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Facolt Facolt à à di Scienze M.F.N. di Scienze M.F.N. Universit Universit à à del Salento del Salento Vincenzo Martella Vincenzo Martella optometrista optometrista Contatti: Contatti: 0833/541063 0833/541063 392 8388361 392 8388361 otticamodernatri otticamodernatri @libero. @libero. it it Ottica visuale Ottica visuale Parte 3 Parte 3 Il percorso della luce nell Il percorso della luce nell occhio occhio Corso di laurea in Ottica ed Optometria Corso di laurea in Ottica ed Optometria

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Page 1: ottica visuale per pdf - Unisalento.it

FacoltFacoltàà di Scienze M.F.N.di Scienze M.F.N.UniversitUniversitàà del Salentodel Salento

Vincenzo MartellaVincenzo Martella optometristaoptometrista

Contatti:Contatti:0833/5410630833/541063392 8388361392 8388361

otticamodernatriotticamodernatri@[email protected]

Ottica visualeOttica visualeParte 3 Parte 3 –– Il percorso della luce nellIl percorso della luce nell’’occhioocchio

Corso di laurea in Ottica ed OptometriaCorso di laurea in Ottica ed Optometria

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Il percorso della luce attraverso i Il percorso della luce attraverso i mezzi ottici dellmezzi ottici dell’’occhioocchio

Ciascuno dei mezzi ottici dellCiascuno dei mezzi ottici dell’’occhio, occhio, produce effetti soprattutto di rifrazione ma produce effetti soprattutto di rifrazione ma anche di riflessione ed assorbimento della anche di riflessione ed assorbimento della luce luce

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Il percorso della luce nellIl percorso della luce nell’’occhioocchio

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Il rapportoIl rapporto emmetropicoemmetropico

�� Come giCome giàà detto, affinchdetto, affinchéé le immagini provenienti le immagini provenienti dalldall’’infinito cadano a fuoco sullainfinito cadano a fuoco sulla foveafovea, occorre , occorre che la distanza focale dei mezzi ottici dellche la distanza focale dei mezzi ottici dell’’occhio sia uguale alla distanzaocchio sia uguale alla distanza anteroantero--posteriore posteriore delldell’’occhio stesso (emmetropia).occhio stesso (emmetropia).

�� In pratica occorre che F/L = 1 dove F = distanza In pratica occorre che F/L = 1 dove F = distanza focale dei mezzi ottici dellfocale dei mezzi ottici dell’’occhio ed L lunghezza occhio ed L lunghezza del bulbo oculare.del bulbo oculare.

�� F/L = 1 F/L = 1 èè detto rapportodetto rapporto emmetropicoemmetropico. .

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Riepilogo degli indici di rifrazione Riepilogo degli indici di rifrazione delldell’’occhioocchio

�� Consideriamo anche lConsideriamo anche l’’aria, mezzo ottico in aria, mezzo ottico in cui passano i raggi incidenti, n = 1.000294cui passano i raggi incidenti, n = 1.000294

�� La lacrima oscilla tra n = 1.30/1.34La lacrima oscilla tra n = 1.30/1.34

�� Cornea n = 1.376Cornea n = 1.376

�� Acqueo n = 1.333Acqueo n = 1.333

�� Vitreo n = 1.336Vitreo n = 1.336

�� Cristallino n = 1.41 (spesso si considera Cristallino n = 1.41 (spesso si considera 1.4085). 1.4085).

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Potenza del diottro lacrimale Potenza del diottro lacrimale delldell’’occhioocchio

�� Applichiamo la formula D=(n2 Applichiamo la formula D=(n2 –– n1)/R al n1)/R al primo diottro (ariaprimo diottro (aria--liquido lacrimale):liquido lacrimale):

�� n1 = 1.000294 aria.n1 = 1.000294 aria.

�� n2 = 1.34 liquido lacrimale.n2 = 1.34 liquido lacrimale.

�� R = 7.80 mm = 0.0078 m raggio medio R = 7.80 mm = 0.0078 m raggio medio esterno corneale.esterno corneale.

�� D1 = (1.34 D1 = (1.34 –– 1.000294)/0.0078 = 43.552 1.000294)/0.0078 = 43.552

potenza diottro lacrimale. potenza diottro lacrimale.

