MASARYKOVA UNIVERZITA

Transkript

1

2 MASARYKOVA UNIVERZITA LÉKAŘSKÁ FAKULTA SROVNÁNÍ KVALITY VYŠETŘENÍ VÍZU NA RŮZNÝCH TYPECH OPTOTYPŮ PŘI ODLIŠNÉ KVALITĚ OSVĚTLENÍ A RŮZNÉ VYŠETŘOVACÍ VZDÁLENOSTI DIPLOMOVÁ PRÁCE Vedoucí práce: Mgr. Pavel Beneš, Ph.D. Autor: Bc. Lenka Zavřelová Optometrie Brno, duben 2015

3 Anotace: Jméno a příjmení autora: Bc. Lenka Zavřelová Obor: Optometrie Zadání práce: Srovnání kvality vyšetření vízu na různých typech optotypů při odlišné kvalitě osvětlení a různé vyšetřovací vzdálenosti Vedoucí práce: Mgr. Pavel Beneš, Ph.D. Diplomová práce je zaměřena na měření vízu různými způsoby a za odlišných podmínek. Teoretická část je rozdělena na dvě části. V první časti se podrobně zabývá zrakovou ostrostí, faktory ovlivňující zrakovou ostrost, rozlišovací schopností a optotypy. V druhé části se pak zabývá fotometrií, světelnými zdroji, osvětlením a světlem a adaptačními mechanismy oka. Samotná výzkumná část se pak věnuje srovnání měření vízu na třech různých optotypech při dvou rozdílných intenzitách osvětlení probíhajících na dvou různých vyšetřovacích vzdálenostech. Klíčová slova: zraková ostrost, vízus, optotyp, vyšetřovací vzdálenost, fotometrie, osvětlení, světelné zdroje

4 Annotation: Name and surname: Specilization: Theme of the work: Leader of the work: Bc. Lenka Zavřelová Optometry Comparison of quality of visual acuity examination on various optotypes with a different quality of illumination and investigative distance Mgr. Pavel Beneš, Ph.D. Diploma thesis is focused on measuring visual acuity in different ways and different conditions. The theoretical part is divided into two parts. First part deals with detail visual acuity, factors affecting visual acuity, resolving power and optotypes. In second part is described the photometry, light sources, illumination and light and adaptation mechanisms of the eye. Research part is devoted to a comparison measuring visual acuity on three different optotypes on two different intensities of illumination at two different investigative distances. Key words: visual acuity, visus, optotype, investigative distance, photometry, illumination, light sources

5 Prohlášení: Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Srovnání kvality vyšetření vízu na různých typech optotypů při odlišné kvalitě osvětlení a různé vyšetřovací vzdálenosti vypracovala samostatně a uvedla v seznamu literatury všechny použité literární a odborné zdroje. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně a byla zpřístupněna ke studijním účelům. V Brně dne Bc. Lenka Zavřelová

6 Poděkování: Ráda bych poděkovala Mgr. Pavlu Benešovi, vedoucímu mé diplomové práce, za ochotu, trpělivost a poskytnutí cenných odborných rad a připomínek. Dále bych velmi ráda poděkovala kolegyni Bc. Markétě Trňákové, která mi ochotně pomáhala při výzkumu. A v poslední řadě bych chtěla poděkovat také své rodině za velkou psychickou podporu.

7 OBSAH Úvod Zraková ostrost Zraková ostrost angulární (úhlová) Zraková ostrost koincidenční (noniusová) Centrální zraková ostrost Periferní zraková ostrost Akomodace Faktory ovlivňující zrakovou ostrost Refrakční vady Osvětlení Velikost zornice Stimulované místo na sítnici Stav adaptace oka Oční pohyby Doba expozice cíle Rozlišovací schopnost Kontrastní citlivost Adaptační jas Rozlišovací schopnost a zraková ostrost Rozlišovací prahové hodnoty Optotypy Odstupňování optotypů Optotypové znaky Optotypové provedení Hodnocení vízu na optotypech Fotometrie Základní pojmy... 28

8 5.2 Radiometrické veličiny Fotometrické veličiny Světelné zdroje Elektrické světelné zdroje Teplotní zdroje světla - žárovky Výbojové zdroje světla Luminiscenční světelné zdroje Osvětlení Typy osvětlení Měření osvětlení Požadavky na osvětlení Světlo a adaptační mechanismy oka Výzkum Úvod Cíl výzkumu Pracovní hypotézy Metodika výzkumu Vyšetřované osoby Použité přístroje a pomůcky Metodika měření Výsledky Diskuze Závěr Seznam použité literatury Seznam obrázků Seznam grafů a tabulek Seznam zkratek a jednotek... 74

9 Úvod Zrak patří k nejdůležitějším smyslům člověka, neboť jím člověk získává přibližně % informací o světě okolo nás. Dnešní doba vyžaduje velmi dobrou schopnost vidění. S vývojem technologií se člověku život sice ulehčil v mnoha směrech, ale je vyžadováno mnohem vyšších nároků na jejich samostatnou obsluhu. Jsou kladeny vysoké požadavky na koncentraci a zrakovou pohodu a k tomu je potřebná dobrá zraková ostrost. Již dávní předkové posuzovali sílu zraku podle vidění hvězd Velkého vozu. Od té doby došlo ve vyšetřování zrakové ostrosti ke spoustě pokroků, mezi nimiž je nejdůležitější znalost maximální rozlišovací schopnosti oka. Vyšetřování zrakové ostrosti probíhá v současnosti na optometristických nebo oftalmologických pracovištích pomocí subjektivního vyšetřování na optotypech, které nám umožňují změřit hodnotu vízu. Teoretická část této práce je rozdělena na dvě části. V první časti se bude podrobně zabývat zrakovou ostrostí, faktory ovlivňující zrakovou ostrost, rozlišovací schopností a optotypy. V druhé části se pak bude zabývat fotometrií, světelnými zdroji, osvětlením a světlem a adaptačními mechanismy oka. Samotná výzkumná část se pak bude věnovat srovnání měření vízu na třech různých optotypech při dvou rozdílných intenzitách osvětlení probíhajících na dvou různých vyšetřovacích vzdálenostech. 8

10 1 Zraková ostrost Pojmem zraková ostrost formuloval koncem 19. století F.C. Donders jako schopnost lidského oka rozpoznat jemné detaily v předmětovém prostoru a číst co nejdrobnější písmena. Zjišťování zrakové ostrosti se řádí mezi základní oční vyšetření, které poskytuje rychlou informaci o stavu zrakového orgánu. Samotný na pohled jednoduchý úkol, jako je přečíst písmeno, zahrnuje vytvoření ostrého obrazu na sítnici, následně přeměnu světelné energie v neurální aktivitu, upravení informace v sítnici a poté její přenos ke konečnému zpracování a vyhodnocení ve zrakovém centru v mozku. Někdy může být poškozen tento přenos na jakémkoliv stupni, ale nejčastější příčinou snížení zrakové ostrosti bývá nevytvoření ostrého obrazu na sítnici. [1,2,3] 1.1 Zraková ostrost angulární (úhlová) Při zjišťování zrakové ostrosti angulární se vychází z toho, že emetropické oko ( oko nezatížené refrakční vadou) rozezná dva sbližující se body jako dva, pokud zorný úhel neklesne pod jednu úhlovou minutu (1 ). Tato hodnota je tedy jednotkou angulární zrakové ostrosti a je stanovena jako minimum separabile. Je odvozena od parametrů průměrného lidského oka, kdy se počítá, že světločivné elementy mají tvar zhruba šestibokého úhelníku, aby optimálně vyplnily plochu sítnice. Na sítnici dochází k podráždění dvou samostatných světločivných elementů odděleně takovým způsobem, že mezi nimi vždy zůstane alespoň jeden světločivný element nepodražený. K tomu dojde např. mezi elementy označenými A a B na obrázku č. 1. Při podráždění dvou sousedních elementů dochází k zpracování vjemu jednoho bodu. K tomu dojde např. mezi elementy označenými C a D na obrázku č. 1.Na sítnici lidského oka dopadá pak obraz předmětů složený z mnoha bodů. [3] Obr. č.1: Struktura světločivných elementů a zraková ostrost úhlová 9

11 1.2 Zraková ostrost koincidenční (noniusová) Při zjišťování zrakové ostrosti koincidenční se vychází z toho, že koincidence označuje splývání dvou značek. V tomto případě se jedná o vyhodnocování návaznosti či pokračování dvou a více geometrických přímek v předmětovém prostoru. Na rozdíl od zrakové ostrosti angulární nejde jen o vnímání dvou oddělených bodů a je zde udávána až desetkrát vyšší přesnost, což je způsobeno spoluúčastí většího počtu světločivných elementů. [3] Obr. č. 2: Struktura světločivných elementů a zraková ostrost koincidenční 1.3 Centrální zraková ostrost Centrální zraková ostrost je v místě nejostřejšího vidění, nazývaném fovea centralis retinae. Toto místo, které je jamkou uprostřed žluté skvrny v zádní části sítnice, zaujímá oblast o rozměru asi 1,5 mm. V centru fovei je umístěna foveola, která zaujímá oblast o rozměru přibližně jen 0,3 mm a vyznačuje se tím, že obsahuje ze světločivných elementů pouze čípky. Žlutá skvrna (macula lutea) zaujímá kolem dokola oblast o rozměru 3-5 mm. Je typicky bezcévná a žlutě zbarvená díky xantofylinu. Nejpřesněji jsou viděny ty předměty, na které se díváme přímo, neboť dochází k podráždění pouze čípků v místě žluté skvrny a je zde maximální rozlišovací schopnost. [3] 1.4 Periferní zraková ostrost Směrem dál od žluté skvrny dochází postupně k úbytku čípků a přibývá tyčinek. Světločivné elementy jsou směrem do periferie rozmístěny i dále od sebe a následně je více elementů společně vázáno v jedno obvodové vlákno. Při tomto dochází k poklesu rozlišovací schopnosti a uvádí se, že v periferii je zraková ostrost až dvacetkrát nižší než v centru. [3] 10

12 1.5 Akomodace Akomodace je popsána jako schopnost lidského oka vidět ostře předměty na rozdílné vzdálenosti. Akomodace souvisí se změnami mohutnosti optického systému oka, které jsou způsobeny ponejvíce změnou zakřivení lomivých ploch čočky. Nejvzdálenější předmět, který je lidské oko schopno pozorovat v relaxovaném stavu leží v tzv. dalekém bodě (punctum remotum). Nejbližší předmět, který je lidské oko při maximální akomodaci schopno pozorovat ostře, leží v tzv. blízkém bodě (punctum proximum). Vzdálenost mezi těmito dvěma body se nazývá akomodační oblast. Statickou refrakcí je nazývána lomivost oka bez přírůstku akomodace. Dynamickou refrakcí je pak nazývána lomivost oka naopak s přírůstkem akomodace. Rozdíl největší možné dynamické refrakce a refrakce statické se udává jako akomodační šíře. Akomodační šíře udává největší možný nárůst refrakce oka dosažitelný akomodací. [4] 11

13 2 Faktory ovlivňující zrakovou ostrost Zraková ostrost může být měřena různými metodami, nicméně je vždy závislá na mnoha faktorech. Zraková ostrost by neměla být brána jen jako číselný údaj bez ohledu na všechny faktory, které ji ovlivňují. Hlavní faktory jsou následující. 2.1 Refrakční vady Refrakční vady jsou jedním z důležitých faktorů, které mají vliv na zrakovou ostrost. Ovlivňují zrakovou ostrost v závislosti na korekci. Jedná se buď o hypermetropické, myopické nebo emmetropické oko. Hypermetropii (dalekozrakost) je možné charakterizovat jako vadu, kdy je oko fyziologicky příliš krátké a optický systém příliš silný, takže se obraz vytváří za sítnicí a na sítnici vzniká neostrý obraz. Myopie (krátkozrakost) pak popisujeme jako vadu, kdy je oko fyziologicky příliš dlouhé a optický systém příliš slabý, takže se obraz vytváří před sítnicí a na sítnici vzniká také neostrý obraz. V případě hypermetropického nebo myopického oka je tedy zraková ostrost ovlivněna a způsobuje defokus na sítnici. Defokus vzniká, když jsou rozostřeny jemné detaily, ostré hrany a kontrastní detaily. Na druhé straně v případě emmetropického oka dopadá obraz přímo na sítnici a zraková ostrost není ovlivněna defokusem a vzniká tedy dokonalý ostrý obraz. [5] 2.2 Osvětlení Pro úlohu rozpoznávání se zraková ostrost zvyšuje s osvětlením. Nicméně při velmi vysokých hladinách osvětlení se může zraková ostrost snížit díky ztrátám kontrastu mezi předmětem a jeho pozadím nebo odrazům na povrchu předmětu snižující kontrast mezi pozadím a předmětem. Čím je vyšší kontrast mezi předmětem a pozadím, tím větší je zraková ostrost. Je-li kontrast snížen, je stále obtížnější si na tmavším pozadí přečíst text a proto musí být text zvětšen, aby správně odpovídal úrovni osvětlení pro dobrou zrakovou ostrost. Hladiny osvětlení výrazně ovlivňují starší generaci, hlavně klienty se šedým zákalem. Šedý zákal se stává zdrojem oslňujícího lesku v oku a proto u těchto postižení zraková ostrost klesá. Jak souvisí osvětlení se zrakovou ostrostí, se zabývají detailněji následující dvě teorie. První z nich udává, že v populaci tyčinek a v populaci čípků, existují různé citlivosti, které jsou distribuovány náhodně. Proto jsou při vysokém jasu všechny buňky aktivní na vysoké úrovni zrakové ostrosti. Při nízkém jasu jsou aktivní jen buňky citlivé na tuto úroveň jasu a 12

