ადამიანის თვალი რთულ ოპტიკურ სისტემას წარმოადგენს, რომელიც თავისი მოქმედებით ფოტოაპარატის ანალოგიურია. თვალის სქემატური აგებულება ნახ. 1-ზეა მოცემული. თვალს თითქმის ბურთულის ფორმა აქვს და დიამეტრით დაახლოებით 2,5 სმ-ია. გარედან ის თეთრი ფერის დამცავი გარსით 1 - სკლერითაა დაფარული. სკლერის წინა გამჭვირვალე ნაწილს 2 რქოვანა ეწოდება. მისგან გარკვეულ მანძილზე პიმენტით შეფერილი ფერადი გარსია 3. ფერად გარსში მოთავსებული ხვრელი გუგას წარმოადგენს. დაცემული სინათლის ინტენსივობაზე დამოკიდებულებით გუგა რეფლექსურად იცვლის დიამეტრს დაახლოების 2-დან 8 მმ-მდე, ე.ი. ფოტოაპარატის დიაფრაგმასავით მოქმედებს. რქოვანასა და ფერად გარსს შორის გამჭვირვალე სითხეა. გუგის უკან ბროლი 4 - ლინზისმაგვარი ელასტიური სხეული მდებარეობს. სპეციალური კუნთი 5 გარკვეულ საზღვრებში ცვლის ბროლის ფორმას, რის შედეგადაც მისი ოპტიკური ძალა იცვლება. თვალის დანარჩენი ნაწილი მინისებური სხეულითაა შევსებული. თვალის უკანა ნაწილი - თვალის ფსკერი, დაფარულია ბადურისებური გარსით 6, რომელის მხედველობითი ნერვის 7 რთულ განშტოებას წარმოადგენს, ნერვული დაბოლოებებით - სინათლისმგრძნობიარე ელემენტებით, ჩხირიბითა და კოლბებით.
ნახ. 1.
ადამიანის თვალი
საგნიდან მომავალი სხივი ჰაერი-რქოვანას საზღვარზე გარდატყდება და გაივლის ბროლს (ცვლადი ოპტიკური ძალის მქონე ლინზა) და ქმნის გამოსახულიბას ბადურაზე.
რქოვანა, გამჭირვალე სითხე, ბროლი და მინისებური სხეული ქმნიან ოპტიკურ სისტემას, რომლის ოპტიკური ცენტრი რქოვანადან 5 მმ მანძილზე მდებარეობს. თვალის კუნთის მოდუნების შემთხვევაში თვალის ოპტიკური ძალა დაახლოებით 59 დიოპტრია, ხოლო კუნთის მაქსიმალური დაძაბვისას 70 დიოპტრი.
თვალის, როგორც ოპტიკური ხელსაწყოს ძირითადი თავისებურება საგნის დაშორებაზე დამიკიდებული თვალის ოპტიკის ოპტიკური ძალის რეფლექსური ცვლილებაა. თვალის ამ თვისებას აკომოდაცია ეწოდება.
თვალის აკომოდაციის არე ორი წერტილის მდებარეობის მიხედვით შეიძლება განსაზღვროს:
- აკომოდაციის შორეული წერტილი განისაზღვრება საგნის მდებარეობით, რომლის გამოსახულებაც მიიღება ბადურაზე თვალის მოდუნებული კუნთის საშუალებით. ნორმალური თვალისთვის აკომოდაციის შორეული წერტილი უსასრულობაში მდებარეობს.
- აკომოდაციის ახლო წერტილი - მანძილი დასაკვირვებელ საგანსა და თვალს შორის თვალის კუნთის მაქსიმალირი დაძაბვისას. ახლო წერტილი ნირმალური თვალისთვის თვალიდან 10-20 სმ მანძილზე მდებარეობს. ასაკთან ერთად ეს მანძილი იძრდება.
თვალის აკომოდაციის არის გამსაზღვრელი ამ ორი წერტილის გარდა თვალს აქვს საუკეთესო მხედველობის მანძილი, ე.ი. მანძილი საგნიდან თვალამდე, რომელზეც ყველაზე მოსახერხებელია (ზედმეტი დაძაბვის გარეშე) საგნის დეტალების დათვალიერება (მაგალითად, წვრილი შრიფტის წაკითხვა). ნორმალური თვალისათვის ეს მანძილი 25 სმ-ა.
