OPTOMETríA
IMAGEN ÓPTICA )) PERIODISMO CON VISIÓN
La siguiente figura es un esquema del ojo. Para simplificar, se ha utilizado un ojo reducido con una lente biconvexa que representa la córnea y el cristalino.
() = el objeto que se puede mover desde el infinito hasta un punto cercano N p = diámetro pupilar f = distancia focal del ojo modelo x= distancia desde la retina en la que el punto cercano permanece enfocado c = tamaño limitante del grupo de fotorreceptores (es decir, tamaño de gránulos o tamaño de pixel limitante) N = índice de refracción del ojo modelo D1 = n/f D2 = n/f La profundidad de foco es la siguiente:
Pero por triángulos similares D1-D2 = nc/fp Esta ecuación indica que la profundidad de foco en dioptrías es proporcional al índice de refracción y al tamaño limitante de los gránulos de fotorreceptores c. La profundidad de foco también es inversamente proporcional al tamaño de la pupila (p) y a la distancia focal del sistema (f). Por ejemplo, se puede determinar la profundidad de foco de un ojo humano reducido, en las condiciones siguientes: Pupila (p) = 3mm o 0,003m Distancia (f)= 22,2,2mm o 0,0222m Grupo limitante de conos (c) = 5 conos (se asume que cada cono tiene un diámetro de 1,5 micras y una separación respecto del resto
54
AÑO 15 • VOL. 15 • SEP-OCT • MÉXICO 2013
de 0,5 micras. Estos conjuntos de 5 conos + 4 espacios es igual a 9,5 micras o 0,0000095 m) Índice de refracción (n) = 1,333 Nuestro cálculo de 0,189 para el ojo reducido con una pupila de 3mm es aproximadamente la mitad de las 0,40 dioptrías que representa el valor medio obtenido en cuatro estudios efectuados sobre ojos humanos. Así se puede concluir que el ojo normal presenta una profundidad de foco escasa. ¿Podemos ver alguna vez el equivalente de las aberturas pupilares de 1 a 2 mm en los pacientes humanos?. Sí, en casos de traumatismos, enfermedades o uso de mióticos potentes. Pueden presentarse áreas transparentes de 1 a 2 mm dentro de una opacidad corneal. En realidad, el paciente puede presentar una agudeza visual de 20/20. Es tranquilizador que en casos de traumatismos, enfermedad o presencia de un defecto importante de refracción, el ojo humano puede acudir a un mecanismo de profundidad de foco de 2 a 3 dioptrías.
Aberraciones ópticas El famoso fisiólogo alemán del siglo XIX Herman von Helmholtz escribió en el volumen 1 de su Tratado de óptica fisiológica que las aberraciones ópticas del ojo humano son de un tipo que no es permisible en instrumentos bien construidos. La consecuencia es que el diseño óptico del ojo humano recibiría una puntuación baja si fuera evaluado por la industria óptica. Si sólo se comparara la calidad óptica del ojo humano vivo con la de nuestras mejores cámaras y telescopios en relaciones ordinarias estáticas de luz diurna, Helmholtz tendría razón. Las imperfecciones ópticas observadas por Helmholtz se exponen en las secciones siguientes.
Dispersión de la luz Las huellas dactilares en los cristales de las gafas dispersan la luz, lo que dificulta la lectura de las letras pequeñas. Las gotas de la lluvia en el parabrisas del coche dificultan la visualización de las señales de tránsito en la calle. De manera similar, las burbujas pequeñas de agua caliente hacen que el cristal se empañe y que no sea fácil ver los detalles del fondo de un vaso. Todos ellos son ejemplos de dispersión de la luz, con oscurecimiento de los detalles de cualquier objeto.