14 proto, že jsou rozmístěny náhodně, retinální mozaika je hrubší, tím je dosaženo nižší úrovně zrakové ostrosti. Druhá teorie udává jako možnost, že při nižší hladině osvětlení dojde ke kvantovému zachycení pravděpodobněji v para-centrální a periferní části sítnice díky vyšší prostorové sumaci. Vzhledem k tomu, že hustota fotoreceptorů v této oblasti je nízká, rozlišení je pak tedy horší. Při zvýšení hladiny osvětlení nastane kvantové zachycení pravděpodobněji na centrální části sítnice v macule a ve fovei. Vyšší hodnoty zrakové ostrosti je dosaženo vzhledem k vysoké hustotě fotoreceptorů. [5,6] 2.3 Velikost zornice Oku trvá určitou dobu než zprostředkuje vidění dané věci. Nervovým signálům trvá jiné množství času přenést vzruch očním nervem a podnítit zrakové povědomí. Z tohoto důvodu může velikost zornice určovat, jak rychle nebo jak pomalu může být signál stimulován. To pak určuje, jak moc je ovlivněna zraková ostrost. Velké zornice nechávají procházet více světla do oka, takže sítnice je více stimulovaná. Jako nevýhoda je ovlivnění rozlišení v důsledku aberací, které se zvyšují v oku v důsledku nárůstu hladiny osvětlení. Malé zornice snižují optické aberace v důsledku menšího množství světla procházejícího do oka, nicméně rozlišení je v tomto případě omezováno pro změnu difrakcí. Proto je pro dobrou zrakovou ostrost optimální střední velikost zornice přibližně 3 mm až 5 mm. To je kompromisem mezi difrakčními a aberačními omezeními. Zraková ostrost také klesá s věkem v důsledku snížení velikosti zornice, takže je nutná vyšší úroveň osvětlení u starších lidí ke zlepšení zrakové ostrosti. [5] Obr. č. 3: Rozdílná velikost zornic 13

15 2.4 Stimulované místo na sítnici Zraková ostrost je největší v centru fixace, která je v tomto případě ve fovei. Fovea má největší zrakovou ostrost díky velké hustotě čípků. Jakmile se obraz pohybuje od centra fixace, zraková ostrost je ovlivňována. Ve vzdálenosti již 5 úhlových minut od centra fixace dochází ke ztrátě zrakové ostrosti. Po asi 10 úhlových minutách od centra fixace je to už asi 25% ztráta zrakové ostrosti. To ukazuje, že naše vidění je nejpřesnější ve fovei a ostrost rychle klesá směrem k periferii sítnice. V zájmu dosažení maximální zrakové ostrosti musí člověk ovládáním svého zorného pole umístit foveu na oblast zájmu a k dosažení tohoto cíle, musí mít vynikající okulo-motorickou koordinaci. [5] 2.5 Stav adaptace oka Nejvyššího stupně zrakové ostrosti je dosaženo v případě, pokud je oko přizpůsobeno ekvivalentní úrovni zkušebním stupňům jasu od 34 cd/m 2 do cd/m 2. Pro zkušební jas menší než 34 cd/m 2 bude dosaženo do určité míry lepší zrakové ostrosti. Za fotopických podmínek je vysoká hustota čípků ve fovei zodpovědná za vysokou úroveň zrakové ostrosti. Za skotopických podmínek dochází ke změnám a nejspíš na základě AII amakrinních buněk dochází k omezení rozlišení. Maximální skotopická ostrost nastane v 5-15 excentricity, která je odpovídající hustotě AII amakrinních buněk, zatímco k vrcholné hustotě tyčinek dochází přibližně u [5,6] 2.6 Oční pohyby Naše oči se neustále pohybují a obraz na sítnici se mění. Dojem o statičnosti vzniká vlivem kompenzačních mechanismů. V případě pevné fixace očí jsou oči "téměř" bez pohybu. Proto jsou pohybující se objekty vidět hůř než nepohybující se objekty, které víc ovlivňují zrakovou ostrost. Zraková ostrost bude vyšší, když v sledovaném místě nebude žádný nebo jen malý pohyb. Zraková ostrost se bude zhoršovat, když bude objekt v neustálém pohybu. Z toho tedy vyplývá, že dynamická zraková ostrost je nižší než statická zraková ostrost. [5,6] 14

16 2.7 Doba expozice cíle Detekce malého jasného bodu je závislá na množství světla spíše než na době expozice. Nicméně pro detekci čáry je zraková ostrost úměrná době expozice. Neexistuje však žádný jednoduchý vztah mezi zrakovou ostrostí a expozičním časem pro rozlišení cíle. [5] 15

17 3 Rozlišovací schopnost Rozlišení předmětů či podrobností spočívá ve schopnosti zrakového orgánu rozeznat, že z daných částí zorného pole vycházejí rozdílné světelné podněty, tj. na schopnosti zhodnotit jasnost rozlišovaných podrobností. Jasnost je vlastností vizuálního počitku, tedy pojem psychosenzorický. Fyzikálním protějškem pojmu jasnost je v podstatě fotometrická veličina jas. Aby mohl pozorovatel rozlišit předměty v zorném poli, je třeba, aby předměty měly dostatečně rozdílné jasy, popř. barvy. U trojrozměrných předmětů aby bylo přijatelně vytvořenými stíny zajištěno vyniknutí prostorové struktury a uspořádání předmětů. Nejmenší rozlišitelný rozdíl jasů se nazývá práh rozlišitelnosti jasu a jemu odpovídající kontrast je pak nazýván prahový kontrast. [7] 3.1 Kontrastní citlivost Převrácená hodnota prahového kontrastu se nazývá kontrastní citlivost. Její velikost závisí nejen na jasu bezprostředního okolí rozlišované podrobnosti, tj. na adaptačním jasu, ale také na velikosti podrobnosti, uváděná např. v úhlových minutách. Pro danou velikost podrobnosti s narůstajícím adaptačním jasem kontrastní citlivost vzrůstá. Ideálních hodnot se dosahuje zhruba v oblasti jasů od 100 cd.m 2 až do cd.m 2. Při vyšších jasech už kontrastní citlivost klesá, neboť dochází k oslnění. [7] 3.2 Adaptační jas Pro rozeznávání dvou ploch s rozdílným jasem je klíčová hladina adaptačního jasu. Při nízkém adaptačním jasu, např. 0,0015 cd.m 2, je lidské oko schopné rozlišit plošky s poměrem jasů 1:3 a při vysokých adaptačních jasech, např cd.m 2, je lidské oko schopné rozlišit plošky s poměrem jasů pouze 1:1,01. Snadněji jdou tedy rozlišovat malé kontrasty jasu při vysokém průměrném jasu zorného pole. Při práci, která vyžaduje rozeznávat malé kontrasty, se vyžaduje rovnoměrný jas zorného pole, který by se příliš nelišil od obou porovnávaných jasů. Ale např. pro vlastní zrakový výkon, jako je čtení nebo psaní, je zapotřebí dosáhnout kontrastu co největšího. Umožní to rozeznat např. písmo tužky nebo pera na papíře. Pro delší práci není vhodné vytvářet prostředí zcela jasově monotónní, takové prostředí vede časem k únavě zraku a působí útlumově. [7] 16

18 3.3 Rozlišovací schopnost a zraková ostrost Jedním s důležitých kritérií pro posouzení rozlišovací schopnosti je zraková ostrost. Touto veličinou se míní schopnost oka rozeznat proti danému pozadí dvě podrobnosti, např. body, čáry nebo i malé plošky, které jsou velmi blízko sebe. Čím menší je vzdálenost sledovaných podrobností, které oko ještě rozezná, tím větší je pak zraková ostrost. Zraková ostrost závisí na podmínkách osvětlení a zejména na adaptačním jasu. S rostoucím jasem pozadí zraková ostrost zpočátku narůstá rychle a pak od určitých hodnot jasu, obvykle přibližně od 100 cd.m 2, v určitých situacích již od 25 cd.m 2, roste jen pomalu. Na základě výsledků několika výzkumů o vjemových polích již v dnešní době odborníci odmítají teorii, podle které zraková ostrost závisela pouze na vzdálenosti mezi dvěma fotoreceptory, mezi nimiž byl alespoň jeden receptor nepodrážděný. Bylo totiž prokázáno, že náš zrak provádí rozbor obrazu promítnutého na sítnici způsobem, který je analogický Fourierově analýze, a že kanály zrakového přenosu vedou informaci o dílčích sinusových složkách. Rozlišovací schopnost se dá obecně určit sinusovou složkou obrazu, na jejíž frekvenci je zrak nejcitlivější. U normálně vidoucího lidského oka je rozlišovací schopnost nejlepší při frekvenci přibližně 6 až 9 period na 1 zorného úhlu. Lidské oko není schopno rozlišovat ani čáry velmi vysoké frekvence ani čáry velmi nízké frekvence. Při nízkých hladinách osvětlenosti je rozlišovací schopnost zraku malá, neboť pro zvětšení pravděpodobnosti zachycení malého počtu kvant se pojí velký počet receptorů ve vjemové pole o velkém průměru, čímž se sníží pravděpodobnost zjištění rozdílu několika málo kvant a tím klesá kontrastní citlivost. [7] 3.4 Rozlišovací prahové hodnoty Minimum perceptibile je absolutní prahová hodnota vnímání pro rozlišení slabých světelných podnětů závislých na stavu adaptace oka. Minimum visibile je prahová hodnota rozlišitelnosti malého předmětu na základě světelného kontrastu k poli, které tento předmět obklopuje. Minimum separabile je prahová hodnota schopnosti rozlišit dva blízko sebe ležící body. Minimum cognibile je prahová hodnota pro rozlišitelnost známého symbolu či znaku, rozlišitelnost určitého tvaru. Minimum legibile je prahová hodnota vnímání pro pochopení smyslu pojmu, který se skládá z více známých dílčích symbolů. Je rozhodující na čtení textu. [8] 17

19 4 Optotypy Optotypy se používají k praktickému zjišťování zrakové ostrosti. Jedná se o tabule, ve kterých jsou seřazeny znaky, písmena nebo čísla od největších po nejmenší takovým způsobem, aby šla co nejobjektivněji zhodnotit zraková ostrost. Hodnota zrakové ostrosti neboli vízus je poměr minima separabile (1 ) v konvenční vyšetřovací vzdálenosti k obecnému úhlu α, pod kterým rozlišuje lidské oko detail znaku optotypu. Vízus (V) se udává jako poměr vzdálenosti, ze které je znak optotypu ještě rozeznán, ku vzdálenosti, ze které by musel být rozeznán při vízu V = 1. Zapisuje se vzorcem, kde v čitateli je zkušební vzdálenost a ve jmenovateli pak vzdálenost, ze které by se pozorovateli měl jevit detail znaku pod úhlem 1 (viz obr. č. 4). Obr. č. 4: Detail znaku optotypu pod úhlem 1 K důležitým pravidlům při vyšetřování zrakové ostrosti patří právě i umístění optotypu. Při vyšetřování vízu do dálky se umísťuje optotyp na stěnu do vzdálenosti 5-6 m a do úrovně očí vyšetřované osoby. Při vyšetřování vízu do blízka se optotyp umisťuje do vzdálenosti přibližně 40 cm před vyšetřovanou osobu. [2,8,9] 4.1 Odstupňování optotypů U optotypů existují různá odstupňování, neboť se uplatňují a zvažují různé předpoklady. V roce 1909 byla zavedena mezinárodní zkušební tabulka s aritmetickým odstupňováním decimálních zlomků, která ale nedodržuje Weber-Fechnerův zákon. Členy této neúplné aritmetické řady jsou čísla: 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0; 1,5; 2,0. Pro optotypy určené na šestimetrovou vyšetřovací vzdálenost tomu odpovídá zlomková řada: 6/60; 6/30; 6/20; 6/15; 6/12; 6/10; 6/8,6; 6/7,5; 6/6,7; 6/6; 6/4; 6/3. 18

20 V naší zemi se často setkáváme se Snellenovým odstupňováním použitém na jeho optotypech. Vytvořená Snellenova řada obsahovala původně tyto zlomky: 6/60; 6/36; 6/24; 6/18; 6/12; 6/8; 6/6; 6/5; 6/4. Byla ale ještě v průběhu času upravena a nyní nejčastěji obsahuje tyto zlomky: 6/60; 6/30; 6/24; 6/18; 6/15; 6/12; 6/9; 6/6; 6/4. V roce 1972 bylo vytvořeno logaritmické odstupňování optotypů s rozdílem velikosti znaků v řádku o hodnotu neboli 0,1 log, které na rozdíl od předchozího dodržuje Weber-Fechnerův zákon. [2,8] 4.2 Optotypové znaky Snellenovy optotypové znaky Mezi nejznámější a nejhojněji používané znaky patří Snellenovy optotypy, tvořené z velkých písmen abecedy nebo také číslic. Jsou provedeny takovým způsobem, že každý znak optotypu je vyznačen do čtvercové sítě o straně 5. Tloušťka čar znaku odpovídá 1/5 strany čtvercové sítě a zároveň tedy odpovídá i 1 (viz obr. č. 5). Obr. č. 5: Snellenův optotypový znak, 5 a 1 - úhlové minuty, N - uzlový bod Tyto Snellenovy znaky mají ale řadu nevýhod, mezi nimiž se uvádějí následující. Různá písmena nemají stejnou čitelnost, lépe jsou čitelná písmena S, D, K, H, N, O, C, V, R a Z, která byla později navrhnuta Luisem Sloanem. Počet písmen klesá v řádcích z vrchu od jednoho písmene, které se čte lépe, k osmi písmenům, které se čtou hůř. Horizontální vzdálenost mezi dílčími písmeny není úměrná jejich šířce, rozdíl je mezi %. Taktéž vertikální vzdálenost mezi řádky neodpovídá velikosti písmen. Sled velikosti písmen v řádcích není pravidelný. V neposlední řadě je také nutno zmínit, že tabulky neobsahují znaky pro vízus lepší než 6/5, přestože většina mladé populace má lepší vízus jak 6/4. [10,1] 19

