Pokud máte zájem přečíst si celý článek

Odborník radí
Filtry
v optice,
která se projeví charakte‑
ristickým barevným leskem
vrstvy. K potlačení odrazu v šir‑
ší spektrální oblasti je potřeba
konstruovat vícenásobné vrstvy
z různých materiálů.
4. Polarizační filtry,
na rozdíl od všech před‑
chozích typů, nemění
spektrální složení, nýbrž
polarizační stav světla.
Fungují tak, že nepro‑
pouští značnou část
polarizovaného světla, jinak řečeno
propustí jen to světlo, které je pola‑
rizované v určitém směru. Zároveň
však ze světla, které vstupuje do filtru
jako nepolarizované, dokážou vytvořit
světlo polarizované s takovou rovinou
kmitu, která přesně odpovídá nato‑
čení filtru. Podle natočení filtru lze
podle potřeby měnit množství světla
procházejícího filtrem.
optometrii
Filtrem se nazývá každé zařízení, jímž lze z nějakého prostředí
oddělit některé jeho složky. V optice se za filtr považuje zařízení,
které odděluje paprsky určitých vlnových délek vycházejících
z určitého zdroje z jejich celkového souhrnu. Filtry umožňují
pozměnit vnímání světelných a barevných podnětů tak, jak je pro
určitou chvíli a činnost žádoucí. Některé z filtrů také chrání oko
před poškozením škodlivými vlivy elektromagnetického záření.
Při návštěvě oftalmologa či optometristy se lze s filtry setkat jako
se součástí vyšetřovacích a diagnostických přístrojů. Mohou také
být doporučeny jako terapeutický prostředek, například při poruše
barvocitu nebo poškození očních ochranných struktur pohlcujících
ultrafialové záření. V dnešní době je již téměř samozřejmostí vybavit
také brýlové čočky některými filtry, které zlepšují pohodlnost vidění.
Dle fyzikálního principu lze
rozdělit filtry do několika
skupin.
1. Absorpční filtry pohlcují určitou
část vlnových délek dopadajícího
záření. Absorpční skla se zhotovují
z probarveného skla nebo pomocí
barevné či reflexní vrstvy napařené
na čirém skle. Skla s dioptrickým
účinkem z probarvené skloviny mají
v různých místech odlišnou pro‑
pustnost, spojná skla jsou světlejší
u okrajů, rozptylná uprostřed. Při
rovnoměrně napařené vrstvě tato
nevýhoda odpadá. Brýlová skla se
také zhotovují s plynule proměnnou
propustností, která se směrem vzhůru
snižuje.
2. Odrazové filtry pracují na principu
selektivního odrazu světla od povr‑
chu těles zhotovených z vhodných
24 Brýle&Móda
materiálů, nevyužívají však interferen‑
ce světla. S jejich použitím v praxi se
však téměř nelze setkat.
3. Interferenční filtry představuje
tenká vrstva, která je umístěná mezi
dvěma stejnými optickými prostředí‑
mi s vysokou odrazivostí na rozhraní
optického prostředí a vrstvy. Jedná
se o zařízení využívající interference,
jejímž účelem je propouštět pou‑
ze záření určitých vlnových délek.
Účinku interference světla se využívá
také při konstrukci antireflexních
(protiodrazných) vrstev. V nejjedno‑
dušším případě se jedná o tenkou
vrstvu nanesenou na povrchu optické
součástky s cílem odstranit odraz
světla od povrchu. Jedna antireflexní
vrstva dokáže omezit odraz pouze
pro určitou vlnovou délku, pro ostatní
vždy zůstává zbytková reflektance,
Jedno z dalších možných dělení filtrů
je podle spektrálních vlastností, tj.
průběhu spektrální křivky, na filtry
hranové vyznačující se transmisní
křivkou vykazující v relativně dlouho‑
vlnné oblasti velmi vysokou propust‑
nost, která při určité vlnové délce
přechází ostrou hranou do nulové
transmise, tzn., že od této hrany filtry
pohlcují všechny kratší vlnové délky,
propouštějící pásmové filtry, které
propustí světlo v určitém pásmu vlno‑
vých délek, zatímco záření po obou
stranách je zadrženo, zadržující
pásmové, jež se od předchozího
typu liší tím, že propouští veškeré
světlo vyjma určitého souvislého
pásma vlnových délek, zpravidla
ve viditelné oblasti, dále konverzní
filtry vyznačující se plynulým vzestu‑
pem, popř. poklesem transmitance
v závislosti na vlnové délce, speciální
filtry charakterizované neobvyklým
průběhem spektrální křivky s četnými
vrcholy a poklesy, tudíž mohou velmi
selektivně odfiltrovávat, a neselektivní
(neutral density) filtry, které na rozdíl
od předchozích barevných filtrů mají
transmitanci pro všechny vlnové
délky téměř stejnou.