მხედველობის დარღვევის შემთხვევეში დაშორებული საგნების გამოსახულება თვალის დაძაბვისას შეიძლება ან ბადურის წინ (ახლომხედველობა), ან ბადურის უკან (შორსმხედველობა) აღმოჩნდეს (ნახ. 2).
ნახ. 2.
დაშორებული საგნის გამოსახულება თვალში: a – ნორმალური თვალი; b – ახლომხედველი თვალი; с – შორსმხედველი თვალი
საუკეთესი მხედველობის მანძილი, ახლომხედველი თვალისთვის ნაკლებია, ხოლო შორსმხედველისათვის უფრო მეტია, ნორმალურ თვალთან შედარებით. მხედველობის დეფექტის გასასწორებლად სათვალეები გამოიყენება. შორსმხედველი თვალისთვის აუცილებელია სათვალე დადებითი ოპტიკური ძალით (შემკრები ლინზა), ხოლო ახლომხედველისათვის - უარყოფითი ოპტუკური ძალით (გამბნევი ლინზა).
დაშორებული საგნების დაკვირვებისთვის ლინზების ოპტიკური ძალა უნდა იყო ისეთი, რომ პარალელური სხივები თვალის ბადურაზე ფოკუსირდებოდნენ. თვალი სათვალის საშუალებით უნდა ხედავდეს დაშორებული საგნის პირდაპირ წარმოსახვით გამოსახულებას მოცემული თვალის აკომოდაციის შორეულ წერტილში. თუ, მაგალითად, თუ ახლომხედველი თვალის აკომოდაციის შორეულ წერტილი 80 სმ მანძილზე მდებარეობს, თხელი ლინზის ფორმულის გამოყენებით მივიღებთ:
d = ∞, f = –0,8 მ, აქედან გამომდინარე, დიოპტრი
უნდა აღინიშნოს, რომ შორსმხედველი თვალისთვის აკომოდაციის შორეულ წერტილი წარმოსახვითია, ე.ი. დაუძაბავი თვალი ბადურაზე აფოკუსებს სხივთა კრებად კონას. ამიტომ დაშორებული საგნების დათვალიერებისთვის სათვალემ შორსმხედველი თვალისთვის პარალელური სხივები კრებად კონად უნადა გადააქციოს, ე.ი. უნდა გააჩნდეს დადებითი ოპტიკური ძალა.
ახლომხედველობის სათვალემ (მაგალითად, საკითხავმა) უნდა შექმნას d0 = 25 სმ მანძილზე (ე.ი. ნორმალური თვალისათვის მხეველობის საუკეთესო მანძილზე) მდებარე საგნის წარმოსახვითი გამოსახულება, მოცემული თვალისთვის საუკეთესო მანძილზე. ვთქვათ, მაგალითად, ახლომხედველი თვალისთვის მხეველობის საუკეთესო მანძილი 16 სმ-ია. თხელი ლინზის ფორმულის გამოყენებით მივიღებთ: d = d0 = 0,25 м, f = –0,16 м, აქედან გამომდინარე, დიოპტრი. აქედან გამომდინარე, ადამიანის აკომოდაციის არის შეზღუდვის შემთხვევეში ახლოს დასანახ სათვალეს უნდა ჰქონდეს მეტი (მოდულით) ოპტიკური ძალა, ვიდრე შორს მყოფი საგნების დასათვალიერბელ სათვალეს.
ნახ. 3-ზე მოცემულია შორსმხედველობისა და ახლომხედველობის კორექცია სათვალის საშუალებით.
ნახ. 3.
საკითხავი სათვალის შერჩევა შორსმხედველი (a) და ახლომხედველი (b) თვალისთვის. ნორმალური თვალის საუკეთესო მხედველობისთვის A საგანი d = d0 = 25 см მანძლიზე უნდა მდებარეობდეს. წარმოსახვითი A' გამოსახულიბა მოცემული თვალისათვის საუკეთესი f მანძილზეა მოთავსებული