21 Schoberovy optotypové znaky Protože původní Snellenovy optotypy, kreslené do čtverce, nemají správné proporce, ustupuje se od těchto zásad. Do popředí se dostává Schoberova koncepce optotypů díky své snaze přiblížit znaky standardním kaligrafickým a tiskařským zvyklostem podle norem, které tyto obory užívají. Dalším cílem je odstranění zmatků vyšetřovaných osob, které by musely posuzovat pro ně nezvyklé tvary ostatně běžných symbolů, jakými jsou bez pochyb vhodná zvolená písmena a čísla, která jsou užívána u optotypů nejhojněji. Jako nejvhodnější byla vybrána středně tučná písmena, jejich rozměrové poměry jsou 1:5:7. Jsou vyšší o 6-10 % a štíhlejší, jejich tloušťka čáry je o % tenčí. 4,8 ETDRS optotypové znaky ETDRS optotypy byly navrhnuty se snahou o překonání nedostatků Snellenových optotypů. Na sestavení tohoto optotypu se podíleli Bailey a Lovie se svým trojúhelníkovým návrhem, jež je tvořen postupně se zmenšujícími 5 písmeny na každém řádku, ve spolupráci se Slounem a jeho písmeny a s Greenem a jeho logaritmickou progresí. Tento optotyp je celosvětově uznáván a v dnešní době je brán za zlatý standard pro přesné měření zrakové ostrosti. Optotyp obsahuje 14 řádků a v každém z nich je 5 písmen. Má stejně čitelná písmena a to konkrétně S, D, K, H, N, O, C, V, R a Z. Vzdálenost mezi jednotlivými písmeny v každém řádku je vždy stejná a je přitom rovná šířce písmene. Také vzdálenost mezi řádky je stejná a je rovna výšce písmen v dolním řádku. Velikost písmen sleduje logaritmický vzestup a roste ve stejných krocích po 0,1 logmar. [11,1] Obr. č. 6: ETDRS optotypové znaky 20

22 Landoltovy kruhy Landoltovy kruhy jsou optotypové znaky tvaru obdobné písmenu C. Přesněji se jedná o mezikruží s výřezem, jejíž šířka a zároveň i tloušťka čáry znaku odpovídá 1/5 celkové velikosti znaku. Tato část odpovídá detailu znaku, tedy zornému úhlu 1. Znaky jsou jakoby nakresleny do čtvercové sítě o velikosti 5d x 5d (viz obr. č. 8). Kruhy jsou uspořádány v řádcích takovým způsobem, aby jejich mezery směřovaly nejen ve směrech horizontálních a vertikálních, ale i šikmých. Vyšetřovaná osoba pak udává, v jakém směru je mezera. Existuje osm různých polohových variant. V obvyklých pozicích je to nahoře, vpravo, dole a vlevo a v mezipolohách nahoře vpravo, dole vpravo, dole vlevo a nahoře vpravo. Vyšetřovaná osoba se může inspirovat i např. polohou ciferníku na hodinách a pak udává tyto hodnoty: 1:30, 3, 4:30, 6, 7:30, 9, 10:30 a 12. U těchto znaků je tedy možno zkoušet větší počet poloh než např. u Pflügerových háků. Jsou uznávané za nejobjektivnější vyšetřovací optotypové znaky a jsou též jako jediné normované znaky pro celosvětově respektované znalecké účely. [8,10] Obr. č. 8: Landoltův kruh, d - detail znaku Snellenovy a Pflügerovy háky U Snellenových háků se v porovnání s Landoltovými kruhy užívá penalizační činitel v hodnotě 0,87 na celé čtvercové rozloze znaku. Pflügerovy háky jsou pak zmenšeny na obdelníkový základ, kde výška znaku ku jeho šířce je 5:3. Oproti Snelenovým hákům mají tedy kratší horizontální ramena a navíc jejich střední rameno je dále ještě o 1/5 zkráceno a podobá se tak více písmenu E. Vyšetřovaná osoba udává jejich polohu podle toho, kam směřuje neuzavřená strana znaku. Na optotypech mohou být uspořádány pouze ve čtyřech základních polohách a to nahoru, doprava, dolů a vlevo. Tyto optotypy se využívají hlavně při měření zrakové ostrosti u dětí, analfabetů nebo cizinců. Vyšetřovaná osoba má v ruce ukazovátko ve tvaru písmene E a natáčí jím do stejného směru, v kterém vidí optotypový znak. [8,10] 21

23 Obr. č. 9: Snellenovy a Pflügerovy háky, d - detail znaku Dětské optotypové znaky Pro měření zrakové ostrosti u dětí se užívají příhodné obrázky z dětského světa, které mají představovat známé věci, mají mít charakteristickou velikost a též srozumitelnost vzhledem k duševním schopnostem dítěte. U těchto obrázků je těžké dodržet přesně čtvercovou sít, má-li být zachován tvar, a proto bývají různými autory rozmanitě řešeny. Kromě různorodých obrázkových optotypů se můžeme setkat i s tzv. černou rukou. Jedná se o optotyp, na kterém jsou znázorněny černé ruce s prsty ukazujícími ve čtyřech směrech. Vyšetřované dítě napodobuje směr pozorované černé ruky svou vlastní rukou. Celkově bývají dětské testy častěji upraveny pro zkrácenou vyšetřovací vzdálenost kvůli citlivějšímu vyhodnocení jejich sníženého zrakového výkonu. [8,10] Obr. č. 10: Dětské optotypové znaky 22

24 4.3 Optotypové provedení V současné době se dá setkat s velmi různorodými typy provedení optotypů. Dají se však rozčlenit na skupiny optotypů tištěných, světelných, projekčních a digitálních. Jednotlivé typy provedení optotypů mají své výhody i nevýhody, ale ne všechny se mohou použít do každého prostředí nebo v každém případě. [3,8] Tištěné optotypy Tištěné optotypy patří bez pochyb k těm nejjednodušším optotypům, jejichž výroba je i nejlevnější ze všech dosavadních typů. Jedná se o skupinu potištěných tabulek z papírového kartonu nebo v dnešní době již častěji z umělé hmoty. Důraz je kladen na to, aby byl podkladový materiál čistě bílý, nikoli nažloutlý. Pokud se jedná o papírový karton, je u něho často nevýhodou, že zažloutne a tím klesne hodnota kontrastu znaků. Tištěné optotypy se vyrábějí buď samostatně nebo propojené pomocí kroužky do řetězu. Jejich výhodou je, že jsou přenosné. Tyto optotypy užíváme zejména na denním světle. V temné místnosti se osvětlují nejlépe světelnými zdroji, které jsou umístěny po jejich stranách. Je třeba difúzního osvětlení o síle asi 500 luxů s vyloučením oslnění. [9,8,10] Obr. č. 11: Tištěný číselný optotyp 23

25 Světelné optotypy Světelné optotypy jsou v současnosti stále značně rozšířené. Výhodou oproti tištěným optotypům je, že nejsou závislé na osvětlení ve vyšetřovně. Mají dostatečně velký kontrast znaků s ideálním jasem testového pole bez jakéhokoliv oslnění. Konkrétně jde o světelnou skříň s přední deskou o velikosti 100 cm x 100 cm. Skříň bývá dřevěná nebo plastová, v přední části má drážky, do kterých se zasouvá matné sklo. Na tomto skle je zezadu přilepena průsvitná folie, na které jsou pak naexponované fotografickou metodou znaky optotypu. Nejčastěji se dá setkat s vlastní produkcí s kompletní sadou zkušebních znaků na jediném světelném poli. Existují i modernější verze tzv. řádkové optotypy, u kterých se po jednom rozsvěcují dílčí řádky s optotypovými znaky samostatnými žárovkami. Tento typ má tedy tu výhodu, kdy při prosvícení jednotlivých polí je vyšetřovaná osoba na dané znaky lépe soustředěna. Vše je ovládáno otočným spínačem přes spojovací kabel nebo u novějších verzí dálkovým ovladačem. Starší typy světelných optotypů měli rozdílný způsob uložení optotypových znaků. Znaky byly fotograficky naexponovány na materiálu rentgenových folií, které byly situovány mezi dvě tabulky ze skla. Do potřebné polohy se posouvaly ručně případně automaticky pomocí motorku. Dalším starším typem byly velké kotoučové zásobníky, které byly řízeny revolverovým způsobem. Velmi se nerozšířily, neboť by pro dnešní účely vyšetřování vízu museli obsahovat mnoho samostatných tabulek a byly by příliš rozměrné. [8,9] Projekční optotypy Projekční optotypy se řadí již k modernějším vyšetřovacím přístrojům. Na rozdíl od tištěného optotypu má projekční jen jinou velikost projekčního pole a to 4-5 a jiné uspořádání optotypových znaků. Fungují na principu diaprojektoru. K promítání se užívá skupina znaků, které se zmenší fotografickou metodou do diapozitivů o velikosti 16 mm x 16 mm. Pro projekci se užívá revolverový zásobník, který obsahuje všelijaké typy testů, clon, barevných a polarizačních folií. Zásobníků může být i více a společně pak mohou nabídnou spoustu různorodých testů a metod užívaných při subjektivním vyšetření vízu. Jako vhodná projekční vzdálenost se udává 5-6 m. Ve zkušebním poli pak visí stínítko většinou s metalickým povrchem kvůli možnosti práce s polarizovaným světlem u speciálních binokulárních testů. V místě projekční stěny není potřeba vyšší hodnota osvětlení jak 100 luxů, ale ve zkušebním poli je potřeba hodnota osvětlení 400 luxů. U některých dražších typů existuje varianta promítacího objektivu s transfokátorem, kde se dá změnou ohniskové vzdálenosti měnit velikost optotypových znaků takovým způsobem, že odpovídá dané 24

26 vyšetřovací vzdálenosti. Projekční optotypy jsou ovládány většinou dálkovým ovládáním přímo s ikonami jednotlivých typů testů, takže jejich ovládání je velmi snadné a rychlé. Mají ale i nevýhodu a to, že kontrast jejich promítaných znaků závisí na osvětlení místnosti a ne vždy lze dosáhnout standardních kritérií. Promítání v tmavých místnostech není moc příznivé. Některé novější projekční optotypy obsahují fotočlánek a vyvolávají varovný signál, pokud osvětlení v místnosti není vhodné pro vyšetření zrakové ostrosti. [8] Obr. č. 12: Projekční optotyp Digitální optotypy Digitální optotypy jsou nejnovější a nejmodernější verzí optotypů, konkrétně se jedná o LCD optotypy. Tento optotyp neužívá žádný externí počítač ani jiné zařízení. Jedná se přímo o počítač vestavěný do LCD panelu. Tento panel je buď vyráběn s úchytem na stěnu nebo může být umístěn pomocí stojanu na pracovní plochu. Práce s ním je usnadněna díky dálkovému ovladači se všemi potřebnými ikonkami a tím je tedy i manipulace velmi rychlá a snadná. U tohoto optotypu nezáleží na osvětlení vyšetřované místnosti, mají totiž vysokou úroveň jasu, kontrastu a rozlišení. Zrakovou ostrost se tedy může měřit v různých světelných podmínkách a vytvářet si příjemnější pracovní prostředí. Velkou výhodou je možnost změny vyšetřovací vzdálenosti a poté dosáhnutí přesného nastavení velikosti optotypů. LCD optotypy nabízí kompletní sadu celosvětově uznávaných testů k přesnému vyšetření zrakové ostrosti i motility očí. Obsahují nejen běžné testy jako jsou Landoltovy kruhy, Snellenovy znaky, ETDRS optotypy, ale i tabulky, kterými se vyšetřuje kontrastní citlivost a barvocit. Dále jsou zde Schoberův a Worthův test, stereotest, test koincidence a fixační disparity, atd.. Další předností jsou i testy pro vyšetření zrakové ostrosti u řečově a sluchově postižených pacientů. Na našem trhu vynikají jako hlavní výrobci LCD panelů firmy Meoph s.r.o. a 25

27 TOPCOmed s.r.o.. U většiny optotypů lze pravidelně aktualizovat novější software, což poslouží k modernizaci a novelizaci vyšetřujícímu i vyšetřované osobě. [3,9] Obr. č. 13: LCD optotyp 4.4 Hodnocení vízu na optotypech Při zjišťování vízu se testuje nejdříve pravé oko, potom levé oko a nakonec obě oči společně. Vízus nekorigovaného oka je označován jako naturální. Při relaxaci akomodace a provedení korekce skly v přední ohniskové vzdálenosti, tj. 15,7 mm před rohovkou, se jedná o absolutní vízus. Při provedení korekce skly v normální vzdálenosti se jedná o relativní vízus. Vízus vyšetřované osoby stanovujeme na základě vyhodnocení přečtených nebo nepřečtených optotypových znaků. U optotypových řádků jsou na boku pro dané znaky udány hodnoty vízu, které si pak zaznamenáváme. Pro hodnocení vízu na optotypech existují dva způsoby, které se mohou použít vždy jen s určitými optotypovými tabulemi. Konkrétně jde o hodnocení vízu celořádkovou metodou a naproti ní interpolační (prahovou) metodou. Celořádková metoda je často spojována se Snellenovým optotypem, ačkoliv s ní lze hodnotit i údaje z ostatních optotypů. Existují u ní dvě varianty hodnocení. U jedné varianty musí vyšetřovaná osoba přečíst všechny znaky řádku, tj. 100 %, aby byl řádek uznán za přečtený. U druhé varianty musí vyšetřovaná osoba přečíst pouze 60 %, aby byl řádek uznán za přečtený. Interpolační prahová metoda je pevně spojena s principem zjišťování vizu metodou logmar ETDRS, jejíž účinnost vyplývá právě z vlastností logaritmického odstupňování optotypu. Při vyhodnocování vízu podle této metody má každý znak svoji hodnotu logmar. 26