Obr. 1: Ukázka spektrální křivky speciálního filtru
A teď již konkrétněji k využití
filtrů v oftalmologické či
optometrické praxi.
Nejspíše nejvyužívanější filtry jsou ty,
které přísluší štěrbinové lampě. Jedná
se o difuzér, který předřazen před
fokusovaný svazek štěrbinové lampy
rozptyluje paprsek. Pro lepší odha‑
lení defektů na rohovce, posouzení
kvality a tloušťky slzného filmu nebo
vyhodnocení fluoresceinového testu
při objektivní kontrole usazení kon‑
taktní čočky na oku lze použít modrý
kobaltový filtr. Po instalaci fluores‑
ceinu do spojivkového vaku je slzný
film zbarven a při ozáření kobaltovým
světlem o vlnové délce 490 nm emitu‑
je zelené světlo vlnové délky přibližně
550 nm, které je velmi dobře viditel‑
né. Při pozorování přes kobaltový
filtr lze předřadit ještě filtr žlutý, který
propustí zelené světlo, ale odblo‑
kuje odražené modré světlo a zvýší
tak kontrast obrazu. Zelený filtr, tj.
bezčervený, blokuje vlnové délky
z červené oblasti elektromagnetické‑
ho spektra. Všechny cévy a krvácení
se jeví jako černé a velmi kontrastní
proti zbylému, zeleně osvětlenému
okolí. Filtr s neutrální denzitou snižuje
jas osvětlení rovnoměrně v celém ba‑
revném spektru, zvyšuje tím pohodlí
pacienta. K omezení nežádoucího
tepelného účinku se využívá tepelné‑
ho filtru, který zadržuje infračervené
záření.
Obr 2: Fluorescein pozorovaný přes
modrý kobaltový filtr
Červený a zelený filtr, nejčastěji
ve formě tzv. červeno‑zelených brýlí,
se využívají např. při vyšetření na po‑
souzení okohybných funkcí, jelikož při
pohledu přes brýle dochází k disocia‑
ci obrazu.
Polarizační filtry slouží také k disoci‑
aci obrazu. Jedná se o metodu, která
umožňuje vytvořit zkušební podmín‑
ky nejméně odporující přirozenému
vidění člověka. Lze zkonstruovat dvojí
pojetí testů, založených na principu
pozitivní nebo negativní polarizace.
Při negativní polarizaci je polarizované
pozadí testů, přehozením os analyzá‑
torů nepolarizované testové značky
ihned zmizí na tmavém pozadí. Pro
navození přirozenější situace je lepší,
jestliže jsou polarizované znaky na bí‑
lém nepolarizovaném pozadí, černé
značky tak vystupují na bílém podkla‑
dě, stejně, jak tomu bývá i v životě.
Při pozorování bez analyzátoru se jeví
znaky světle šedé, malé nepřesnosti
v natočení analyzátoru se tedy nepro‑
jevují tak výrazně jako u negativní po‑
larizace. Asi nejpřesnějším a nejrozší‑
řenějším testem využívajícím principu
pozitivní polarizace je POLA‑test
na zjištění kvality binokulárního vidění
a k diagnostice heterofórií, aniseikonií
a stereoskopického vidění.
Barevné chromagen filtry představují
účinnou pomůcku pro osoby zatížené
poruchou barvocitu nebo dyslexií.
Chromagen systém není univerzál‑
ní metoda, přesto velké procento
nositelů udává zlepšení vnímání
barev a rozlišitelnosti textu. Přesný
princip působení chromagen filtrů
není známé, působení se vysvětluje
na představě, že obě zdravé lidské
oči mají stejný poměr třech svět‑
ločivných pigmentů, zatímco oči
lidí s poruchou barevného vnímání
mají tento poměr rozladěn, což má
za následek nesprávnou interpretaci
signálů týkajících se barev přichá‑
zejících z oka do mozku. Při dyslexii
se text jeví rozmazaný, pohybující se
a deformovaný. Bylo prokázáno, že
volba vhodného barevného filtru zlep‑
šuje synchronizaci signálů při přenosu
do mozkových center, tím dojde
k omezení deformit, rozmazanosti či
pohybu písmenek. Vyhovující filtr je
vhodné vybírat ve spolupráci s paci‑
entem, který se dívá na barevnou plo‑
chu a postupně jsou mu předkládány
filtry v různých barvách a intenzitách.