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Potenza della superficie anteriore Potenza della superficie anteriore della corneadella cornea

�� Applichiamo la formula D=(n2 Applichiamo la formula D=(n2 –– n1)/R alla n1)/R alla superficie anteriore della cornea.superficie anteriore della cornea.

�� n1 = 1.34 liquido lacrimale n1 = 1.34 liquido lacrimale �� n2 = 1.376 cornean2 = 1.376 cornea�� R = 7.80 mm = 0.0078 m raggio medio R = 7.80 mm = 0.0078 m raggio medio

corneale.corneale.�� D2 = (1.376 D2 = (1.376 –– 1.34)/0.0078 = 4.615 1.34)/0.0078 = 4.615

potenza della superficie anteriore della potenza della superficie anteriore della cornea cornea

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Potenza della superficie posteriore Potenza della superficie posteriore della corneadella cornea

�� Applichiamo la formula D=(n2 Applichiamo la formula D=(n2 –– n1)/R alla n1)/R alla superficie posteriore della cornea.superficie posteriore della cornea.

�� n1 = 1.376 cornea.n1 = 1.376 cornea.�� n2 = 1.336 acqueo (per praticitn2 = 1.336 acqueo (per praticitàà assumiamo lo assumiamo lo

stesso n del vitreo invece di 1.333).stesso n del vitreo invece di 1.333).�� R = 6.8 mm = 0.0068 m raggio medio superficie R = 6.8 mm = 0.0068 m raggio medio superficie

interna della cornea.interna della cornea.�� D3 = (1.336 D3 = (1.336 --1.376)/0.0068 = 1.376)/0.0068 = -- 5.8823 = potenza 5.8823 = potenza

della superficie posteriore della cornea. della superficie posteriore della cornea. Il segno Il segno èè –– in quanto in quanto èè divergente e si sottrae ai divergente e si sottrae ai precedenti.precedenti.

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Potenza del cristallino in massimaPotenza del cristallino in massimadisaccomodazione disaccomodazione

�� Per praticitPer praticitàà consideriamo lconsideriamo l’’indice di rifrazione dellindice di rifrazione dell’’umore umore acqueo uguale a quello del vitreo (1.336 per entrambi).acqueo uguale a quello del vitreo (1.336 per entrambi).

�� Applichiamo la formula (n2 Applichiamo la formula (n2 –– n1) (1/R1 n1) (1/R1 –– 1/R2).1/R2).�� n1 = 1.336 acqueo.n1 = 1.336 acqueo.�� n2 = 1.4085 medio del cristallino.n2 = 1.4085 medio del cristallino.�� R1 = 10.2 mm = 0.0102 m (raggio della superficie R1 = 10.2 mm = 0.0102 m (raggio della superficie

anteriore in massimaanteriore in massima disaccomodazionedisaccomodazione).).�� R2 = R2 = --6 mm = 6 mm = -- 0.006 m raggio della superficie 0.006 m raggio della superficie

posteriore del cristallino (segno posteriore del cristallino (segno –– in quanto concava in quanto concava rispetto alla direzione della radiazione).rispetto alla direzione della radiazione).

�� D4 = (1.4085 D4 = (1.4085 –– 1.336) (1/0.0102 1.336) (1/0.0102 –– 1/1/-- 0.006) = 19.183 0.006) = 19.183 potenza del cristallino in massimapotenza del cristallino in massima disaccomodazionedisaccomodazione. .

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Potenza del cristallino in massima Potenza del cristallino in massima accomodazione allaccomodazione all’’etetàà di circa 14 annidi circa 14 anni

�� Per praticitPer praticitàà consideriamo lconsideriamo l’’indice di rifrazione dellindice di rifrazione dell’’umore umore acqueo uguale a quello del vitreo.acqueo uguale a quello del vitreo.

�� Applichiamo la formula (n2 Applichiamo la formula (n2 ––n1) (1/R1 n1) (1/R1 –– 1/R2).1/R2).

�� n1 = 1.336 vitreo n1 = 1.336 vitreo

�� n2 = 1.426 cristallino accomodato (ln2 = 1.426 cristallino accomodato (l’’indice di rifrazione indice di rifrazione èèun poun po’’ diverso quando accomoda).diverso quando accomoda).