28 Postup vyšetřování má dva způsoby bodování. Vyšetřovaná osoba sleduje optotyp ze vzdálenosti 4 metrů, který má 14 řádků a na každém z nich 5 písmen. První způsob spočívá v tom, že vyšetřovaná osoba čte všechny znaky od největšího přes všechny řádky, až po takový, ve kterém nepřečte alespoň tři znaky. Výslednou hodnotu vízu získáme sečtením všech nepřečtených znaků až úplně dolů a vynásobíme hodnotou 0,02, pokud je na řádku 5 znaků. Druhý způsob je vhodnější pro osoby s lepším vízem. Vyšetřovaná osoba začíná na řádku, který je pro ni celý čitelný. Pokud přečte i nižší řádek, tak se od kompletního přečteného řádku odečte hodnota podle počtu znaků vynásobená hodnotou 0,02, pokud je na řádku 5 znaků. Jednou z nevýhod je časová náročnost této metody, ale naproti tomu zase mnozí autoři uvádějí, že rozdíly mezi vízy naměřenými celořádkovou a interpolační metodou mohou být až dva řádky na optotypu. [2,12] 27

29 5 Fotometrie Fotometrie se zabývá měřením velikosti světelného záření v oboru viditelného světla. Jde především o měření energie vysílané světelným zdrojem a o měření množství světelné energie dopadající na tělesa. Záření přenáší energii a to dokazuje jeho působení na tepelné receptory nebo na oko. Viditelné záření je jen malým úsekem elektromagnetického záření, a to zhruba v rozmezích vlnových délek nm, působící na sítnici lidského oka. Toto záření se obvykle nazývá viditelným zářením nebo také krátce světlem. V této oblasti se dá vystačit s pojmem paprsku, takže fotometrii považujeme za součást geometrické optiky. Při měření světelnětechnických veličin se zjišťují nebo ověřují světelnětechnické parametry různých zařízení a přístrojů, zejména světelných zdrojů, svítidel a osvětlovacích soustav. Metody měření světelnětechnických veličin rozdělujeme na vizuální (subjektivní metody), při kterých se jako indikátor využívá zrak, a na fyzikální (objektivní), při kterých se měří fyzikálními čidly. [13,14] 5.1 Základní pojmy Prvním z pojmů je prostorový úhel (Ω). Pod prostorovým úhlem se rozumí souvislá oblast prostoru vyplněná polopřímkami vycházejícími ze společného bodu V (vrchol úhlu) (viz obr. č. 14). Obr. č. 14: Znázornění prostorového úhlu Ω, V - vrchol úhlu Velikost prostorového úhlu Ω definujeme jako poměr plochy S, kterou vytne na povrchu koule o poloměru r a kvadrátu jejího poloměru. Velikost prostorového úhlu je bezrozměrné číslo, ale pro přehlednost se pro ni používá bezrozměrná jednotka steradián (sr). Je dána tímto vztahem: Ω = S/r 2 (1) 28

30 Dalším důležitým pojmem je bodový zdroj. Je to takový zdroj světla, jehož rozměry jsou zanedbatelně malé při porovnání se vzdáleností od pozorovatele. Pozorovatel jej vidí pod velmi malým zorným úhlem a jeví se mu jako téměř bezrozměrný matematický bod. Plošným zdrojem se nazývá zdroj, jehož velikost není možno zanedbat vzhledem ke vzdálenosti od pozorovatele. Pozorovatel jej pak vidí jako větší či menší zářící plošku. [15] 5.2 Radiometrické veličiny Radiometrické veličiny bodového zdroje Radiometrické veličiny charakterizují výkon zdroje příp. množství energie přenesené na ozařovaná tělesa. Nejčastěji se pracuje na straně zdroje se zářivým tokem a zářivostí a na straně ozařovaných těles s ozářením. Zářivý tok ( e ) je energie vyzářená bodovým zdrojem do zadaného prostorového úhlu za jednotku času. Zářivý tok závisí nejen na charakteru zdroje, ale i na zvoleném prostorovém úhlu. Jeho jednotkou je watt (W). Zářivost (I e ) je zářivý tok do jednotkového prostorového úhlu v zadaném směru. Jednotkou zářivosti je watt na steradián (W.sr -1 ). Ozáření (E e ) je energie dopadající na jednotku povrchu ozařovaného tělesa za jednotku času. Jednotkou ozáření je watt na metr čtvereční (W.m -2 ). Radiometrické veličiny plošného zdroje Pro plošný zdroj zavádíme dvě základní radiometrické veličiny a to intenzitu vyzařování a měrnou zářivost. Intenzita vyzařování (H e ) je energie vyzářená do volného poloprostoru jednotkou povrchu plošného zdroje za jednotku času. Jednotkou intenzity vyzařování je watt na metr čtvereční (W.m -2 ). Měrná zářivost (L e) je zářivost části povrchu plošného zdroje o jednotkovém průmětu do roviny kolmé k zadanému směru paprsků záření. Její jednotkou je watt na steradián a metr čtvereční (W.sr -1.m -2 ). [15] 29

31 5.3 Fotometrické veličiny Současně s faktem, že světlo přenáší energii, zohledňují fotometrické veličiny také různou citlivost lidského oka při jejím "dalším zpracování" pro záření různé vlnové délky. Nelze si vystačit proto nadále s integrálními radiometrickými veličinami a o zdroji musíme mít poněkud podrobnější informaci. Informaci o tom, jak mnoho vyzářené energie připadá na různé vlnové délky. Pro zajištění jednotnosti výpočtů se počítá s hodnotami spektrální citlivosti oka tzv. normálního fotometrického pozorovatele. Fotometrické veličiny bodového zdroje Pro bodový zdroj se zavádí následující fotometrické veličiny - na straně zdroje svítivost a světelný tok a na straně ozařovaného tělesa osvětlení. Svítivost (I) je část světelné energie vyzářené ze zdroje do jednotkového prostorového úhlu v určitém směru za jednu sekundu. V soustavě SI je základní fyzikální veličinou a její jednotkou je kandela (cd), která je v soustavě SI jednotkou základní. Obecně je svítivost zdroje různá v různých směrech. Podle toho, zda svítivost zdroje závisí či nezávisí na směru vyzařování dělíme pak zdroje na neizotropní a izotropní. Pro izotropní zdroj platí vztah: I = /Ω (2) Světelný tok ( ) je veličina, která odpovídá zářivému toku a vyjadřuje schopnost zářivého toku způsobit zrakový počitek, resp. vjem. Jednotkou světelného toku je lumen (lm), který je v soustavě SI definován jako světelný tok, který izotropní zdroj o svítivosti jedné kandely vysílá do prostorového úhlu jednoho steradiánu. Pro světelný tok platí vztah: = I.Ω (3) K vystižení schopnosti zářivého toku e vyvolávat světelný tok se zavádí světelná účinnost záření K. Platí pro ni vztah: K = / e (4) 30

32 Osvětlení (E) je dáno podílem světelného toku dopadajícího na zářivou plochou všemi směry a této plochy. Podobně jako pro světelný tok, může se i pro osvětlení ukázat platnost vztahu formálně shodného s odpovídajícím vztahem pro radiometrické veličiny. Jednotkou osvětlení je lux (lx), který je v soustavě SI definován jako osvětlení jednoho metru čtverečního plochy světelným tokem jednoho lumenu. Platí pro něj vztah: E = /S (5) Fotometrické veličiny plošného zdroje Pro plošný zdroj zavádíme fotometrické veličiny světlení a jas. Světlení (H) je dáno podílem světelného toku vysílaného zářivou plochou všemi směry a této plochy. Světlení je fotometrickým protějškem intenzity vyzařování. Jednotkou světlení je lumen na metr čtvereční (lm.m -2 ). Je dáno vztahem: H = / S (6) Jas (L) je množství světelné energie, kterou vysílá plošná jednotka za jednu sekundu směrem kolmým k ploše (tedy ve směru normály). Jas je fotometrickým protějškem měrné zářivosti a dá se též nazývat měrnou svítivostí. Jednotkou jasu je nit (nt), který je definován jako jas části povrchu plošného zdroje o svítivosti jedné kandely, jejíž průmět do roviny kolmé ke směru pozorování je jeden metr čtvereční. Je dán vztahem: L = I/S (7) Některé z těchto výše jmenovaných veličin a jednotek jsou pro lepší představu zakresleny v následujícím obr. č. 15. [15,16,13] 31

33 Obr. č. 15: Jednotky používané ve světelné technologii 32

34 6 Světelné zdroje Světelné zdroje jsou objekty vyzařující světlo či obecněji elektromagnetické záření. Jedná se vždy o zrychlený pohyb nábojů, kmitající elektrické dipóly apod.. Světelné zdroje se rozdělují podle dvou hledisek. Podle způsobu vzniku, jak byly náboje urychleny či dipóly rozkmitány, mohou být zdroje světla děleny na teplotní, kdy optické záření vzniká zahřátím pevné látky na vysokou teplotu, výbojové, kdy optické záření vzniká vybuzením atomů plynů nebo par kovů v elektrickém výboji, a luminiscenční, kdy optické záření vzniká luminiscencí pevných látek. Z hlediska původu se světelné zdroje dělí na přírodní, vzniklé bez zásahu člověka - slunce, blesk, měsíc a polární záře a na umělé, určené na přeměnu nějaké energie. Světelné zdroje jsou popsány kvantitativními a kvalitativními parametry. Ke kvantitativnímu parametru světelných zdrojů se řadí měrný výkon, ke kvalitativním parametrům pak životnost světelného zdroje, prostorové rozložení světelného toku, stálost světelného toku v průběhu života zdroje a chromatičnost světla zdroje. [15,17] 6.1 Elektrické světelné zdroje Obr. č. 16: Rozdělení zdrojů elektrického světla Teplotní zdroje světla - žárovky Klasická žárovka Klasická žárovka mění elektřinu ve světlo jako tepelný zářič, kdy proud prochází vláknem a rozžhaví jej. Konstrukce žárovky je jednoduchá a obsahuje: vlákno, nosný systém vlákna, baňka a patice. Světlo vzniká rozžhavením tenkého wolframového vlákna, které se 33

35 během svícení vypařuje. Vlákno se stále zeslabuje, nejvíce v místech s vyšší teplotou a tam se pak přeruší. Baňky žárovek mohou být nejrůznějšího tvaru např. svíčka, hruška nebo koule a nejrůznějšího provedení, buď čiré, mléčné nebo opalizované. K jejím výhodám patří okamžitý start bez blikání, teplé a příjemné světlo, nízké pořizovací náklady a snadná výměna a údržba. K jejím nevýhodám patří velmi nízká světelná účinnost, asi 8 % z celkové spotřebované elektrické energie, zbylých 92 % energie je vyzařováno v podobě tepelného záření. Dále je to její vysoká povrchová teplota a ze všech zdrojů nejkratší životnost, pouhých hodin. V poslední době už jsou klasické žárovky vyřazovány z provozu. Obr.č. 17: Klasická žárovka Halogenová žárovka Halogenová žárovka je plněná plynem s příměsí halogenů nebo jejich sloučenin, což omezuje vypařování wolframového vlákna a tím i zvýšení životnosti žárovky. Její baňka je vyrobena z křemenného skla kvůli odolávání vysokým teplotám uvnitř. Vyšší teplotou žhaveného wolframového vlákna (3 000 C) se dosahuje snížení spotřeby při stejné svítivosti. K jejím výhodám patří okamžitý start, příjemné bílé světlo, možnost postupného stmívání a oproti klasické žárovce o % nižší spotřeba dvakrát delší životnost, tedy asi hodin. K nevýhodám patří vyšší pořizovací cena, náročnější technologie výroby a nutnost použití transformátoru. Halogenové žárovky by se měly zvolit do místností s častým spínáním, nejčastěji se používají na svícení na chodbách domů, na toaletách a v koupelnách. [17,18] 34

36 6.1.2 Výbojové zdroje světla Výbojové zdroje světla využívají přeměny elektrické energie na světelnou ve formě elektrického výboje, který hoří v prostředí plynů nebo par kovů ve skleněné trubici mezi alespoň dvěma elektrodami. Hlavní dělení je podle tlaku plynu nebo kovových par na nízkotlaké a vysokotlaké. Dále se rozdělují na plynové, s kovovými parami nebo smíšené. Další dělení je podle druhu elektrod na výbojové zdroje světla se studenými elektrodami, se žhavenými elektrodami po celou dobu svícení a s elektrodami žhavenými jen po zapálení výboje. [19] Nízkotlaké výbojové zdroje světla Zářivky Zářivky jsou nízkotlaké výbojky, ve kterých světlo vzniká působením UV záření na luminofor, který toto záření transformuje ve viditelné záření. Na typu luminoforu je závislý odstín světla. Součástí zářivky jsou dále startér a tlumivka, které umožňují její start, funkci a ekonomický provoz. Zářivky mají při stejné svítivosti až o 80 % nižší spotřebu než klasické žárovky. Zářivky se neumisťují v prostorách, kde se často rozsvěcuje a zhasíná, protože jejich životnost je závislá na počtu sepnutí. Kompaktní zářivky představují skupinu nových světelných zdrojů používající se jako náhrada klasických žárovek. Ve srovnání s nimi mají podobné geometrické rozměry, téměř stejnou kvalitu barev a zároveň mají podstatně vyšší účinnost a delší životnost až hodin. K jejich dalším výhodám patří úspora energie, široká nabídka tvarů a barev světla a jednodušší údržba. K jejich nevýhodám patří vyšší pořizovací náklady, pomalejší start a ekologická zátěž kvůli obsahu rtuti. Nehodí se proto do místností jako je koupelna nebo toaleta. Obr. č. 18: Kompaktní zářivka 35

