Bookshelf

Pentru că razele de lumină divergeau în toate direcțiile de la sursa lor, setul de raze din fiecare punct din spațiu care ajunge la pupila trebuie focalizat. Formarea imaginilor focalizate pe fotoreceptorii de pe retină depinde de refracția (îndoirea) luminii de către cornee și cristalin (figura 11.2). Corneea este responsabilă pentru cea mai mare parte a refracției necesare, o contribuție ușor de apreciat dacă luăm în considerare imaginile neclare și nefocalizate pe care le experimentăm atunci când înotăm sub apă. Apa, spre deosebire de aer, are un indice de refracție apropiat de cel al corneei; ca urmare, scufundarea în apă elimină practic refracția care apare în mod normal la interfața aer/cornee. Cristalinul are o putere de refracție considerabil mai mică decât corneea; cu toate acestea, refracția furnizată de cristalin este reglabilă, permițând ca obiectele aflate la diferite distanțe față de observator să fie aduse în centrul atenției pe suprafața retinei.

Modificările dinamice ale puterii de refracție a cristalinului sunt denumite acomodare. La vizualizarea obiectelor îndepărtate, cristalinul este făcut relativ subțire și plat și are cea mai mică putere de refracție. Pentru vederea de aproape, cristalinul devine mai gros și mai rotund și are cea mai mare putere de refracție (a se vedea figura 11.2). Aceste modificări rezultă din activitatea mușchiului ciliar care înconjoară cristalinul. Cristalinul este ținut în poziție de benzi de țesut conjunctiv dispuse radial (numite fibre zonule) care sunt atașate de mușchiul ciliar. Forma cristalinului este astfel determinată de două forțe opuse: elasticitatea cristalinului, care tinde să îl mențină rotunjit (scos din ochi, cristalinul devine sferoidal), și tensiunea exercitată de fibrele zonule, care tinde să îl aplatizeze. Atunci când se privesc obiecte îndepărtate, forța exercitată de fibrele zonulei este mai mare decât elasticitatea cristalinului, iar cristalinul capătă forma aplatizată adecvată pentru vizualizarea la distanță. Focalizarea obiectelor mai apropiate necesită relaxarea tensiunii din fibrele zonulei, permițând elasticității inerente a cristalinului să crească curbura acestuia. Această relaxare se realizează prin contracția mușchiului ciliar. Deoarece mușchiul ciliar formează un inel în jurul cristalinului, atunci când mușchiul se contractă, punctele de atașare ale fibrelor zonulei se deplasează spre axa centrală a ochiului, reducând astfel tensiunea asupra cristalinului. Din nefericire, modificările formei cristalinului nu sunt întotdeauna capabile să producă o imagine focalizată pe retină, caz în care o imagine clară poate fi focalizată numai cu ajutorul unor lentile corectoare suplimentare (a se vedea caseta A).

Ajustarea dimensiunii pupilei (adică deschiderea circulară din iris) contribuie, de asemenea, la claritatea imaginilor formate pe retină. Ca și imaginile formate de alte instrumente optice, cele generate de ochi sunt afectate de aberații sferice și cromatice, care tind să estompeze imaginea retiniană. Deoarece aceste aberații sunt mai mari pentru razele de lumină care trec cel mai departe de centrul lentilei, îngustarea pupilei reduce atât aberațiile sferice, cât și cele cromatice, la fel cum închiderea diafragmei irisului de pe obiectivul unui aparat de fotografiat îmbunătățește claritatea unei imagini fotografice. Reducerea dimensiunii pupilei mărește, de asemenea, adâncimea de câmp – adică distanța la care obiectele sunt văzute fără a fi neclare. Cu toate acestea, o pupilă mică limitează, de asemenea, cantitatea de lumină care ajunge pe retină și, în condiții de iluminare slabă, acuitatea vizuală devine limitată mai degrabă de numărul de fotoni disponibili decât de aberațiile optice. Astfel, o pupilă reglabilă oferă un mijloc eficient de limitare a aberațiilor optice, maximizând în același timp profunzimea de câmp în măsura în care diferite niveluri de iluminare o permit. Mărimea pupilei este controlată de inervația de la diviziunile simpatice și parasimpatice ale sistemului motor visceral, care sunt la rândul lor modulate de mai mulți centri din trunchiul cerebral (a se vedea capitolele 20 și 21).

.