�� R1 = R2 = 5.33 mm = 0.00533 m raggi di curvatura R1 = R2 = 5.33 mm = 0.00533 m raggi di curvatura faccia anteriore e posteriore. Per praticitfaccia anteriore e posteriore. Per praticitàà consideriamoli consideriamoli uguali.uguali.

�� D4 = (1.426 D4 = (1.426 –– 1.336) (1/0.00533 1.336) (1/0.00533 –– 1/1/-- 0.00533) = 33.77. 0.00533) = 33.77.

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Potenza totale dellPotenza totale dell’’occhioocchio

�� DtDt = D1 + D2 + D3 +D4= D1 + D2 + D3 +D4

�� 43.552 + 4.615 + (43.552 + 4.615 + (-- 5.882) + 19.183 = 5.882) + 19.183 = 61.473 potenza totale dell61.473 potenza totale dell’’occhio occhio totalmentetotalmente disaccomodatodisaccomodato..

�� 43.552 + 4.615 + (43.552 + 4.615 + (-- 5.882) + 33.77 = 5.882) + 33.77 = 76.055 potenza totale dell76.055 potenza totale dell’’occhio alla occhio alla massima accomodazione allmassima accomodazione all’’etetàà di circa di circa 14 anni.14 anni.

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Come Come èè possibile far quadrare tutto?possibile far quadrare tutto?

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LL’’emmetropizzazioneemmetropizzazione

�� Non tutti i processi che conducono allo sviluppoNon tutti i processi che conducono allo sviluppo anteroantero--posteriore e lposteriore e l’’organizzazione di tutto il sistema diottrico organizzazione di tutto il sistema diottrico delldell’’occhio sono noti.occhio sono noti.

�� In questo sono di sicuro coinvolti fattori genetici, In questo sono di sicuro coinvolti fattori genetici, congeniti, ambientali.congeniti, ambientali.

�� Gli aspetti determinanti sembrano essere la nitidezza Gli aspetti determinanti sembrano essere la nitidezza delldell’’immagine e la legge del minimo sforzo.immagine e la legge del minimo sforzo.

�� Questo tentativo di equilibrio tra lunghezza assiale e Questo tentativo di equilibrio tra lunghezza assiale e focale (F/L.A.P. =1 rapporto difocale (F/L.A.P. =1 rapporto di emmetropizzazioneemmetropizzazione), ), inizia sin dalla nascita con linizia sin dalla nascita con l’’occhio anatomicamente occhio anatomicamente piccolo (ipermetrope) e prosegue soprattutto piccolo (ipermetrope) e prosegue soprattutto nellnell’’adolescenza.adolescenza.

�� Esso non Esso non èè biologicamente in grado di riconoscere biologicamente in grado di riconoscere ““ll’’infinitoinfinito”” come punto dcome punto d’’arrivo. arrivo.

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Quale Quale èè il punto zero?il punto zero?

�� Il processo Il processo èè unidirezionale.unidirezionale.

Ipermetropia emmetropia miopiaIpermetropia emmetropia miopia

___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___

--3 3 --2 2 --1 0 +1 +2 +31 0 +1 +2 +3

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Quando termina il Quando termina il ““tentativotentativo”” didiemmetropizzazioneemmetropizzazione

�� Esso segue prevalentemente lEsso segue prevalentemente l’’accrescimento corporeo.accrescimento corporeo.�� Ma puMa puòò proseguire in molti soggetti anche oltre il proseguire in molti soggetti anche oltre il

raggiungimento della maturitraggiungimento della maturitàà corporea se lo stimolocorporea se lo stimoloadattivoadattivo èè molto intenso ed associato a condizioni di molto intenso ed associato a condizioni di forte stress visivo prossimale.forte stress visivo prossimale.

�� La miopia detta funzionale La miopia detta funzionale èè ormai assodato essere un ormai assodato essere un protrarsi del processoprotrarsi del processo adattivoadattivo delldell’’occhio nel tentativo di occhio nel tentativo di ottimizzare percezione e minimo sforzo nelle attivitottimizzare percezione e minimo sforzo nelle attivitààvisivamente stressanti da vicino.visivamente stressanti da vicino.