37 Indukční výbojky Indukční výbojky využívají principu indukce a jsou považovány za světelný zdroj třetí generace nebo světelný zdroj budoucnosti. V hruškovité baňce je zatavena otevřená trubice s indukční cívkou a obsahuje inertní plyn a páry rtuti. Atomy rtuti vybuzené polem vytvářeným cívkou emitují UV záření, které je přeměňováno luminoforem na viditelné světlo. Jejich výhodou je extrémně dlouhá životnost až hodin a konstantní světelný tok v širokém teplotním rozsahu. Nízkotlaké sodíkové výbojky U nízkotlakých sodíkových výbojek nastává výboj ve výbojové trubici naplněné argonem, neonem a sodíkem. Mají životnost až hodin. Směsové výbojky Směsové výbojky vyrábí světlo z emise elektronů wolframového vlákna a výboje ve výbojové trubici. Mají životnost hodin a jsou ideální pro cenově výhodnou výměnu zdrojů osazených klasickými žárovkami. [18,19] Vysokotlaké výbojové zdroje Vysokotlaké rtuťové výbojky Vysokotlaké rtuťové výbojky vyzařují světlo, které je modrobílé a modrozelené. Mají podobu baněk naplněných směsí argonu a dusíku, které obsahují křemenný hořák, elektrody a rezistor. Jejich výhodou je stálost světelného toku během života, odolnost proti teplotním změnám a proti otřesům. Jejich životnost je hodin. Protože se výboj ustaluje až asi po pěti minutách, nehodí se k osvětlení vnitřních prostorů, ale používají se k osvětlení průmyslových prostorů, ulic a sportovišť. Halogenidové vysokotlaké výbojky Halogenidové vysokotlaké výbojky jsou obdobou rtuťových výbojek s přidanými halogenidy různých kovů, které zvýší jejich měrný výkon. Jejich životnost je hodin. Používají se ve veřejném a průmyslovém osvětlení, ale hlavně při osvětlování sportovišť. 36

38 Vysokotlaké sodíkové výbojky Vysokotlaké sodíkové výbojky vyrábí výboj ze světelně technického hlediska velmi zajímavý. Při nízkých tlacích jde o záření ve žluté oblasti spektra, při zvyšování tlaku par sodíku dochází k výraznému rozšíření spektra, což způsobí lepší podání barev osvětlovaných předmětů. Jejich životnost je až hodin. Používají se k osvětlení veškerých komunikací, pěších zón, ale i průmyslových prostorů. [19] Luminiscenční světelné zdroje Elektroluminiscence je způsobena srážkami atomů s volnými elektrony či ionty urychlenými vnějším elektrickým polem. Dá se pozorovat např. při výbojích v plynech. LED diody (LED - Light Emitting Diode) LED dioda je elektronický prvek, který emituje při průchodu elektrického proudu polovodičovým přechodem záření ve velmi úzkém spektru. Vzniklé světlo je nekoherentní. Vzhledem k fyzikálnímu principu tohoto světelného zdroje mohou mít LED diody v podstatě libovolnou barvu světla např. červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá a bílá. Kromě jednobarevných LED se vyrábějí i vícebarevné a dále např. blikající, infračervené a ultrafialové. K jejich výhodám patří malé napájecí napětí, nízká spotřeba, čip má malé rozměry, odolnost vůči nárazům, nízká povrchová teplota, dlouhá životnost až hodin, nízké nároky na údržbu, minimální doba náběhu, možnost častého zapínání a vypínání a ekologická nezávadnost. K jejich nevýhodám patří vyšší pořizovací náklady, závislost výkonu na teplotě prostředí a při špatném zapojení v závěrném směru se mohou diody poškodit. V posledních letech se stále více LED diody prosazují v nejrůznějších světelně technických aplikacích. Užívají se pro domácnost, kanceláře, školní prostory, ale také v mobilních prostředích, dopravním průmyslu, ručních svítilnách atd.. [15,19,18] Obr. č. 19: LED dioda 37

39 7 Osvětlení 7.1 Typy osvětlení Přímé osvětlení vzniká, když ze zdroje dopadá všechno světlo přímo na osvětlovaný předmět. Přímé osvětlení dobře využívá světelného toku zdroje a můžeme ho cíleně směrovat. Nevýhodou je vznik tmavých stínů s ostrými okraji a časté oslnění. Pro přímé osvětlení se využívají všechny typy světelných zdrojů, je nutné dodržení vzdálenosti světelného zdroje od osvětlované plochy, která je nezbytná pro vyloučení možnosti vzniku požáru. Polopřímé osvětlení je kombinací osvětlení přímého a nepřímého. Zdroj světla vyzařuje část světla také na stěny a strop a světlo odražené od nich prosvětluje stíny a oslnění od svítidel je přijatelnější. Místnost působí tímto mnohem příznivěji. Smíšené osvětlení vzniká, když světelný tok rozptyluje stejnoměrně všemi směry, a jsou tedy zhruba stejně osvětleny podlaha, strop i stěny. Smíšené osvětlení vyhovuje tam, kde se nepožaduje větší osvětlení daného místa. Nepřímé osvětlení vzniká, když je k osvětlení využit odraz světla, které dopadá na strop a horní část stěn a celá místnost je osvětlena rovnoměrně. Nevýhodou jsou ztráty při odrazu světla a výhodou je minimální oslňování. Zdroj světla pro nepřímé osvětlení se instaluje nad úroveň hlavy stojícího člověka a jejich světelný tok směřuje téměř výhradně ke stropu. [18] Obr. č. 20: Typy osvětlení 38

40 7.2 Měření osvětlení Metodiku měření a požadavky na měřicí přístroje včetně jejich přesnosti popisuje norma ČSN Měření osvětlení vnitřních prostorů. Tato norma obsahuje tři části: Základního ustanovení, Měření denního osvětlení a Měření umělého osvětlení. Osvětlení se měří pro ověření, zda byly splněny podmínky a hodnoty osvětlení podle projektu, zda jsou hodnoty osvětlení v souladu s normami a pro porovnání různých řešení z hlediska hospodárnosti při dosažení podmínek zrakové pohody. Existují tři základní druhy měření osvětlení a to přesné pro výzkumné účely a náročné vnitřní prostory, dále provozní pro ověřování navržených a realizovaných podmínek a jejich dodržování a poslední orientační pro ověřování základních podmínek zrakové pohody. Pro každý druh měření osvětlení jsou dány rozdílné požadavky na přesnost měřicích přístrojů. Pro měření osvětlení se používá luxmetr. Luxmetr se skládá z přijímače s korigovaným fotočlánkem a z měřícího zařízení s digitálním nebo analogovým indikátorem. Při měření je třeba dbát na to, aby se nepřekročil měřicí rozsah přístroje a aby nedošlo k ozáření čidla nadměrným světelným tokem. Dále je třeba věnovat pozornost tomu, abychom vlastním tělem příliš nezasahovali do prostorového rozložení světelného toku. Ve vnitřních prostorech se měří nejčastěji ve výšce pracovní nebo srovnávací roviny, která je asi 85 cm. Ve venkovních prostorech se měří asi 20 cm nad povrchem země. [20,14] 7.3 Požadavky na osvětlení Osvětlení je důležitým fyzikálním faktorem v pracovním i v komunálním prostředí. Všechny vnitřní pracoviště musí splňovat požadavky na osvětlení dané normou ČSN EN Světlo a osvětlení Osvětlení pracovních prostorů Část 1: Vnitřní pracovní prostory. K osvětlení pracoviště se užívá osvětlení denní (sluneční svit), umělé (žárovky, zářivky, atd.) nebo kombinované (spojení obou typů). Požadavky na osvětlení lze shrnout do následujících bodů: správný směr - eliminování vzniku stínu na místě zrakového vjemu rovnoměrnost osvětlení - s důrazem na místa výkonu práce stálost osvětlení - vyloučení kolísání intenzity zdroje osvětlení redukce oslnění - úhel mezi rovinou očí zaměstnance a světelného zdroje >30 barva světla - co nejvíce podobná barva umělého světla přirozenému 39

41 Základem dobré osvětlovací praxe je splnit, kromě požadované osvětlenosti, další kvalitativní a kvantitativní požadavky. Tyto požadavky na osvětlení jsou určeny uspokojením tří základních lidských potřeb a to zrakové pohody, když se pracovníci velmi dobře cítí a to nepřímo přispívá k vysoké úrovni produktivity. Dále zrakového výkonu, když jsou pracovníci schopni vykonávat zrakové úkoly i při obtížných podmínkách a po dlouhou dobu. A poslední je bezpečnost. Mezi hlavní parametry určující světelné prostředí řadíme rozložení jasu, osvětlenost, oslnění, směrovost světla, podání barev a barevný tón světla, míhání světla a denní světlo. [20,21,22] 40

42 8 Světlo a adaptační mechanismy oka Adaptace oka znamená přizpůsobení se oka různým hladinám osvětlení. Oko má schopnost přizpůsobit se osvětlenostem svislé roviny proložené zornicí v rozmezí asi od 0,25 lx až do 10 5 lx. Schopnost vnímat je ještě nižší a je uváděna asi při lx. Jedná se tedy o poměrně velké změny osvětlenosti a oko se jim přizpůsobuje nejen změnou velikosti zornice, ale i změnou citlivosti fotoreceptorů sítnice a též změnou velikosti vjemových polí sítnice. Co se zornice týče, tak její průměr se maximálně mění přibližně od 1,8 mm až do 7,5 mm a její plocha se může měnit asi v poměru 1:16 až 1:20. Změna průměru zornice trvá přibližně od 360 ms až do 380 ms, v některých náhlých změnách podnětu může trvat i jen 100 ms. Zvýšením intenzity osvětlení dojde k následnému zúžení zornice a naopak snížením intenzity osvětlení dojde k následnému rozšíření zornice. Uvádí se, že ženy, mladší osoby a lidé se světlou pletí mají oproti ostatním zornice relativně širší. Následně s přibývajícím věkem se velikost zornic zmenšuje. Jedním z hlavním adaptačních mechanismů je však fotochemický děj, kdy dochází k rozkladu zrakových pigmentů ve fotoreceptorů působením světla. V sítnici se nachází čtyři druhy pigmentů. Tři z nich jsou čípky, z nichž každý druh obsahuje jiný pigment. Čtvrtý druh pigment, zrakový purpur (rodopsin), je vázán na tyčinky. Rychlost rozpadu pigmentu závisí jak na parametrech předcházejícího osvětlení, kterým se oko přizpůsobilo, tak na jasu a vlnové délce nového světelného podnětu. Např. rodopsin rychle bledne při použití žlutozeleného, modrého, zeleného a žlutého světla a naopak nejpomaleji bledne při použití světla červeného. Proto má-li se dosáhnout rychlejší adaptace na šero, nasadí se červené brýle nebo se celá místnost osvětlí červeným světlem. Regenerace fotopigmentů čípků ve tmě je podstatně rychlejší, trvá asi 1,5 minuty, než u rodopsinu, která trvá až 5 minut. Při adaptaci oka na světlo, tedy z nižší hodnoty jasu na vyšší, která může nastat při přechodu ze tmy do světla, se vlivem rozkladu fotopigmentů snižovat citlivost fotoreceptorů. Děj bývá dokončen asi do 1 minuty a doznívá ještě deset 10 minut. Při adaptaci oka na tmu, tedy z vyšší hodnoty jasu na nižší, které může nastat při přechodu ze světla do tmy, vyžaduje naopak vytvoření zásob fotopigmentů, a proto může trvat od několika minut při vysokých hladinách osvětlenosti až i hodinu při nízkých hladinách osvětlenosti. Mnohem více dokonalejším adaptačním mechanismem je pak zmenšování průměru vjemových polí sítnice při vysokých hladinách osvětlenosti a naopak potom jejich zvětšování 41

