Bokhylla

Då ljusstrålar divergerar i alla riktningar från sin källa måste de strålar från varje punkt i rummet som når pupillen fokuseras. Bildningen av fokuserade bilder på näthinnans fotoreceptorer beror på ljusets brytning (böjning) av hornhinnan och linsen (figur 11.2). Hornhinnan står för den största delen av den nödvändiga brytningen, ett bidrag som är lätt att uppskatta om man tänker på de dimmiga ofokuserade bilder som man upplever när man simmar under vatten. Vatten har, till skillnad från luft, ett brytningsindex som ligger nära hornhinnans, vilket innebär att nedsänkning i vatten praktiskt taget eliminerar den brytning som normalt uppstår vid gränssnittet mellan luft och hornhinna. Linsen har betydligt mindre brytningsförmåga än hornhinnan, men brytningen som tillhandahålls av linsen är justerbar, vilket gör att objekt på olika avstånd från observatören kan ställas i skarp fokus på näthinnans yta.

Dynamiska förändringar i linsens brytningsförmåga kallas ackommodation. Vid betraktande av avlägsna objekt görs linsen relativt tunn och platt och har minst brytningsförmåga. Vid närseende blir linsen tjockare och rundare och har störst brytningsförmåga (se figur 11.2). Dessa förändringar beror på aktiviteten hos ciliarmuskeln som omger linsen. Linsen hålls på plats av radiellt ordnade bindvävsband (så kallade zonulefibrer) som är fästade vid ciliarmuskeln. Linsens form bestäms således av två motsatta krafter: linsens elasticitet, som tenderar att hålla den rundad (när den avlägsnas från ögat blir linsen sfärisk), och den spänning som utövas av zonulefibrerna, som tenderar att platta till den. Vid betraktande av avlägsna objekt är kraften från zonulefibrerna större än linsens elasticitet, och linsen antar den plattare form som är lämplig för betraktande på avstånd. För att fokusera på närmare objekt krävs att spänningen i zonulefibrerna slappnar av, vilket gör det möjligt för linsens inneboende elasticitet att öka dess krökning. Denna avslappning åstadkoms genom kontraktion av ciliarmuskeln. Eftersom ciliarmuskeln bildar en ring runt linsen, när muskeln drar ihop sig, flyttas zonulefibrernas fästpunkter mot ögats centrala axel, vilket minskar spänningen på linsen. Tyvärr kan förändringar i linsens form inte alltid ge en fokuserad bild på näthinnan, och i sådana fall kan en skarp bild fokuseras endast med hjälp av ytterligare korrigeringslinser (se ruta A).

Justeringar av pupillens storlek (dvs. den cirkulära öppningen i regnbågshinnan) bidrar också till att göra bilderna som bildas på näthinnan tydligare. Liksom de bilder som bildas av andra optiska instrument påverkas de bilder som skapas av ögat av sfäriska och kromatiska aberrationer, som tenderar att sudda ut bilden på näthinnan. Eftersom dessa aberrationer är störst för de ljusstrålar som passerar längst bort från linsens centrum minskar en förträngning av pupillen både den sfäriska och den kromatiska aberrationen, på samma sätt som en stängning av irisbländaren på ett kameraobjektiv förbättrar skärpan på en fotografisk bild. Genom att minska pupillens storlek ökar också skärpedjupet – det vill säga det avstånd inom vilket objekt kan ses utan att suddas ut. En liten pupill begränsar dock också mängden ljus som når näthinnan, och vid svag belysning begränsas synskärpan av antalet tillgängliga fotoner snarare än av optiska aberrationer. En justerbar pupill är således ett effektivt sätt att begränsa optiska aberrationer och samtidigt maximera skärpedjupet i den utsträckning som olika belysningsnivåer tillåter. Pupillens storlek styrs av innervation från både sympatiska och parasympatiska divisioner av det viscerala motoriska systemet, som i sin tur moduleras av flera centra i hjärnstammen (se kapitel 20 och 21)

.