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Un equilibrio di vari difettiUn equilibrio di vari difetti

Stando a tutte le imperfezioni dellStando a tutte le imperfezioni dell’’occhio locchio l’’immagine immagine retinica risultante dovrebbe essere un pastrocchio.retinica risultante dovrebbe essere un pastrocchio.Le superfici non sono sferiche, i diottri non sono centrati Le superfici non sono sferiche, i diottri non sono centrati su un solo asse ottico, lsu un solo asse ottico, l’’omogeneitomogeneitàà e le l’’isotropia dei isotropia dei mezzi non mezzi non èè sempre uguale in tutti i punti.sempre uguale in tutti i punti.

Nonostante ciNonostante ciòò, in condizioni normali, l, in condizioni normali, l’’immagine risulta immagine risulta nitida a tutte le distanze.nitida a tutte le distanze.

EE’’ come se un provetto ingegnere ottico ponesse come se un provetto ingegnere ottico ponesse progressivamente rimedio ad errori di percorso che la progressivamente rimedio ad errori di percorso che la luce produce nel suo avanzare attraverso i mezzi ottici.luce produce nel suo avanzare attraverso i mezzi ottici.La profonditLa profonditàà di fuoco e ldi fuoco e l’’elaborazione psichica delle elaborazione psichica delle informazioni riducono ulteriormente questi difetti.informazioni riducono ulteriormente questi difetti.

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Luoghi geometrici necessari per la Luoghi geometrici necessari per la simulazione del cammino ottico simulazione del cammino ottico

�� La definizione dei parametri che caratterizzano La definizione dei parametri che caratterizzano un sistema ottico fa sun sistema ottico fa sìì che si possa simulare il che si possa simulare il comportamento del sistemi ottici dellcomportamento del sistemi ottici dell’’occhio.occhio.

�� Si ricorda che ogni radiazione elettromagnetica Si ricorda che ogni radiazione elettromagnetica che attraversi un diottro si comporta in modo che attraversi un diottro si comporta in modo diverso dalle altre sia pur coerentemente alle diverso dalle altre sia pur coerentemente alle leggi dellleggi dell’’Ottica Geometrica.Ottica Geometrica.

�� Per convenzione si utilizza una radiazione Per convenzione si utilizza una radiazione monocromatica di 600monocromatica di 600 nmnm..

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Definizione di punti focaliDefinizione di punti focali

�� Nelle lenti si individuano due punti focali per ogni Nelle lenti si individuano due punti focali per ogni lunghezza dlunghezza d’’onda di radiazione elettromagnetica che onda di radiazione elettromagnetica che attraversa una lente spessa.attraversa una lente spessa.

�� Fuoco oggetto Fuoco oggetto èè quel punto sullquel punto sull’’asse ottico in cui deve asse ottico in cui deve essere posto un radiatore puntiforme monocromatico essere posto un radiatore puntiforme monocromatico affinchaffinchèè i raggi emanati da esso, o loro prolungamenti, i raggi emanati da esso, o loro prolungamenti, emergano dalla lente in direzione parallela allemergano dalla lente in direzione parallela all’’asse asse ottico. ottico.

�� Fuoco immagine Fuoco immagine èè quel punto sullquel punto sull’’asse ottico dove asse ottico dove convergono i raggiconvergono i raggi rifrattirifratti dalla lente, o i loro dalla lente, o i loro prolungamenti, emanati da un radiatore puntiforme prolungamenti, emanati da un radiatore puntiforme monocromatico posto allmonocromatico posto all’’infinito. infinito.

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Lenti sottili e lenti spesseLenti sottili e lenti spesse

�� Una lente si dice sottile o spessa se il suo Una lente si dice sottile o spessa se il suo spessore spessore èè rispettivamente inferiore o rispettivamente inferiore o maggiore di 1/100 della distanza focale.maggiore di 1/100 della distanza focale.

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Definizione dei piani principaliDefinizione dei piani principali

�� Si individuano due piani principali per una radiazione Si individuano due piani principali per una radiazione elettromagnetica di 600elettromagnetica di 600 nmnm che attraversa una lente spessa.che attraversa una lente spessa.

�� Piano oggettoPiano oggetto: : èè quel piano, perpendicolare allquel piano, perpendicolare all’’asse ottico, asse ottico, passante per lpassante per l’’intersezione dei prolungamenti del raggio incidente intersezione dei prolungamenti del raggio incidente emanato da un radiatore puntiforme posto nel punto sullemanato da un radiatore puntiforme posto nel punto sull’’asse ottico asse ottico che individua il fuoco oggetto della lente, e del suo raggioche individua il fuoco oggetto della lente, e del suo raggio rifrattorifrattoche fuoriesce parallelo allche fuoriesce parallelo all’’asse ottico. asse ottico.