43 při nízkých hladinách osvětlenosti. Při přijatelně vysoké hladině osvětlení, tj. např. při denním světle, se z citlivých buněk sítnice uplatňují hlavně čípky. Podle trojkomponentní teorie existují tři druhy čípků, které jsou vzájemně rozdílné ve své spektrální citlivosti k záření různých vlnových délek. Jeden druh je citlivý na modré světlo, druhý na žlutozelené světlo a třetí na červené světlo. Díky tomuto mechanismu je umožněno barevné vidění, uskutečňuje se při jasech vyšších než 10 cd.m 2 a nazývá se vidění denní nebo také vidění fotopické. Světlocitlivé buňky sítnice druhého typu, tj. tyčinky, jsou až tisíckrát citlivější než čípky a uplatňují se při hladinách jasu nižších než 0,001 cd.m 2. Toto vidění se nazývá vidění noční nebo také viděni skotopické. Tyčinky mají různou citlivost na jednotlivé barvy. Nejvíc citlivé jsou na modrofialovou barvu, podstatně méně jsou pak citlivé na červenožlutou barvu. Z tohoto důvodu se na velkou vzdálenost rozeznává modré světlo mnohem lépe než světlo červené. V rozmezí hodnot jasů od 0,001 do 10 cd.m 2 se při vidění uplatňují oba druhy světlocitlivých buněk a takové vidění se označuje mezopické vidění. Tento přechod mezi fotopickým a skotopickým viděním je dalším adaptačním mechanismem oka. K dalším adaptačním mechanismům se řadí i důležitá adaptace na barvy, která zpostředkovává určitou stálost vnímání barevných tónů i při poměrně velkých změnách spektrálního složení přírodního a určitého umělého světla. Zrakový vjem nevzniká ani nezaniká současně s popudem, ale má určité časové zpoždění. Rychlost vnímání závisí hlavně na jasu předmětů v zorném poli a stoupá s růstem hodnot jasu přibližně do 300 cd.m 2. Při jasu 0,15 cd.m 2 je potřebná doba ke vzniku vjemu zhruba 1 s, naproti tomu při jasu 1 cd.m 2 přibližně 0,5 s. Těchto vědomostí se využívá hlavně pro osvětlování dopravních cest. Rychlost vnímání stoupá i se zvětšováním kontrastu jasů podrobnosti a pozadí. Délku zrakového vjemu podstatně ovlivňuje intenzita podráždění a doba trvání světelného popudu. V centrech nervové soustavy vyvolávají vytříděné, upravené a zpracované informace o světelných popudech dvě odlišné reakce. První probíhá bez vědomí člověka jako reflexní reakce celého organismu na určité dávky radiace a současně jako adaptační a akomodační, popř. motorické přizpůsobení zrakového orgánu světelným vlivům. Druhý souhrn reakcí vyplývá ze zrakového vjemu, uvědomění si situace za spoluúčasti jiných smyslových orgánů v souvislosti s poznatky z předcházejících dráždění i vzhledem ke zkušenostem v záznamech paměti. Uvědomění si určité vizuální informace o prostředí vyvolá nervové impulzy v psychických zónách, které souvisejí s myšlením, cítěním, pozorností, představivostí, vzrušením apod.. Všechny tyto vlivy určují konečný postoj a reakci člověka na zrakový vjem. 42

44 Funkce paměťových a pozornostních mechanismů je proto nezanedbatelnou součástí a tyto mechanismy patří k významným fyziologickým adaptačním mechanismům. [23] 43

45 9 Výzkum 9.1 Úvod V praktické části diplomové práce jsou prezentovány metody a výsledky výzkumu, který byl prováděn ve vyšetřovně Katedry optometrie a ortoptiky na Lékařské fakultě Masarykovy univerzity v Brně. Data pro tento výzkum byla měřena od listopadu 2013 až do března Cíl výzkumu Cílem jedné části tohoto výzkumu bylo srovnání změřených hodnot vízu na vyšetřovací vzdálenost 6 metrů a na 3 metry na třech různých typech optotypů. Této problematice se věnuje pouze několik zahraničních studiích a každá z nich má poněkud rozdílné výsledky i názory, což bylo právě inspirací pro zahájení tohoto výzkumu. V České republice na toto téma doposud nebyly provedeny prozatím žádné výzkumy ani studie. Vyšetřovací vzdálenost 3 metrů se běžně nepoužívá, s výjimkou užití u vyšetření velmi malých dětí, pro které je běžná vyšetřovací vzdálenost 5-6 metrů příliš daleko. Hlavním cílem bylo tedy porovnat výsledné průměrné změřené hodnoty vízu na tyto vzdálenosti a zjistit zda by se dala vyšetřovací vzdálenost 3 metrů aplikovat i do praxe. Cílem druhé části tohoto výzkumu bylo srovnání změřených hodnot vízu při různých intenzitách osvětlení 500 luxů a 100 luxů, a tyto opět na třech různých typech optotypů. Zahraniční články a studie týkající se této problematiky se opět částečně rozchází v názorech a ve výsledcích. Podobné problematice je věnován i nejeden výzkum v České republice. Hlavním cílem tedy bylo zjištění, zda a jak se vízus bude měnit a která intenzita osvětlení bude pro daný optotyp vhodnější. 44

46 9.3 Pracovní hypotézy Podle stanovených cílů byly zformulovány následující hypotézy: První hypotéza: Vízus změřený ve vyšetřovací vzdálenosti 3 metrů bude vyšší než ve vyšetřovací vzdálenosti 6 metrů. Tato hypotéza byla stanovena na základě poznatku uváděného v mnoha publikacích, že vyšetřovací vzdálenost by měla být 5-6 metrů, aby se zabránilo akomodaci. Ve vyšetřovací vzdálenosti 3 metrů by se tedy mohla na refrakci podílet ještě i částečně akomodace a vízus by mohl být vyšší. Z tohoto důvodu byla záměrně vybrána skupina v mladém věku, která by měla mít ještě dostatečně velkou akomodační šíři. Druhá hypotéza: Vízus se bude měnit při snížení intenzity osvětlení vyšetřovny. Jelikož se jednalo o tři různé typy optotypů, mělo u každého typu jít i o trochu jinou změnu vízu. U LCD optotypu je uváděno, že při měření vízu nezáleží na intenzitě osvětlení. Ale i přesto v praxi probíhá měření vízu pomocí tohoto optotypu častěji při nižší než při vyšší intenzitě osvětlení. U projekčního optotypu je uváděno, že by mělo být osvětlení zkušební plochy asi 400 lx. V tomto případě probíhá v praxi měření častěji i při nižších intenzitách osvětlení nebo dokonce i za tmy. Při nižších intenzitách osvětlení je dosáhnuto většího kontrastu optotypových znaků, takže by se mohla hodnota vízu zvýšit. U tištěného optotypu je uváděno doporučené osvětlení 500 lx. Při tomto doporučeném osvětlení by měla být hodnota vízu nejvyšší. Při osvětlení 100 lx by se měla hodnota vízu snižovat. 9.4 Metodika výzkumu Pro výzkum byla stanovena přibližná metodika, která ale musela být v průběhu měření upravena, aby mohla být za daných podmínek realizována. Skupina byla selektována dvěma kritérii. Jedním daným kritériem byl věk let. Druhým daným kritériem byl minimální monokulární vízus na obou očí V = 0,8 měřený na LCD optotypu ve vyšetřovací vzdálenosti 6 metrů. 45

47 9.4.1 Vyšetřované osoby Do výzkumu bylo zahrnuto 23 vyšetřovaných osob, konkrétně se jednalo o 19 žen a 4 muže. Procentuální zastoupení žen a můžu je uveden v grafu č. 1. Věk těchto osob se pohyboval v intervalu od 22 do 29 let a jejich věkový průměr byl 25 ± 2 let. Věkový interval zkoumaných osob nebyl příliš rozsáhlý, což zapříčinil hlavně fakt, že vyšetření mohlo probíhat většinou jen v dopoledních hodinách nebo v brzkých odpoledních hodinách a v této době je většina lidí v tomto věku ve škole nebo v práci. Ve zkoumané skupině bylo 8 emetropů s refrakcí od 0 až do ± 0,5 D, 10 myopů s refrakcí od -0,75 až do -9,0 D, 3 hypermetropové s refrakcí od +2,75 až do +5,25 D a 9 osob z celkového počtu mělo astigmatismus od -0,75 až do -2,5 D. 17% 83% muži ženy Graf č. 1: Procentuální zastoupení žen a mužů Použité přístroje a pomůcky Na měření vízu byly použity tři různé typy provedení optotypů a to tištěný, projekční a LCD optotyp. U tištěného typu se jednalo o Snellenův optotyp firmy Oculus (viz obr. č. 21), který se věsí na stěnu. Je vyrobený z plastu, který je velmi odolný a jeho výhodou je, že se neleskne a znaky jsou tedy dobře čitelné. Rozměr tohoto optotypu je přibližně 49,5 x 29,5 cm. Tento optotyp slouží na vyšetřovací vzdálenost 6 metrů nebo 5 metrů. Na levé straně jsou v 9 řádcích písmena pro vyšetřovací vzdálenost 6 metrů a odpovídají hodnotám vízu 0,15; 0,20; 0,25; 0,33; 0,50; 0,75; 1,0; 1,33 a 2,0. Na pravé straně jsou v 9 řádcích číslice pro vyšetřovací vzdálenost 5 metrů a odpovídají hodnotám vízu 0,125; 0,167; 0,20; 0,27; 0,41; 0,62; 0,83; 1,11 a 1,66. 46

48 Obr. č. 21: Snellenův tištěný optotyp Jako projekční optotyp byl využit přístroj Nidek SCP-660 (viz obr. č. 22), jehož znaky se promítají na stínítko z metalického povrchu. Tento přístroj má hmotnost 7 kg a rozměry 185 x 210 x 345 mm. Jeho hlavní části tvoří v přední časti projekční čočka, okno pro dálkové ovládání, zaostřovací kroužek a spínač napájení. V zadní časti to pak jsou konektor pro synchronizované ovládání, zásuvka k napájení, tlačítko na odstranění horního krytu a držák pojistky. Tento přístroj obsahuje dálkový ovládač s ikonami pro usnadnění práce. Přístroj má k dispozici 26 druhů tabulí, které se dají měnit v průměru za dobu 0,3 sekundy. Nabízí možnost zakrývání znaků jak horizontálně, kdy je ponechán jen jeden řádek znaků, tak vertikálně, kdy je ponechán jen jeden sloupec znaků, nebo lze také ponechat pouze jeden samostatný znak. Pro měření zrakové ostrosti obsahuje znaky s hodnotami vízu od 0,05 do 1,5 a v jeho řádcích jsou počty znaků od jednoho znaku do maximálně čtyř znaků vedle sebe. Promítací vzdálenost je v rozmezí 2,9 až 6,1 metrů. Zaostřování na danou vzdálenost probíhá pomocí zaostřovacího kroužku ve spodní části přístroje. Projekční zvětšení je udáváno 25 x (v 5 metrech). Lampa obsahuje halogenovou žárovku o 12 V/20 W s životností kolem hodin. Jeho spotřeba energie je 50 VA. Přístroj obsahuje následující doporučení pro zacházení s ním. Přístroj by se neměl nikdy nechávat na místě, kde se práší, kde je vysoká teplota a kde jsou vlhké podmínky. Dále by se neměl používat v místě, kde by mohlo dojít k vibraci nebo silnému nárazu. To samé se musí dodržovat při jeho převozu. Nikdy by se nemělo dotýkat povrchu projekční čočky. Pokud se 47

49 tak stane a je na čočce otisk prstu anebo v případě, že je čočka zaprášená, nesmí se na očištění povrchu používat žádný tvrdý materiál, aby se čočka nepoškrábala. Použije se vata namočená v alkoholu a čočka se jí jemně utře. Pokud jsou povrch a ostatní časti špinavé, mělo by se to utřít suchou utěrkou. Když se jedná o opravdu velké znečištění může se použít utěrka s trochou vody. Nikdy by se ale neměla požívat organická rozpouštědla jako je např. ředidlo, která by dokonce i mohla rozpustit povrch jednotlivých částí. Pokud přístroj není používán, měl by se zakrývat ochranou folií. V případě, že se přístroj déle nepoužívá, je vhodné odpojit jeho napájecí kabel ze zástrčky a z dálkového ovladače vyndat baterie. [24] Obr. č. 22: Projekční optotyp Nidek SCP-660 Jako LCD optotyp byl použit na stěně zavěšený LCD panel CC-100XP firmy TOPCOmed s.r.o. (viz obr. č. 23) s optotypovou obrazovkou o rozměru úhlopříčky 22 palců s vysokým rozlišením. Tento přístroj má hmotnost 7 kg, rozměry 578 x 410 x 70 mm a jeho zobrazovací plocha je 476 x 268 mm. Je ovládán dálkovým ovladačem, virtuálním ovládáním v počítači nebo ovladačem automatického foropteru, při jejich propojení. Nabízí všechny možné testy k vyšetření zrakové ostrosti, barvocitu, kontrastní citlivosti a spoustu binokulárních testů. Z testů k vyšetření zrakové ostrosti se jedná konkrétně o Landoltovy kruhy, Písmena, Čísla, Éčka, 5 dětských sad, ETDRS, Červeno-zelený test, Astigmatický vějířovitý test, Brokův test. Nabízí možnost zakrývání znaků jak horizontálně, kdy je ponechán jen jeden řádek znaků, tak vertikálně, kdy je ponechán jen jeden sloupec znaků, nebo lze také ponechat pouze jeden 48

50 samostatný znak. Velkou výhodou je možnost měnit znaky za jiné, aby si je vyšetřovaná osoba nemohla pamatovat z předchozího měření. Z binokulárních testů se konkrétně jedná o Schoberův test, Worthův test, Barevný test, Inverzní test, Sine wave contrast test, Contrast modifying test, Contrast sensitivity test Separation, Polarizace, Duochrome balance test, Křížový test, Křížový test fixací, Zeigertest, Dvojitý Zeigertest, Coincidence test H&V s fixací, VA vyvažovací test, Ručičkový test, Dvojručičkový test, Stereo test, Stereo trojúhelník 11, Stereo valenční 20, Diferencovaný stereo test, Vertikální OXO-like, Horizontální OXO-like, Random dot, Cowenův test a Fixační disparity test. Oddělení obrazů pro binokulární testování probíhá prostřednictvím polarizační technologie, která zajišťuje obzvláště u LCD optotypů unikátní 100% separaci bez stínů. LCD optotyp nabízí také možnost různého způsobu zvolení zápisu hodnot vízu. Může to být buď logaritmicky v hodnotách od 1,3 až do -0,3, decimálně od 0,05 až do 2,0, podle Snellena v metrech od 120 až do 3, podle Snellena ve stopách od 400 až do 10 nebo podle Monoyera od 0,5 až do 2,0. Vyšetřovací vzdálenost se dá zvolit v rozmezí 2,9 až 6,1 metrů. Tento typ využívá nejnovější LED technologie pro dokonalé nastavení kontrastu a světlosti testů, jeho kontrast je :1. [25] Obr. č. 23: LCD optotyp 49