Pacient si sám určí, která kombinace
mu nejlépe vyhovuje.
Brýle&Móda 25
Odborník radí
Obr. 3: Chromagen filtry
Další skupinu
představují
filtry proti
UV záření.
Běžná brýlová
čočka ani okenní sklo nepropouštějí
ultrafialové záření kratší než 280 nm.
V intervalu od 280 nm do 350 nm
s prodlužující vlnovou délkou postup‑
ně vzrůstá průchodnost až tak, že
blízké UV záření o vlnových délkách
350–400 nm prochází v intenzitě 88 až
90 %, téměř jako viditelné světlo. Sklo
chrání oko proti UV‑B záření, ale jen
málo proti záření o delších vlnových
délkách, proto je vhodné zvýšit ochra‑
nu úpravou skloviny přidáním složek
např. oxidu železitého, oxidu titaničité‑
ho, oxidu cernitého nebo soli kyseliny
chromové nebo vakuovým napařením
absorpční vrstvy. Velmi účinné jsou
také fototropní brýlové čočky s obsa‑
hem stříbra. K jejich výrobě se využívá
borosilikátové sklo, v průběhu výroby
se do taveniny přimísí krystaly halo‑
genidu stříbra. Čočky na dopad UV
záření reagují vylučováním kovového
stříbra, čímž jednak dojde k ztmav‑
nutí skel a jednak k pohlcení záření.
Po odeznění světelného podnětu
opět zesvětlají do původní podoby.
Rychlost reakce závisí na teplotě, při
nižších teplotách je zabarvení rychlejší
a tmavší, naopak v teplejším prostředí
je ztmavnutí slabší.
26 Brýle&Móda
Barevné filtry na brý‑
lových čočkách
mohou být zbarve‑
ny různými stupni
sytosti. Od slabšího
tónování, mezi 10
až 20 %, které je
na nositeli na první
pohled nerozeznatelné, až po velmi
výrazné zabarvení dosahující až 92 %.
Čočky s redukcí světla nad 75 % tvoří
ochranu očí před silným oslněním
a také slunečním UV zářením. Mine‑
rální čočky mají omezenou možnost
tónování pouze na odstíny šedé a hně‑
adaptačních časů i lepší rozeznání
drobných detailů. Oranžová barva má
nepatrně zesvětlující účinek, rozjasňuje
vnímání detailů. Hnědé tónování umož‑
ňuje zjasnění kontrastů a přirozené
vnímání barev, vyhledávané bývá ze‑
jména řidiči. Světlejší hnědé tóny zlep‑
dé barvy, plastové čočky lze zabarvit
na jakýkoliv odstín dle přání klienta.
Barevné filtry filtrují různé vlnové délky,
proto se jednotlivé barvy nejlépe hodí
na odlišné aktivity. Obecně lze říci, že
změkčují tvrdé umělé osvětlení, zvyšují
kontrastní efekt, umožňují zkrácení
šují rozpoznávání detailů na zelených
plochách. Zelená barva snižuje rychlé
změny mezi stínem a prudkým světlem
a také, stejně jako hnědá barva, umož‑
ňuje vnímat barvy nezkresleně.
Hranové filtry se vyznačují ostrým
přechodem (hranou) oddělující
absorbovanou část spektra od části,
která filtrem prochází v nezmenšené
míře. Zdravé lidské oko pohlcuje
ultrafialové záření rohovkou a čoč‑
kou, takže nedochází k poškození
sítnice. Bohužel v případě poško‑
zení těchto ochranných struktur je
potřeba ochránit sítnici proti škod‑
livému záření jinak. Filtry blokující
UV záření mají hranu okolo 400 nm.
Hranové filtry, které umožňují selek‑
tivně odfiltrovat také menší či větší
oblast viditelné modři, jsou meziná‑
rodně označované jako bluebloc‑
kery, s hranou umístěnou typicky
na 450 nm. Do této skupiny se také
někdy zařazují modř tlumící filtry,
které ovšem již postrádají typický,
ostrý tvar transmisní křivky, díky
tomu jsou však vhodné pro silniční
provoz. UV blokující hranové filtry
bývají doporučovány lidem s afakií,
albinismem, kolobomem duhovky,
při fotochemoterapii či po operaci
katarakty, kdy nelze implantovat nit‑
rooční čočku. Hranové filtry s hranou
mezi 540 a 660 nm jsou indikovány
například u albinismu, achromatop‑
sie, dystrofických postižení sítnice.
