm olla vertikaalselt lühinägelik ja horisontaalselt kaugnägelik. Kui nende joonte erinevus on 0,5 dioptrit või vähem, siis seda prillidega ei korrigeerita ja seda nimetatakse füsioloogiliseks. Suurema kõrvalekalde korral määratakse ravi.
Silma optilise süsteemi vale asetus
Silma eraldusvõime sõltub nägemisorgani optilise süsteemi struktuurist. Optiline telg on võetud keskpunkti läbiva sirgjoonena. Visuaalne telg on sirgjoon, mis kulgeb silma sõlmpunkti ja foveola vahel.
Samas ei asu keskne lohk sirgjoonel, vaid asub allpool, ajalisele osale lähemal. Optiline telg läbib võrkkesta keskmist fovea ja optilist ketast puudutamata. Tavaline silm loob optilise ja visuaalse telje vahel nurga 4 kuni 8o. Nurk muutub kaugnägemise korral suuremaks, lühinägelikkuse korral väiksemaks või negatiivseks.
Sarvkesta kese langeb harva kokku optilise keskmega, vastav alt peetakse silmasüsteemi mittetsentraalseks. Igasugune kõrvalekalle takistab kiirte koondumist võrkkestale ja vähendab silma lahutusvõimet. Silmahaiguste valik on lai ja võib inimeseti erineda.
