OPTOMETRÍA
IMAGEN ÓPTICA )) PERIODISMO CON VISIÓN
LA ÓPTICA DEL OJO HUMANO: UNA REVISIÓN Dr. en Ciencias Sergio Vázquez y Montiel, Dr. en Ciencias Alexis Vázquez Villa Universidad Interserrana del Estado de Puebla-Ahuacatlán
Resumen
Se presenta una breve reseña histórica y una descripción de las principales características de las propiedades ópticas del ojo: el ojo es un instrumento óptico simple pero bastante optimizado. También se presenta una breve perspectiva histórica de cómo adquirimos conocimiento de los componentes ópticos del ojo, la córnea y el cristalino, describiendo las aberraciones monocromáticas en el eje de cada componente y el procedimiento paso a paso de construir modelos ópticos del ojo más y más precisos, hasta la comprensión actual de la óptica del ojo. En la última década, el uso de la tecnología de detección de frente de onda nos permite completar nuestra comprensión de la óptica del ojo como un sistema aplanático.
Introducción
El ojo humano es un ejemplo de un instrumento óptico relativamente simple que proporciona una funcionalidad excepcional. Pero aun con la simplicidad de la óptica ocular, hubo un largo proceso para alcanzar la comprensión casi completa que tenemos hoy. La óptica del ojo se asemeja a un diseño aplanático1 con una corrección parcial de la aberración esférica y la coma. Esto se debe a un equilibrio natural entre las aberraciones de la córnea y el cristalino en el ojo joven,2 que se pierde progresivamente durante el envejecimiento normal.3 Aunque el interés en el ojo es intrínseco a la naturaleza humana, fue alrededor de la época de Galileo, siglo XVII, cuando comenzó la exploración científica del ojo. A partir de entonces, se avanzó continuamente, en parte debido a la evolución de los instrumentos ópticos, como el telescopio y microscopio, desarrollados paradójicamente para evitar las limitaciones de resolución del ojo. Sólo el campo de visión del ojo es superior al telescopio de Galileo. Sin embargo, el ojo humano se ve afectado por
66
AÑO 22 • VOL. 22 • MAY-JUN • MÉXICO 2020
aberraciones cromáticas y esféricas, además de la coma y otras aberraciones de orden superior. Antes de la época de Galileo, los fabricantes italianos de vidrio en Florencia4,5 ya usaban y vendían gafas para la corrección de la presbicia y la miopía, basándose en pruebas empíricas, hasta que Kepler describió correctamente cómo las lentes esféricas compensan los errores de refracción como la miopía e hipermetropía. Sin embargo, llevó mucho tiempo caracterizar y corregir el astigmatismo. A principios del siglo XIX, Thomas Young describió correctamente el astigmatismo de su ojo izquierdo,6 y tardó casi 30 años en encontrar la corrección astigmática adecuada. Fue Airy, en 1827, quien sugirió el uso de superficies de forma cilíndrica para compensar los errores de refracción a lo largo de ciertos meridianos, un diseño de gafas que todavía es muy común en la actualidad.5 La primera observación de la aberración esférica en el ojo humano fue hecha por Thomas Young en su famosa publicación de 1801 “Sobre el mecanismo del ojo”6,7 y más tarde por Helmholtz en su “Tratado sobre óptica fisiológica” en 1855. El efecto cromático en el ojo fue mencionado inicialmente por Newton8 y luego por Young.9 Sin embargo, la corrección de la aberración cromática mediante el uso de lentes sólo se intentó a mediados del siglo XX,10 y recientemente se propusieron algunas variaciones del corrector que proporciona un rendimiento gran angular.11
Breve historia de los principales avances en óptica del ojo
En el ojo sólo se usan dos lentes para enfocar la luz en la retina. Si se compara con un sistema óptico artificial diseñado para el mismo propósito, este número puede parecer
