Bookshelf

Da lysstråler divergerer i alle retninger fra deres kilde, skal de stråler fra hvert punkt i rummet, der når frem til pupillen, fokuseres. Dannelsen af fokuserede billeder på nethindens fotoreceptorer afhænger af lysets brydning (bøjning) af hornhinden og linsen (figur 11.2). Hornhinden er ansvarlig for størstedelen af den nødvendige brydning, hvilket er let at forstå, når man tænker på de slørede ufokuserede billeder, som man oplever, når man svømmer under vandet. Vand har i modsætning til luft et brydningsindeks, der ligger tæt på hornhindens; derfor eliminerer nedsænkning i vand stort set den refraktion, der normalt opstår ved grænsefladen mellem luft og hornhinde. Linsen har betydeligt mindre brydningsevne end hornhinden; den brydning, som linsen leverer, er imidlertid justerbar, hvilket gør det muligt at bringe objekter i forskellige afstande fra observatøren i skarpt fokus på nethindens overflade.

Dynamiske ændringer i linsens brydningskraft betegnes som akkommodation. Når man ser fjerne genstande, gøres linsen relativt tynd og flad og har den mindste brydningskraft. Ved nærsyn bliver linsen tykkere og rundere og har den største brydningskraft (se figur 11.2). Disse ændringer skyldes aktiviteten af den ciliarmuskel, der omgiver linsen. Linsen holdes på plads af radialt arrangerede bindevævsbånd (kaldet zonulefibre), som er fastgjort til ciliarmusklen. Linsens form bestemmes således af to modsatrettede kræfter: linsens elasticitet, som har tendens til at holde den afrundet (fjernes den fra øjet, bliver linsen sfæroidal), og den spænding, der udøves af zonulefibrene, som har tendens til at gøre den fladere. Når man ser fjerne objekter, er kraften fra zonulefibrene større end linsens elasticitet, og linsen antager den fladere form, der er egnet til at se på afstand. Når man fokuserer på tættere objekter, skal spændingen i zonulefibrene lempes, så linsens iboende elasticitet kan øge dens krumning. Denne afslapning opnås ved at trække ciliarmusklen sammen. Da ciliarmusklen danner en ring omkring linsen, bevæger zonulefibrenes fastgørelsespunkter sig mod øjets midterakse, når musklen trækker sig sammen, hvilket mindsker spændingen på linsen. Desværre er ændringer i linsens form ikke altid i stand til at frembringe et fokuseret billede på nethinden, og i så fald kan et skarpt billede kun fokuseres ved hjælp af yderligere korrigerende linser (se boks A).

Reguleringer i pupilens størrelse (dvs. den cirkulære åbning i iris) bidrager også til klarheden af de billeder, der dannes på nethinden. Ligesom de billeder, der dannes af andre optiske instrumenter, påvirkes de billeder, der dannes af øjet, af sfæriske og kromatiske aberrationer, som har en tendens til at sløre billedet på nethinden. Da disse aberrationer er størst for de lysstråler, der passerer længst væk fra linsens centrum, reducerer en indsnævring af pupillen både den sfæriske og den kromatiske aberration, ligesom lukning af irisblænden på et kameralinse forbedrer skarpheden af et fotografisk billede. Ved at reducere pupilens størrelse øges også dybdeskarpheden – dvs. den afstand, inden for hvilken objekter kan ses uden at blive slørede. En lille pupil begrænser imidlertid også den lysmængde, der når nethinden, og under svage belysningsforhold bliver synsstyrken begrænset af antallet af tilgængelige fotoner snarere end af optiske aberrationer. En justerbar pupil er således et effektivt middel til at begrænse de optiske aberrationer og samtidig maksimere dybdeskarpheden i det omfang, som forskellige belysningsniveauer tillader det. Pupillens størrelse styres af innervation fra både sympatiske og parasympatiske afdelinger af det viscerale motoriske system, som igen moduleres af flere hjernestammecentre (se kapitel 20 og 21).