Celkové možné účinky těchto filtrů
se dají shrnout do následujícího:
vyloučení oslnění z rozptýleného
světla, zvýšení kontrastu, zlepšení
adaptace, ochrana před potenciál‑
ně nebezpečným modrým světlem.
Doporučení hranových filtrů je vždy
individuální, nelze stanovit jednotnou
aplikaci dle diagnózy. Vždy je namís‑
tě metoda pokusů a omylů, porov‑
nání vidění s jednotlivými filtry i bez
nich, u každého klienta. U osob se
zachovanou schopností barevného
vidění by měl být podáván nejslabší
hranový filtr tak, aby došlo k žádou‑
cím účinkům, ovšem bez dalšího
zbytečného omezení barvocitu. Je
třeba mít na paměti, že filtry ovlivňují
barevné vidění, což nemusí být vždy
v souladu s příslušnými ustanoveními
pro silniční dopravu.
Optické filtry jsou pro život již téměř
nepostradatelným doplňkem chrání‑
cím náš nejdůležitější lidský smysl.
Předpokládá se, že v budoucnosti
budou v široké praxi více využívané
i filtry elektronicky řízené. Již dnes
se lze s takovým typem filtru setkat
například v samostmívacích svářeč‑
ských kuklách.
Bc. Pavla Burdová,
studentka optometrie LF MU Brno
Literatura:
1. Křížek, Milan. Ultrafialové záření
a zrak: Otázky a odpovědi. Česká
oční optika. Praha: Expo data, 1994.
2. Tomášek, Zdeněk. Fotografické
filtry. Praha: Merkur, 1986.
3. Rutrle, Miloš. Přístrojová optika:
učební texty pro oční optiky a oční
techniky, optometristy a oftalmology.
Brno: Institut pro další vzdělávání
pracovníků ve zdravotnictví, 2000.
4. Petrová, Sylvie, Zdeňka Mašková
a Tomáš Jurečka. Základy aplikace
kontaktních čoček. Brno: Národní
centrum ošetřovatelství a nelékař‑
ských zdravotnických oborů, 2008.
5. Dolejší, Tomáš. Fotografujeme s fil‑
try. Brno: Computer Press, 2008.
6. Satis, PC‑Tipps für Sehbehinderte
und Blinde: Kantenfilter und seitlicher
blendschutz (ein praktischer ratge‑
ber). Dostupné z: http://satis.de/links/
05_downloads/Kantenfilter2008.pdf/.
7. Vrubel P. „Hranové filtry“, jak půso‑
bí, co způsobují. Česká oční optika.
Praha: Expo data, 2002.
8. Berková, Helena. Binokulární vidění
11. Meoph: Specialista na re‑
frakční pracoviště. Dostupné z:
http://www.meoph.com/cs/pristro‑
je/sterbinove‑lampy/.
12. Zabilková, Lucie. Speciální kon‑
taktní čočky. Brno, 2010. Bakalářská
práce.
13. Anton, M. a M. Holoušová. Barev‑
né čočky a čtení. Česká oční optika.
Praha: Expo data, 1996.
14. Wilens: Kontaktní čočky a pří‑
slušenství, výroba a distribuce.
Dostupné z: http://www.wi‑
lens.cz/kontaktni‑cocky‑pro‑dysle‑
xii‑a‑barvoslepost/.
15. Rodenstock: See better. Look
perfekt. Dostupné z: http://www.ro‑
denstock.cz/.
16. Zeiss, We make it visible: Kom‑
pendium oční optiky. Dostupné
z: http://www.zeiss.cz/c1256a‑
fc003a4712/ContentsFra‑
me/76b58cde6cb5c4f8c1257472004a‑
ad08/.
17. Burdová, Pavla. Filtry v oční opti‑
ce a optometrii. Brno, 2012. Bakalář‑
ská práce.
u dětí po léčbě strabismu. Brno,
2004. Diplomová práce.
9. Polášek, Jaroslav et al. Technický
sborník oční optiky. Praha: SNTL –
Nakladatelství technické literatury
ve Středisku interních publikací,
1975.
10. Vašíček, Antonín. Optika tenkých
vrstev. Praha: Československá aka‑
demie věd, 1956.
Zdroje obrázků:
Obr. 1: http://www.compa‑
ny7.com/baader/options/moonsky‑
glow.html
Obr. 2:
http://is.muni.cz/do/1499/el/es‑
tud/lf/ps09/cocky/web/pages/str12.html
Obr. 3: http://www.chromagen.us/
Brýle&Móda 27