�� Piano immaginePiano immagine: : èè quel piano, perpendicolare allquel piano, perpendicolare all’’asse ottico, asse ottico, passante per lpassante per l’’intersezione dei prolungamenti del raggio incidente intersezione dei prolungamenti del raggio incidente parallelo allparallelo all’’asse ottico e del raggioasse ottico e del raggio rifrattorifratto, convergente nel punto , convergente nel punto posto sullposto sull’’asse ottico che individua il fuoco immagine della lente.asse ottico che individua il fuoco immagine della lente.

�� Su questi piani le dimensioni delle immagini dellSu questi piani le dimensioni delle immagini dell’’oggetto sono oggetto sono ugualiuguali..

�� La distanza tra di essi rappresenta lLa distanza tra di essi rappresenta l’’effetto che lo spessore della effetto che lo spessore della lente produce sullo spostamento delllente produce sullo spostamento dell’’immagine.immagine.

�� Nelle lenti sottili la loro distanza Nelle lenti sottili la loro distanza èè ininfluente e si fanno coincidere in ininfluente e si fanno coincidere in un solo piano. un solo piano.

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Definizione dei punti principaliDefinizione dei punti principali

�� Si individuano sullSi individuano sull’’asse ottico due punti asse ottico due punti principali per una radiazione elettromagnetica di principali per una radiazione elettromagnetica di 600600 nmnm che attraversa una lente spessa.che attraversa una lente spessa.

�� I punti principali sono i punti dI punti principali sono i punti d’’intersezione dei intersezione dei piani principali con lpiani principali con l’’asse ottico.asse ottico.

�� Da questi punti si definiscono le distanze focali Da questi punti si definiscono le distanze focali della lente.della lente.

�� Nelle lenti sottili si considerano coincidenti e nel Nelle lenti sottili si considerano coincidenti e nel centro della lente.centro della lente.

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Immagini dei piani e punti principaliImmagini dei piani e punti principali

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Punti nodaliPunti nodali

�� Si individuano due punti nodali per una radiazione Si individuano due punti nodali per una radiazione elettromagnetica di 600elettromagnetica di 600 nmnm che attraversa una lente che attraversa una lente spessa.spessa.

�� Essi sono posti sullEssi sono posti sull’’asse ottico della lente ed individuano asse ottico della lente ed individuano i centri ottici della lente.i centri ottici della lente.

�� Il raggio incidente, che incontra il punto nodale oggetto, Il raggio incidente, che incontra il punto nodale oggetto, fuoriesce dal punto nodale immagine parallelo a se fuoriesce dal punto nodale immagine parallelo a se stesso.stesso.

�� In altre parole, nei punti nodali il raggio incidente ed il In altre parole, nei punti nodali il raggio incidente ed il raggioraggio rifrattorifratto formano con lformano con l’’asse ottico lo stesso angolo.asse ottico lo stesso angolo.

�� Nelle lenti sottili si considerano coincidenti e nel centro Nelle lenti sottili si considerano coincidenti e nel centro della lente.della lente.

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Immagini dei punti nodaliImmagini dei punti nodali

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Definizione di distanza focaleDefinizione di distanza focale

�� La distanza focale oggetto La distanza focale oggetto èè la distanza tra il la distanza tra il piano principale oggetto ed il fuoco oggetto.piano principale oggetto ed il fuoco oggetto.

�� La distanza focale immagine La distanza focale immagine èè la distanza tra il la distanza tra il piano principale immagine ed il fuoco immagine.piano principale immagine ed il fuoco immagine.

�� Nelle lenti sottili, siccome i piani principali si Nelle lenti sottili, siccome i piani principali si fanno coincidere con il centro della lente, le fanno coincidere con il centro della lente, le distanze focali si misureranno da questdistanze focali si misureranno da quest’’ultimo.ultimo.

