Calidad De Imagen Retiniana

Calidad óptica del ojo
Conocer la calidad óptica del ojo humano es importante en física,
oftalmología, optometría, psicología...
Qué es, cómo se mide o cómo mejorarla se cuentan
entre las cuestiones centrales que la ciencia empieza a desentrañar
Susana Marcos

E

l ojo es un instrumento óptico que proyecta las imágenes del mundo exterior
sobre la retina. Aunque suele comparársele con una cámarafotográfica, la
calidad óptica de sus lentes, la córnea y cristalino, es, en general, peor que
la de un objetivo fotográfico común.
Si la anatomía y fisiología del ojo revisten máximo interés, no es menor
la atracción que despierta para el físico. Se pregunta éste cómo evaluamos la
calidad de las imágenes retinianas, cuáles son los factores que contribuyen a
la degradación de la calidad óptica delojo, qué condiciones se asocian a una
mayor degradación de la calidad óptica ocular, cómo se ve alterada por cirugía
corneal o intraocular, cómo se coordinan los componentes ópticos oculares para
mejorar la calidad de imagen o la posibilidad de corrección de las imperfecciones oculares. De esa gavilla de cuestiones nos ocupamos aquí.
Las imperfecciones oculares predominantes son el desenfoque, quecaracteriza la miopía, hipermetropía y el astigmatismo. Tales patologías se corrigen
con gafas o lentillas. Pero el ojo sufre, además, otras imperfecciones ópticas,
llamadas aberraciones de alto orden, que no se miden en la práctica clínica,
ni pueden corregirse mediante los métodos al uso.
Esas aberraciones, igual que el desenfoque, producen un emborronamiento de
la imagen retiniana: reducen elcontraste y limitan el intervalo de frecuencias
espaciales de la imagen, es decir, el grado de detalle. Reparemos en la figura 1. Se muestra allí un ejemplo de la proyección en la retina de la imagen de
una fuente puntual, un patrón de franjas verticales y una escena de flamencos,
observada a unos 100 m de distancia, para un ojo corregido de desenfoque y
astigmatismo. La imagen de un punto seensancha y se torna asimétrica por
efecto de las aberraciones; disminuye el contraste de las franjas, tanto más cuanto
mayor es la frecuencia espacial; en general, las imágenes pierden nitidez.
La contribución de las aberraciones de alto orden a la degradación óptica
es, en general, menor que la del desenfoque o el astigmatismo. Su efecto se
hace más evidente para pupilas de mayor diámetro; porejemplo, por la noche.
Para pupilas pequeñas, los efectos de difracción, asociados al tamaño limitado
de la apertura, predominan sobre las aberraciones (figura 2).
Aparte de la difracción y de las aberraciones, la difusión (“scattering”)
contribuye también a la degradación de la imagen retiniana. La difusión se
produce principalmente en el cristalino. Es prácticamente despreciable en los

66INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, junio, 2005

jóvenes, pero aumenta con la edad;
provoca una pérdida notable de transparencia del cristalino en pacientes
con cataratas.

OBJETO

IMAGEN RETINIANA

Calidad de imagen retiniana

2. IMAGENES DE UNA FUENTE PUNTUAL
(PSF) en la retina, para un ojo perfecto
(fila superior) y para un ojo con aberraciones (fila inferior), para distintos diámetros
de pupila. En un sistema sinaberraciones,
la calidad óptica mejora al aumentar
el diámetro de pupila: la imagen de un
punto es más próxima a un punto. Un ojo
real, con aberraciones, está limitado por
difracción para pupilas de 1 mm, pero
el impacto de las aberraciones crece al
aumentar el diámetro de pupila.

INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, junio, 2005

1. EL OJO PROYECTA LAS IMAGENES del mundo exterior sobre la retina. La figuramuestra el efecto de las aberraciones oculares de un sujeto sobre la imagen de una
fuente puntual, sobre un patrón de franjas verticales y sobre una escena natural. La
óptica del ojo produce un emborronamiento y distorsión de las imágenes; disminuye el
contraste, tanto más cuanto más alta es la frecuencia espacial (inverso del intervalo
espacial entre franjas).

onda ideal. El error cuadrático...