Narząd wzroku umożliwia nam zdobywanie bardzo dużej ilości informacji o otoczeniu. Dzięki niemu możemy bezpiecznie poruszać się w przestrzeni. Możemy analizować obserwowaną sytuację i podejmować odpowiednie kroki. Proces widzenia człowieka zaczyna się w oku. Obraz zarejestrowana przez siatkówkę oka jest przez nią wstępnie przetworzony i nerwem wzrokowym skierowany do mózgu. Tam przez odpowiednie ośrodki jest rejestrowany, przetwarzany i interpretowany. Dzięki temu zdobywamy około 83% informacji, które docierają do nas z otoczenia.

Oko ludzkie jako aparat fotograficzny

Oko ludzkie jest w przybliżeniu kulą o średnicy 25 milimetrów. Sześć mięśni pozwala oku poruszać się w każdą stronę (rys.1). Z pozoru oko przypomina bardzo aparat fotograficzny (rys.2) – posiada soczewkę rzucającą pomniejszony, odwrócony obraz oddalonego przedmiotu (obiektu) na wrażliwą na światło tylną, wewnętrzną jego powierzchnię zwaną siatkówką.

System optyczny

Nastawianie ostrości do widzenia na bliższą odległość nie jest osiągane przez zmianę odległości między soczewka a siatkówką – tak jak to się dzieje w aparacie fotograficznym – ale przez zmianę zdolności skupiającej soczewki. Możliwe jest to dzięki soczewce w oku, składającej się z elastycznych warstw i mięśni rzęskowych, które umożliwiają zmianę skupienia soczewki przez uczynienie jej bardziej okrągłą. Oko chronione jest zewnętrzną powłoką zwaną twardówką. Zbudowana jest ona z gęstych włókien łącznotkankowych. Pomiędzy twardówką i siatkówką jest jeszcze inna powłoka, zwana naczyniówką, która zawiera liczne naczynia krwionośne zaopatrujące oko w tlen i składniki odżywcze.

Rys. 1 Umocowanie gałki ocznej przez mięśnie umożliwiające poruszanie nią

Rys. 2 Przekrój oka prawego widziany z góry

Z przodu twardówka jest przeźroczysta i nazywa się rogówką. Za rogówką i zaraz bezpośrednio przed soczewką znajduje się okrągła zasłona zwana tęczówką. Tęczówka może przybierać bardzo różne kolory – to od ich barwy wzięły się kolory oczu. W centrum oka znajduje się otwór nazwana źrenicą. Otwór działa jak przysłona. Poprzez zróżnicowanie swojej średnicy, źrenica może w pewnym stopniu kontrolować ilość światła, które wpada do oka. Część oka między rogówką i soczewką jest wypełniona słonym płynem zwanym cieczą wodnistą. Pomiędzy soczewką i siatkówką oko wypełnione jest galaretowatą substancją zwaną ciałem szklistym. Utrzymuje ona kształt oka.

Pręciki i czopki

Siatkówka jest początkiem systemu nerwowego prowadzącego do mózgu. Składa się ona z więcej niż stu milionów światłoczułych końcówek nerwowych dwojakiego rodzaju. Z powodu swojego kształtu są one nazwane pręcikami i czopkami (rys. 3). Pręcików jest około 120 milionów, natomiast czopków około 6 milionów. Pręciki są rozmieszczone na całej siatkówce, poza żółtą plamką, w centrum osi wzrokowej. Miejsce to zwane jest również dołkiem środkowym. Czopki skoncentrowane są właśnie w żółtej plamce i występują dość rzadko w pozostałej części siatkówki. Nerw wzrokowy łączy siatkówkę z mózgiem, dokładniej z korą wzrokową. W miejscach gdzie nerw wzrokowy wchodzi do oka, nie występują ani pręciki ani czopki, a miejsce to nazywa się ślepą plamką. Część mózgu, która jest odpowiedzialna za percepcję wizualną, jest umiejscowiona na powierzchni po obu stronach szczeliny, która oddziela obie półkule mózgu w okolicach potylicznych kory mózgowej.

Rys. 3 Uproszczony schemat budowy siatkówki oka

Materiały źródłowe:
[1] Correspondence Course Lighting Application „Vision”, Philips Lighting B.V.,1985
[2] Wieczesław Demidow “Patrzeć i widzieć”, NOT-SIGMA, Warszawa 1989
[3] Multimedialna Encyklopedia Powszechna „Wiem 2001”, www.wiem.onet.pl
[4] „Technika Świetlna ‘98”, artykuł Agnieszki Wolskiej „Psychofizjologia widzenia” s. 135, Polski Komitet Oświetleniowy, Stowarzyszenie Elektryków Polskich, Warszawa 1998
[5] materiały udostępnione przez dr inż. Małgorzatę Górczewską
[6] materiały prezentacyjne Philips Lighting