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Gli assi ed angoli dellGli assi ed angoli dell’’occhioocchio

�� Se tutto il sistema ottico fosse centrato, si Se tutto il sistema ottico fosse centrato, si individuerebbe un solo asse che individuerebbe un solo asse che dalldall’’oggetto entra perpendicolarmente oggetto entra perpendicolarmente allall’’apice della cornea, attraversa il centro apice della cornea, attraversa il centro perfetto della pupilla, passa per il centro perfetto della pupilla, passa per il centro ottico (i punti nodali), per tutti i centri di ottico (i punti nodali), per tutti i centri di curvatura di tutti i diottri, e converge curvatura di tutti i diottri, e converge perfettamente sullaperfettamente sulla foveola centralisfoveola centralis, ,

�� …… ma non ma non èè coscosìì!!

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Punti di riferimento sul fondo:Punti di riferimento sul fondo:Q = Polo posteriore, M = Macula, Q = Polo posteriore, M = Macula,

F =F = FoveaFovea, P = Papilla , P = Papilla

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Asse otticoAsse ottico�� Retta che attraversa i centri ottici di cornea e cristallino. Retta che attraversa i centri ottici di cornea e cristallino.

Esso incontra il fondo retinico molto vicino alla macula. Esso incontra il fondo retinico molto vicino alla macula. Su di esso si possono individuare lSu di esso si possono individuare l’’apice anteriore e apice anteriore e posteriore, i punti principali ed i punti nodali. Esso posteriore, i punti principali ed i punti nodali. Esso èèapprossimativo, in quanto in realtapprossimativo, in quanto in realtàà non cnon c’è’è allineamento allineamento

tra i vari diottri.tra i vari diottri.

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Asse visivoAsse visivo

�� Retta che attraversa il punto di fissazione, Retta che attraversa il punto di fissazione, passa per il punto nodale e lapassa per il punto nodale e la foveola foveola centraliscentralis. E. E’’ ll’’asse piasse piùù importante. Esso importante. Esso attraversa la cornea a circa 1 mm dal lato attraversa la cornea a circa 1 mm dal lato nasale nasale

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Angolo alfa Angolo alfa αα

�� ÈÈ ll’’angolo formato dallangolo formato dall’’asse ottico e lasse ottico e l’’asse asse visivo. Esso, misurato al punto nodale, visivo. Esso, misurato al punto nodale, misura circa 5misura circa 5°°

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Asse di fissazione Asse di fissazione

�� Retta che attraversa il punto di fissazione Retta che attraversa il punto di fissazione con il centro di rotazione dellcon il centro di rotazione dell’’occhio, fulcro occhio, fulcro immaginario di tutti i movimenti oculari. immaginario di tutti i movimenti oculari. ÈÈll’’unico che non passa per il punto nodale.unico che non passa per il punto nodale.

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Angolo delta Angolo delta δδ

�� Angolo formato tra lAngolo formato tra l’’asse ottico e lasse ottico e l’’asse di asse di fissazione fissazione

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Asse pupillare Asse pupillare

�� Retta che attraversa il centro del foro Retta che attraversa il centro del foro pupillare ed il punto nodale. Si discosta pupillare ed il punto nodale. Si discosta poco dallpoco dall’’asse ottico, e di piasse ottico, e di piùù dalldall’’asse asse visivo. Con questo forma un angolo di visivo. Con questo forma un angolo di circa 5circa 5--66°°..

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Angolo kAngolo k

�� Angolo formato tra lAngolo formato tra l’’asse pupillare e lasse pupillare e l’’asse asse visivovisivo

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M = Centro geometrico, O = Centro di rotazione, M = Centro geometrico, O = Centro di rotazione, A = Polo anteriore B = Polo posteriore, F =A = Polo anteriore B = Polo posteriore, F = FoveaFovea, ,

N = Punto nodale, P = Centro del foro pupillare, C = Punto N = Punto nodale, P = Centro del foro pupillare, C = Punto di fissazione, AO = Asse ottico, AP = Asse pupillare, di fissazione, AO = Asse ottico, AP = Asse pupillare, AV = Asse visivo, AF = Asse di fissazione o linea di AV = Asse visivo, AF = Asse di fissazione o linea di

sguardo, sguardo, αα = Angolo alfa tra AO e AP, = Angolo alfa tra AO e AP, δδ = Angolo delta tra = Angolo delta tra

AF e AO, AF e AO, κκ = Angolo = Angolo kappakappa tra AV e AP.tra AV e AP.