51 Dalším používaným přístrojem byl digitální měřič osvětlení CEM DT-8809A. Tento přístroj má hmotnost 390 g, rozměry přístroje 170 x 80 x 40 mm a rozměry fotodetektoru 115 x 60 x 20 mm. Měřič slouží k přesnému měření plošného osvětlení buď v luxech (Lux) nebo ve fotokandelách (FC). Vyhovuje spektrálnímu rozsahu podle Mezinárodní osvětlovací komise (CIE) a je plně korigován pro náhodné hranové světelné jevy. Má dobrou konstrukci a díky tomu je velmi kompaktní, lehký a také snadno ovladatelný. Měřící čidlo, které je citlivé na světlo, je vybaveno křemíkovou fotodiodou o dlouhé životnosti a je opatřeno spektrálním filtrem. K jeho vlastnostem patří následující. Měřič nabízí volbu měřícího modu v Lux nebo FC. Má rozsah měření úrovně osvětlení od 0,1 Lux do 0,1 klux / od 0,01 FC do 0,01 kfc, opakovaně. Přístroj je velmi přesný a má rychlou odezvu. Má také velmi krátký čas náběhu i doběhu. Umožňuje měřit maximální, minimální a relativní hodnoty. Přístroj má dobře čitelný široký displej s podsvícením a s popisem a jednotkami pro snadný odečet změřených hodnot. Pro relativní spektrální odchylku dochází ke korigování. Pro většinu běžných světelných zdrojů už není nutné dodatečně přepočítávat korekční faktor. Nabízí funkci Data-hold, jež umožňuje pozdržení výsledku na displeji. Dále funkci Peak-hold, jež umožňuje zachycení světelného zákmitu o délce trvání alespoň 10 µs. Je ho možno propojit pomocí rozhraní USB s počítačem. Přístroj obsahuje následující doporučení pro jeho uchovávání. Doporučená provozní teplota je od 0 C až do 40 C (od 32 F až do 104 F). Doporučená provozní relativní vlhkost vzduchu je od 0 % až do 80 %. Doporučená skladovací teplota je v rozmezí od -10 C až do 50 C (od 14 F až do 140 F). Doporučená skladovací relativní vlhkost vzduchu je od 0 % až do 70 %. Přístroj obsahuje následující doporučení pro jeho údržbu. Přístroj by se neměl skladovat v místě, kde je příliš vysoká teplota nebo okolní vzdušná vlhkost. Plastový disk vrcholku detektoru by měl být pravidelně čištěn vlhkým měkkým hadříkem. Interval mezi kalibracemi fotodetektoru může být rozdílný, záleží na provozních podmínkách, obvykle však citlivost klesá přímo úměrně s množstvím dopadajícího osvětlení v čase provozu. Pro zaručení základní přesnosti přístroje, je tedy doporučena provádět pravidelná kalibrace fotodetektoru. [26] 50

52 Obr. č. 24: Digitální měřič osvětlení CEM DT-8809A Metodika měření Samotné měření probíhalo, jak již bylo uvedeno, ve vyšetřovně optometrie. Tato vyšetřovna má rozměry zhruba 6,5 metrů x 3 metry. Na jedné z kratších stěn se nachází velké okno, zabírající přibližně jednu polovinu této stěny. Osvětlení zvenku může být regulováno buď částečně vertikálními žaluziemi nebo úplně tmavou roletou. Umělé osvětlení je zde zajištěno pomocí třech podélných zářivek, které vydávají osvětlení v teplé bílé barvě o hodnotě kolem 500 luxů. Původní záměr provést měření pro intenzity osvětlení 500 luxů, 300 luxů a 100 luxů byl po několika měřeních změněn. K dosažení 300 luxů bylo potřebné dostatečné osvětlení zvenku a toho bylo možné dosáhnout jen za jasného a slunečného dne. I s dosažením intenzity 100 luxů byl výzkum limitován obzvláště v zimních měsících, kdy už kolem hodiny se nedalo této hodnoty dosáhnout, stejně tak tomu bylo také za velmi deštivých a zamračených dnů. Intenzita osvětlení byla měřena a případně upravena na potřebnou pomocí okenní žaluzie vždy před začátkem jednotlivého vyšetřování a kontrolována pak nadále v jeho průběhu. Měření probíhalo pomocí digitálního měřiče osvětlení nastaveného v jednotkách luxech, jehož světločivné čidlo se nastavilo do horizontální polohy a odečítaly se potřebné hodnoty. Vyšetřovaná osoba byla požádána o základní údaje jako byly jméno a příjmení, datum narození a korekci. Tyto údaje byly společně s ostatními zaznamenány do protokolu, ale jelikož jsou důvěrná, nejsou ve výzkumu uváděna. Vyšetřovaná osoba byla dále v rychlosti seznámena s postupem vyšetření a mohlo se přejít k samotnému měření. Vyšetřované osobě bylo nejdříve měřeno dané kritérium minimálního monokulární vízu obou očí V = 0,8 ve 51

53 vyšetřovací vzdálenosti 6 metrů na LCD optotypu. Pokud byla potřebná korekce, byla provedena rychlá subjektivní refrakce. Vyšetření probíhalo následovně. Jako první osvětlení bylo použito 500 luxů jako druhé osvětlení pak 100 luxů. U těchto osvětlení se pak postupovalo ve vyšetřovaní stejným způsobem. Konkrétně následovalo po sobě LCD optotyp v 6 metrech, LCD optotyp ve 3 metrech, projekční optotyp v 6 metrech, projekční optotyp ve 3 metrech, tištěný optotyp v 6 metrech a tištěný optotyp ve 3 metrech. Vyšetřovaná osoba se pokaždé posadila na křeslo nebo židli do předem naměřených vzdáleností před optotyp. Byla pokaždé požádána o zakrytí levého oka a četla pravým, následně zakrytí pravého oka a četla levým a naposledy četla oběma očima zároveň. Vždy po odkrytí oka byl ponechán krátký časový prostor, aby se oko adaptovalo. Vyšetřovaná osoba četla postupně řádky od nejnižšího k nejvyššímu vízu. Vízus byl hodnocen celořádkovou metodou typickou právě pro použité Snellenovy písmenkové znaky. Byla užita varianta, v které se uznává jako přečtený řádek ten, v kterém vyšetřovaná osoba přečte alespoň 60 % znaků. V tomto výzkumu se jednalo nejčastěji o tyto případy: v řádku s 5 písmeny stačilo přečíst 3, v řádku se 4 písmeny stačilo přečíst 3, v řádku se 6 písmeny stačilo přečíst 4 a v řádku se 3 písmeny stačilo přečíst 2. Hodnoty změřeného vízu byly zaznamenávány do protokolu. Jelikož se jednalo o opakované měření na stejných očích, vyšetřovaná osoba nečetla všechny řádky znovu, ale začala číst o tři řádky výše nad předtím stanoveným vízem. Díky tomu se měření zrychlilo a vyšetřovaná osoba se tolik neunavovala. Změřené hodnoty vízu byly u všech typů optotypů zapisovány ve stejném decimálním tvaru, aby se později nemuseli převádět. Jak již bylo uvedeno, první měření probíhalo na LCD optotypu. Na tomto optotypu se dala jednoduše v nastavení zvolit vyšetřovací vzdálenost na 6 metrů i na 3 metry. Vyšetřovaná osoba vždy četla celé řádky zleva doprava nebo zprava doleva podle výzvy vyšetřujícího. Jelikož má tento optotyp funkci náhodných znaků, tak byly tyto znaky neustále měněny, aby si je vyšetřovaná osoba nevybavovala z paměti podle předchozího měření. Projekční optotyp byl primárně nastaven na 6 metrovou vyšetřovací vzdálenost. Po vyšetření na tuto vzdálenost byla upravena vyšetřovací vzdálenost na 3 metry pomocí zaostřovacího kroužku. Jelikož je projektor pevně připevněn, muselo být pro tuto vzdálenost stínítko přidržováno jinou osobou místo toho, aby bylo pověšeno na stěně. U tohoto optotypu je v řádcích od 1 znaku pouze do 4 znaků. Vyšetřovaná osoba četla celé řádky zleva doprava, případně naopak nebo také podle toho, na které písmena ukazoval vyšetřující. U tištěného optotypu se jednalo o jedno provedení do 6 metrů, které bylo použito i pro měření ve vyšetřovací vzdálenosti 3 metrů, jen jeho výsledné hodnoty vízu byly přepočítány 52

54 na tuto vzdálenost. Metodika čtení písmen probíhala stejně jak u projekčního optotypu. Celkové vyšetření vízu na všech optotypech a při všech variantách trvalo celkově minut u jedné osoby. 9.5 Výsledky V celkovém počtu bylo změřeno 828 hodnot vízu. Tyto hodnoty byly převedeny do tabulek a následně zpracovány pomocí programu Microsoft Office Excel Výsledky jsou prezentovány prostřednictvím tabulek, grafů, číselných výsledků a stručných komentářů. V tabulce č. 1 jsou uvedeny průměrné hodnoty vízu všech změřených hodnot pro jednotlivé optotypy, různé vyšetřovací vzdálenosti a různé osvětlení vždy pro pravé oko (OD), levé oko (OS) a obě oči (ODS). Optotypy LCD Projekční Tištěný Osvětlení Oči 6 m 3 m 6 m 3 m 6 m 3 m OD 1,27 1,34 1,2 1,22 1, lx OS 1,26 1,4 1,2 1,22 1,14 1 ODS 1,42 1,66 1,39 1,35 1,27 1 OD 1,34 1,44 1,28 1,28 0,95 0,9 100 lx OS 1,35 1,48 1,28 1,29 0,97 0,9 ODS 1,53 1,67 1,43 1,41 1,19 1 Tabulka č. 1: Průměrné změřené hodnoty vízu pro OD, OS a ODS Nejnižší průměrná hodnota vízu pro pravé oko byla vypočtena 0,9 pro tištěný optotyp ve vyšetřovací vzdálenosti 3 metry při intenzitě osvětlení 100 lx. Nejnižší průměrná hodnota vízu pro levé oko byla vypočtena 0,9 pro tištěný optotyp ve vyšetřovací vzdálenosti 3 metry při intenzitě osvětlení 100 lx. Nejnižší průměrná hodnota vízu pro obě oči byla vypočtena 1 pro tištěný optotyp ve vyšetřovací vzdálenosti 3 metry při intenzitě osvětlení 500 i 100 lx. Nejvyšší průměrná hodnota vízu pro pravé oko byla vypočtena 1,44 pro LCD optotyp ve vyšetřovací vzdálenosti 3 metry při intenzitě osvětlení 100 lx. Nejvyšší průměrná hodnota 53

55 vízu pro levé oko byla vypočtena 1,48 pro LCD optotyp ve vyšetřovací vzdálenosti 3 metry při intenzitě osvětlení 100 lx. Nejvyšší průměrná hodnota vízu pro obě oči byla vypočtena 1,67 pro LCD optotyp ve vyšetřovací vzdálenosti 3 metry při intenzitě osvětlení 100 lx. V tabulce č. 2 jsou uvedeny minima a maxima hodnot vízu všech změřených hodnot pro jednotlivé optotypy, různé vyšetřovací vzdálenosti a různé osvětlení vždy pro pravé oko (OD), levé oko (OS) a obě oči (ODS). Optotypy LCD Projekční Tištěný Osvětlení Oči Hodnoty 6 m 3 m 6 m 3 m 6 m 3 m OD MIN ,8 1 1 MAX 1,5 1,5 1,5 1,5 1, lx OS MIN 1 1,2 0,8 0,8 1 1 MAX 1,5 2 1,5 1,5 1,33 1 ODS MIN 1,2 1, MAX 2 2 1,5 1,5 1,33 1 OD MIN 1,2 1,2 1 0,8 0,8 0,7 MAX 2 2 1,5 1, lx OS MIN 1 1,2 1 0,8 0,8 0,7 MAX 1,5 2 1,5 1,5 1,33 1 ODS MIN 1,2 1,5 1,2 1,2 1 1 MAX 2 2 1,5 1,5 1,33 1 Tabulka č. 2: Minima a maxima změřených hodnot vízu pro OD, OS a ODS Nejnižší minimum vízu pro pravé oko bylo změřeno 0,7 na tištěném optotypu ve vyšetřovací vzdálenosti 3 metry při intenzitě osvětlení 100 lx. Nejnižší minimum vízu pro lévé oko bylo změřeno 0,7 na tištěném optotypu ve vyšetřovací vzdálenosti 3 metry při intenzitě osvětlení 100 lx. Nejnižší minimum vízu pro obě oči bylo změřeno 1 na tištěném optotypu ve vyšetřovací vzdálenosti 6 i 3 metry při intenzitě osvětlení 500 i 100 lx a na projekčním optotypu ve vyšetřovací vzdálenosti 6 i 3 metry při intenzitě osvětlení 500 lx. 54