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Occhio schematicoOcchio schematico

�� Da quando gli studiosi si sono interessati Da quando gli studiosi si sono interessati allall’’ottica visuale, si sono sempre trovati di ottica visuale, si sono sempre trovati di fronte alla necessitfronte alla necessitàà di disporre di modelli di disporre di modelli geometrici in grado di simulare, sia pur geometrici in grado di simulare, sia pur teoricamente, il comportamento teoricamente, il comportamento delldell’’occhio.occhio.

�� Da qui lDa qui l’’ideazione dei cosideazione dei cosìì detti occhi detti occhi schematici. schematici.

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Un poUn po’’ di storia sui modelli degli di storia sui modelli degli occhi schematiciocchi schematici

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GullstrandGullstrand mette a punto due mette a punto due modelli di occhio schematicomodelli di occhio schematico

�� Uno detto impropriamente Uno detto impropriamente ““esattoesatto””ipermetrope, sia rilassato che accomodatoipermetrope, sia rilassato che accomodato

�� Ed uno semplificatoEd uno semplificato emmetrope emmetrope

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Occhio schematico diOcchio schematico di Gullstrand Gullstrand detto detto ““esattoesatto””

sei diottri sei diottri

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Raggi di curvatura delle 6 superfici Raggi di curvatura delle 6 superfici delldell’’occhio schematico diocchio schematico diGullstrand Gullstrand detto detto ““esattoesatto””

Page 41: ottica visuale per pdf - Unisalento.it

Indici di rifrazione dei mezzi Indici di rifrazione dei mezzi rifrangenti dellrifrangenti dell’’occhio schematico diocchio schematico di

GullstrandGullstrand detto detto ““esattoesatto””

Page 42: ottica visuale per pdf - Unisalento.it

Occhio schematico semplificato diOcchio schematico semplificato diGullstrandGullstrand ((emmetropeemmetrope))

Page 43: ottica visuale per pdf - Unisalento.it

OcchioOcchio emmetropeemmetrope schematico schematico semplificato disemplificato di

GullstrandGullstrand

Solo tre diottri Solo tre diottri

Raggi di curvatura dei tre diottri:Raggi di curvatura dei tre diottri:

�� 11--Corneale = +7,80 mmCorneale = +7,80 mm

�� 22--Anteriore del cristallino = 10 mmAnteriore del cristallino = 10 mm

�� 33--posteriore del cristallino = posteriore del cristallino = --6 mm6 mm

Lunghezza assiale = 24,17 mmLunghezza assiale = 24,17 mm

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Occhio Occhio emmetropeemmetrope schematico schematico semplificato disemplificato di

GullstrandGullstrand

Indici di rifrazione dei tre mezzi Indici di rifrazione dei tre mezzi refrattivirefrattivi::

�� Indice di rifrazione dellIndice di rifrazione dell’’acqueo n=1,336acqueo n=1,336

�� Indice di rifrazione del vitreo n=1,336Indice di rifrazione del vitreo n=1,336

�� Indice di rifrazione del cristallino Indice di rifrazione del cristallino aumentato per compensare la perdita di aumentato per compensare la perdita di convergenza dei diottri negativi n=1,416convergenza dei diottri negativi n=1,416

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EmsleyEmsley propone unpropone un’’ulteriore ulteriore semplificazionesemplificazione

�� Un solo diottro equivalente al Un solo diottro equivalente al comportamentocomportamento refrattivorefrattivo finale di tutto il finale di tutto il sistema ottico dellsistema ottico dell’’occhio.occhio.

�� Un solo indice di rifrazione equivalente al Un solo indice di rifrazione equivalente al comportamento finale sulla radiazione comportamento finale sulla radiazione elettromagnetica.elettromagnetica.

�� Il diaframma (pupilla) Il diaframma (pupilla) èè situato sullo stesso situato sullo stesso piano del diottro. piano del diottro.

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Occhio schematico ridotto diOcchio schematico ridotto diEmsley emmetropeEmsley emmetrope

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Parametri dellParametri dell’’occhio ridotto diocchio ridotto diEmsleyEmsley

�� Raggio di curvatura dellRaggio di curvatura dell’’unico diottro unico diottro equivalente =+5,55 mm equivalente =+5,55 mm

�� Indice di rifrazione equivalente =1,3333Indice di rifrazione equivalente =1,3333

�� Lunghezza assiale =22,22 mmLunghezza assiale =22,22 mm

�� Potere totale del diottro =+60 Potere totale del diottro =+60 dt dt

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Occhio ridotto standardOcchio ridotto standard

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LL’’occhio ridotto standardocchio ridotto standardemmetropeemmetrope

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0cchio ridotto non standard0cchio ridotto non standardemmetropeemmetrope

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Confronto tra lConfronto tra l’’occhio ridotto diocchio ridotto diEmsleyEmsley e le l’’occhio semplificato di occhio semplificato di

Gullstrand Gullstrand

Gullstrand

Emsley

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Perdita di energia luminosaPerdita di energia luminosa

Aria 1.00

Liquido lacr. 1.357

Cornea 1.376

Acqueo 1.336

Cristallino 1.386

Vitreo 1.336

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Immagini di Immagini di Purkinje Purkinje

�� Proiettando una luce in un occhio con Proiettando una luce in un occhio con unun’’angolazione di 30angolazione di 30°°/50/50°°èè possibile possibile osservare attraverso la pupilla quattro osservare attraverso la pupilla quattro immagini riflesse dallimmagini riflesse dall’’occhio; esse sono occhio; esse sono dette immagini di dette immagini di PurkinjePurkinje. .

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Jan Jan Evangelista Evangelista PurkinjePurkinje

�� Nato in Boemia 1787/1869Nato in Boemia 1787/1869

�� Famosi i suoi studi sul cervello, in Famosi i suoi studi sul cervello, in particolare sulle cellule del cervelletto, e particolare sulle cellule del cervelletto, e sul cuore.sul cuore.

�� ÈÈ molto noto anche per lo studio sulla molto noto anche per lo studio sulla sensibilitsensibilitàà cromatica dellcromatica dell’’occhio al variare occhio al variare delladella luminanzaluminanza (effetto(effetto PurkinjePurkinje) e per lo ) e per lo studio delle immagini riflesse dallstudio delle immagini riflesse dall’’occhio. occhio.

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Le immagini di Le immagini di PurkinjePurkinje

11°°immagine prodotta dalla superficie della immagine prodotta dalla superficie della cornea. cornea.

22°°immagine prodotta dalla superficie interna immagine prodotta dalla superficie interna della cornea.della cornea.

33°°immagine prodotta dalla superficie immagine prodotta dalla superficie esterna del cristallino.esterna del cristallino.

44°°immagine prodotta dalla superficie interna immagine prodotta dalla superficie interna del cristallino. del cristallino.

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Caratteristiche delle immagini diCaratteristiche delle immagini diPurkinjePurkinje

�� La NLa N°°1 appare molto luminosa 1 appare molto luminosa �� La NLa N°°2 appare molto simile alla prima2 appare molto simile alla prima�� La NLa N°°3 3 èè molto pimolto piùù fioca della prima, circa 1/100fioca della prima, circa 1/100�� La NLa N°°4 4 èè la pila piùù fioca di tutte circa 1/125 di quella fioca di tutte circa 1/125 di quella

corneale. corneale. �� PoichPoichéé le dimensioni delle immagini dipendono le dimensioni delle immagini dipendono

dalla curvatura del diottro (pidalla curvatura del diottro (piùù èè curva e picurva e piùù si si rimpiccioliscono), in fase di accomodazione rimpiccioliscono), in fase di accomodazione èèpossibile notare il rimpicciolimento della Npossibile notare il rimpicciolimento della N°°3 3 (immagine della superficie anteriore del (immagine della superficie anteriore del cristallino che cristallino che èè quella che si incurva di piquella che si incurva di piùù). ).

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Immagini del cristallinoImmagini del cristallino

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UtilitUtilitàà delle immagini didelle immagini di PurkinjePurkinje

Attraverso lo studio e lAttraverso lo studio e l’’utilizzo di queste utilizzo di queste immagini immagini èè possibile:possibile:

�� Misurare i movimenti dellMisurare i movimenti dell’’occhio.occhio.

�� Misurare la curvatura corneale.Misurare la curvatura corneale.

�� Misurare lMisurare l’’accomodazione e la posizione accomodazione e la posizione del cristallino.del cristallino.

�� Individuare i vari assi dellIndividuare i vari assi dell’’occhio.occhio.