56 Nejvyšší maximum vízu pro pravé oko bylo změřeno 2 na LCD optotypu ve vyšetřovací vzdálenosti 6 i 3 metry při intenzitě osvětlení 100 lx. Nejvyšší maximum vízu pro lévé oko bylo změřeno 2 na LCD optotypu ve vyšetřovací vzdálenosti 3 metry při intenzitě osvětlení 500 i 100 lx. Nejvyšší maximum vízu pro obě oči bylo změřeno 2 na LCD optotypu ve vyšetřovací vzdálenosti 6 i 3 metry při intenzitě osvětlení 500 i 100 lx. Kvůli následnému zpracování a porovnání údajů jsou sečteny hodnoty vízu pro pravé oko, levé oko a obě oči a tyto hodnoty jsou zprůměrovány a uvedeny v tabulce č. 3. Optotypy LCD Projekční Tištěný Osvětlení 6 m 3 m 6 m 3 m 6 m 3 m 500 lx 1,31 1,47 1,26 1,27 1, lx 1,41 1,53 1,33 1,33 1,04 0,93 Tabulka č. 3: Celkové průměrné změřené hodnoty vízu Další část bude věnována detailněji jednotlivým hypotézám a k nim zpracovaným grafům a podrobným výpočtům. Výsledky k první hypotéze První hypotéza: Vízus změřený ve vyšetřovací vzdálenosti 3 metrů bude vyšší než ve vyšetřovací vzdálenosti 6 metrů. První hypotéza se tedy týkala srovnání hodnot změřeného vízu na vyšetřovací vzdálenost 6 metrů a na 3 metry. Do toho výzkumu byly zahrnuty pouze hodnoty změřené na LCD optotypu a projekčním optotypu, neboť na tištěném optotypu nebylo možno pro vyšetřovací vzdálenost 3 metry změřit vyšší vízus jak 1,0. Celkový počet zahrnutých změřených hodnot vízu byl tedy snížen na

57 Vizus Vizus V grafu č. 2 je znázorněno porovnání spojnic výsledných hodnot vízu pro vyšetřovací vzdálenost 6 a 3 metrů měřených na LCD optotypu při intenzitě osvětlení 500 lx. 2,2 2 1,8 1,6 1,4 1,2 6m 3m 1 0,8 OD OS ODS Graf č. 2: Porovnání hodnot vízu v 6 a 3 metrech na LCD optotypu při 500 lx Z grafického zobrazení výsledných hodnot je možné usoudit, že hodnoty vízu jsou pro vyšetřovací vzdálenost 3 metrů vyšší. Konkrétně byly vypočítány tyto hodnoty. Pro vyšetřovací vzdálenost 6 metrů vyšla hodnota vízu 1,31 ± 0,19. Pro vyšetřovací vzdálenost 3 metrů vyšla hodnota vízu 1,47 ± 0,25. Hodnoty vízu ve 3 metrech oproti 6 metrům byly u 45 % vyšší, u 1,4 % nižší a zbývající hodnoty byly stejné. Největší rozdíl při měření stejných očí byl o hodnotu vízu 0,8. V grafu č. 3 je znázorněno porovnání spojnic výsledných hodnot vízu pro vyšetřovací vzdálenost 6 a 3 metrů měřených na projekčním optotypu při intenzitě osvětlení 500 lx. 1,6 1,4 1,2 1 6m 3m 0,8 0,6 OD OS ODS Graf č. 3: Porovnání hodnot vízu v 6 a 3 metrech na projekčním optotypu při 500 lx 56

58 Vizus Z grafického zobrazení výsledných hodnot je možné usoudit, že hodnoty vízu pro vyšetřovací vzdálenosti 6 i 3 metrů jsou si podobné. Konkrétně byly vypočítány tyto hodnoty. Pro vyšetřovací vzdálenost 6 metrů vyšla hodnota vízu 1,26 ± 0,18. Pro vyšetřovací vzdálenost 3 metrů vyšla hodnota vízu 1,27 ± 0,19. Hodnoty vízu ve 3 metrech oproti 6 metrům byly u 17,4 % vyšší, u 15 % nižší a zbývající hodnoty byly stejné. Největší rozdíl při měření stejných očí byl o hodnotu vízu 0,5. V grafu č. 4 je znázorněno porovnání spojnic výsledných hodnot vízu pro vyšetřovací vzdálenost 6 a 3 metrů měřených na LCD optotypu při intenzitě osvětlení 100 lx. 2,2 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 OD OS ODS 6m 3m Graf č. 4: Porovnání hodnot vízu v 6 a 3 metrech na LCD optotypu při 100 lx Z grafického zobrazení výsledných hodnot je možné usoudit, že hodnoty vízu jsou pro vyšetřovací vzdálenost 3 metrů vyšší. Konkrétně byly vypočítány tyto hodnoty. Pro vyšetřovací vzdálenost 6 metrů vyšla hodnota vízu 1,41 ± 0,23. Pro vyšetřovací vzdálenost 3 metrů vyšla hodnota vízu 1,53 ± 0,27. Hodnoty vízu ve 3 metrech oproti 6 metrům byly u 31,9 % vyšší a zbývající hodnoty byly stejné. Největší rozdíl při měření stejných očí byl o hodnotu vízu 0,8. 57

59 Vizus V grafu č. 5 je znázorněno porovnání spojnic výsledných hodnot vízu pro vyšetřovací vzdálenost 6 a 3 metrů měřených na projekčním optotypu při intenzitě osvětlení 100 lx. 1,6 1,4 1,2 1 6m 3m 0,8 0,6 OD OS ODS Graf č. 5: Porovnání hodnot vízu v 6 a 3 metrech na projekčním optotypu při 100 lx Z grafického zobrazení výsledných hodnot je možné usoudit, že hodnoty vízu pro vyšetřovací vzdálenosti 6 i 3 metrů jsou si podobné. Konkrétně byly vypočítány tyto hodnoty. Pro vyšetřovací vzdálenost 6 metrů vyšla hodnota vízu 1,33 ± 0,17. Pro vyšetřovací vzdálenost 3 metrů vyšla hodnota vízu 1,33 ± 0,18. Hodnoty vízu ve 3 metrech oproti 6 metrům byly u 17,4 % vyšší, u 19 % nižší a zbývající hodnoty byly stejné. Největší rozdíl při měření stejných očí byl o hodnotu vízu 0,4. Výsledky k druhé hypotéze Druhá hypotéza: Vízus se bude měnit při snížení intenzity osvětlení vyšetřovny. Druhá hypotéza se týká srovnání hodnot změřeného vízu při intenzitě osvětlení 500 lx a 100 lx na všech třech typech optotypů. Bylo zde použito samostatně porovnání jednotlivých optotypů pro dané intenzity osvětlení a zvlášť porovnání i pro dané vyšetřovací vzdálenosti 6 a 3 metrů. 58

60 Vizus Vizus V grafu č. 6 je znázorněno porovnání spojnic výsledných hodnot vízu při intenzitě osvětlení 500 lx a 100 lx pro vyšetřovací vzdálenost 6 metrů měřených na LCD optotypu. 2,2 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 OD OS ODS 500 lx 100 lx Graf č. 6: Porovnání hodnot vízu při 500 a 100 lx v 6 m na LCD optotypu Z grafického zobrazení výsledných hodnot je možné usoudit, že hodnoty vízu změřeného za intenzity osvětlení 100 lx jsou patrně vyšší. Konkrétně byly vypočítány tyto hodnoty. Při intenzitě osvětlení 500 lx vyšla hodnota vízu 1,31 ± 0,19. Při intenzitě osvětlení 100 lx vyšla hodnota vízu 1,41 ± 0,23. Hodnoty vízu při intenzitě osvětlení 100 lx oproti 500 lx byly u 36,2 % vyšší, u 8,7 % nižší a zbývající hodnoty byly stejné. Největší rozdíl při měření stejných očí byl o hodnotu vízu 0,8. V grafu č. 7 je znázorněno porovnání spojnic výsledných hodnot vízu při intenzitě osvětlení 500 lx a 100 lx pro vyšetřovací vzdálenost 3 metrů měřených na LCD optotypu. 2,2 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 OD OS ODS 500 lx 100 lx Graf č. 7: Porovnání hodnot vízu při 500 a 100 lx ve 3 m na LCD optotypu 59

61 Vizus Z grafického zobrazení výsledných hodnot je možné usoudit, že hodnoty vízu změřeného za intenzity osvětlení 100 lx jsou patrně vyšší. Konkrétně byly vypočítány tyto hodnoty. Při intenzitě osvětlení 500 lx vyšla hodnota vízu 1,47 ± 0,25. Při intenzitě osvětlení 100 lx vyšla hodnota vízu 1,53 ± 0,27. Hodnoty vízu při intenzitě osvětlení 100 lx oproti 500 lx byly u 24,6 % vyšší, u 10,1 % nižší a zbývající hodnoty byly stejné. Největší rozdíl při měření stejných očí byl o hodnotu vízu 0,5. V grafu č. 8 je znázorněno porovnání spojnic výsledných hodnot vízu při intenzitě osvětlení 500 lx a 100 lx pro vyšetřovací vzdálenost 6 metrů měřených na projekčním optotypu. 1,6 1,4 1, lx 100 lx 0,8 0,6 OD OS ODS Graf č. 8: Porovnání hodnot vízu při 500 a 100 lx v 6 m na projekčním optotypu Z grafického zobrazení výsledných hodnot je možné usoudit, že hodnoty vízu změřeného za intenzity osvětlení 100 lx jsou patrně vyšší. Konkrétně byly vypočítány tyto hodnoty. Při intenzitě osvětlení 500 lx vyšla hodnota vízu 1,26 ± 0,18. Při intenzitě osvětlení 100 lx vyšla hodnota vízu 1,33 ± 0,17. Hodnoty vízu při intenzitě osvětlení 100 lx oproti 500 lx byly u 34,8 % vyšší, u 8,7 % nižší a zbývající hodnoty byly stejné. Největší rozdíl při měření stejných očí byl o hodnotu vízu 0,4. 60

62 Vizus Vizus V grafu č. 9 je znázorněno porovnání spojnic výsledných hodnot vízu při intenzitě osvětlení 500 lx a 100 lx pro vyšetřovací vzdálenost 3 metrů měřených na projekčním optotypu. 1,6 1,4 1,2 1 0,8 500 lx 100 lx 0,6 OD OS ODS Graf č. 9: Porovnání hodnot vízu při 500 a 100 lx ve 3 m na projekčním optotypu Z grafického zobrazení výsledných hodnot je možné usoudit, že hodnoty vízu změřeného za intenzity osvětlení 100 lx jsou patrně vyšší. Konkrétně byly vypočítány tyto hodnoty. Při intenzitě osvětlení 500 lx vyšla hodnota vízu 1,27 ± 0,19. Při intenzitě osvětlení 100 lx vyšla hodnota vízu 1,33 ± 0,18. Hodnoty vízu při intenzitě osvětlení 100 lx oproti 500 lx byly u 27,5 % vyšší, u 7,2 % nižší a zbývající hodnoty byly stejné. Největší rozdíl při měření stejných očí byl o hodnotu vízu 0,5. V grafu č. 10 je znázorněno porovnání spojnic výsledných hodnot vízu při intenzitě osvětlení 500 lx a 100 lx pro vyšetřovací vzdálenost 6 metrů měřených na tištěném optotypu. 1,4 1,2 1,0 0,8 500 lx 100 lx 0,6 OD OS ODS Graf č. 10: Porovnání hodnot vízu při 500 a 100 lx v 6 m na tištěném optotypu 61

63 Vizus Z grafického zobrazení výsledných hodnot je možné usoudit, že hodnoty vízu změřeného za intenzity osvětlení 500 lx jsou výrazně vyšší. Konkrétně byly vypočítány tyto hodnoty. Při intenzitě osvětlení 500 lx vyšla hodnota vízu 1,18 ± 0,17. Při intenzitě osvětlení 100 lx vyšla hodnota vízu 1,04 ± 0,18. Hodnoty vízu při intenzitě osvětlení 500 lx oproti 100 lx byly u 49,3 % vyšší, u 1,4 % nižší a zbývající hodnoty byly stejné. Největší rozdíl při měření stejných očí byl o hodnotu vízu 0,33. V grafu č. 11 je znázorněno porovnání spojnic výsledných hodnot vízu při intenzitě osvětlení 500 lx a 100 lx pro vyšetřovací vzdálenost 3 metrů měřených na tištěném optotypu. 1,2 1,0 0,8 500 lx 100 lx 0,6 OD OS ODS Graf č. 11: Porovnání hodnot vízu při 500 a 100 lx ve 3 m na tištěném optotypu Z grafického zobrazení výsledných hodnot je možné usoudit, že hodnoty vízu změřeného za intenzity osvětlení 500 lx jsou částečně vyšší. Konkrétně byly vypočítány tyto hodnoty. Při intenzitě osvětlení 500 lx vyšla hodnota vízu 1. Při intenzitě osvětlení 100 lx vyšla hodnota vízu 0,93 ± 0,13. Hodnoty vízu při intenzitě osvětlení 500 lx oproti 100 lx byly u 23,2 % vyšší a zbývající hodnoty byly stejné. Největší rozdíl při měření stejných očí byl o hodnotu vízu 0, Diskuze V této části bude prezentována diskuze výsledků a porovnání s jinými studiemi. Z výše uvedených výsledků (tabulka č. 2) lze vyvozovat následující závěry. Nejnižších minim vízu bylo dosahováno pro tištěný optotyp, obzvláště pro osvětlení 100 lx. Tento výsledek mohl být způsoben nestejnou čitelností Snellenových písmen na nejspodnějších 62