2.1 Pengertian Biooptik
Biooptik merupakan susunan atas kata bio dan optik.
Bio berkaitan dengan makhluk hidup atau zat hidup atau bagian tertentu dari
makhluk hidup, sedangkan optik dikenal sebagai
bagian ilmu fisika yang berkaitan dengan cahaya atau berkas sinar.
2.2 Mata
Mata adalah organ penglihatan yang mendeteksi cahaya. Yang dilakukan mata yang paling sederhana tak lain hanya mengetahui
apakah lingkungan sekitarnya adalah terang atau gelap. Mata yang lebih kompleks
dipergunakan untuk memberikan pengertian visual.
Untuk membedakan gelap atau terang tergantung atas
penglihatan seseorang. Ada tiga komponen pada penginderaan penglihatan :
1)
Mata memfokuskan bayangan pada retina
2)
System syaraf mata yang memberi informasi
ke otak
3)
Korteks penglihatan salah satu bagian yang
menganalisa penglihatan tersebut
Bagian-bagian
pada mata terdiri dari :
1)
Retina
Merupakan
reseptor pada mata yang terletak pada bagian belakang koroid. Bagian ini
merupakan bagian terdalam dari mata. Lapisan ini lunak, namun tipis, hampir
menyerupai lapisan pada kulit bawang. Retina tersusun dari sekitar 103 juta
sel-sel yang berfungsi untuk menerima cahaya. Di antara sel-sel tersebut
sekitar 100 juta sel merupakan sel-sel batang yang berbentuk seperti tongkat
pendek dan 3 juta lainnya adalah sel konus (kerucut). Sel-sel ini berfungsi
untuk penglihatan hitam dan putih, dan sangat peka pada sedikit cahaya.
2)
Fovea sentralis
Daerah cekung yang
berukuran 0,25 mm di tengah-tengahnya terdapat macula lutea (bintik kuning). Fungsinya
yaitu untuk memberikan
ketajaman pengelihatan yang tinggi.
3)
Kornea
Kornea merupakan
lapisan mata paling depan dan berfungsi memfokuskan benda dengan cara refraksi,
tebalnya 0,5 mm sedangkan lensa terdiri dari kristal mempunyai dua permukaan
dengan jari-jari kelengkungan 7,8 m fungsinya adalah memfokuskan objek pada
berbagai jarak.
4)
Pupil
Di tengah-tengah iris terdapat pupil yang fungsinya mengatur cahaya yang masuk.
Apabila cahaya terang pupil menguncup demikian sebaliknya.
5)
Lensa
Lensa mata menerima cahaya dari pupil dan meneruskannya pada retina. Fungsi
lensa mata adalah mengatur fokus cahaya, sehingga cahaya jatuh tepat pada
bintik kuning retina. Untuk melihat objek yang jauh (cahaya datang dari jauh),
lensa mata akan menipis. Sedangkan untuk melihat objek yang dekat (cahaya
datang dari dekat), lensa mata akan menebal.
6)
Sklera
Merupakan bagian dinding mata yang berwarna putih. Tebalnya rata- rata 1
milimeter tetapi pada irensi otot, menebal menjadi 3 milimeter.
Sklera
berfungsi melindungi bola mata dari kerusakan mekanis dan menjadi tempat
melekatnya bola mata
Dari kornea, cahaya akan diteruskan ke pupil. Pupil menentukan kuantitas
cahaya yang masuk ke bagian mata yang lebih dalam. Pupil mata akan melebar jika
kondisi ruangan yang gelap, dan akan menyempit jika kondisi ruangan terang.
Lebar pupil dipengaruhi oleh iris di sekelilingnya.Iris berfungsi sebagai diafragma. Iris inilah terlihat sebagai bagian yang berwarna pada
mata.
Saraf yang memasuki sel tali dan kerucut dalam retina, untuk menuju ke otak.
9)
Konjungtiva
Konjungtiva merupakan membran mukosa tipis yang membatasi
permukaan dalam dari kelopak mata dan melipat ke belakang membungkus permukaan
depan dari bola mata, kecuali bagian jernih di tengah-tengah mata (kornea).
Membran ini berisi banyak pembuluh darah dan berubah merah saat terjadi
inflamasi.
Bola
mata dilengkapi dengan otot-otot mata yang mengatur gerakan bola mata di sebut
muskulus diantaranya :
a)
Muskulus
rektus medialis = menarik bola mata ke dalam
b)
Muskulus rektus lateralis = menarik bola
mata ke samping
c)
Muskulus rektus superior = menarik bola
mata ke atas
d) Muskulus
rektus inferior = menarik bola mata ke bawah
e)
Muskulus obligus inferior = memutar ke
samping atas
f)
Muskulus obligus superior = memutar ke
samping dalam. Kelumpuhan salah satu otot mata akan timbul gejala yang disebut
strabismus (mata juling). Ada tiga macam strabismus yaitu strabismus
horizontal, vertical dan torsional.
2.3 Lensa
Mata
Lensa adalah suatu struktur
bikonveks, avaskular tak berwarna dan transparan. Tebal sekitar 4 mm dan
diameternya 9 mm. Dibelakang iris lensa digantung oleh zonula ( zonula Zinnii)
yang menghubungkannya dengan korpus siliare. Di sebelah anterior lensa terdapat
humor aquaeus dan disebelah posterior terdapat viterus.
Kapsul lensa adalah suatu membran
semipermeabel yang dapat dilewati air dan elektrolit. Disebelah depan terdapat
selapis epitel subkapsular. Nukleus lensa lebih keras daripada korteksnya.
Sesuai dengan bertambahnya usia, serat-serat lamelar subepitel terus
diproduksi, sehingga lensa lama-kelamaan menjadi kurang elastik. Lensa terdiri
dari enam puluh lima persen air, 35% protein, dan sedikit sekali mineral yang
biasa ada di jaringan tubuh lainnya. Kandungan kalium lebih tinggi di lensa
daripada di kebanyakan jaringan lain. Asam askorbat dan glutation terdapat
dalam bentuk teroksidasi maupun tereduksi. Tidak ada serat nyeri, pembuluh
darah atau pun saraf di lensa.
Fisiologi Lensa Fungsi utama lensa
adalah memfokuskan berkas cahaya ke retina. Untuk memfokuskan cahaya yang
datang dari jauh, otot-otot siliaris relaksasi, menegangkan serat zonula dan
memperkecil diameter anteroposterior lensa sampai ukurannya yang terkecil, daya
refraksi lensa diperkecil sehingga berkas cahaya paralel atau terfokus ke
retina. Untuk memfokuskan cahaya dari benda dekat, otot siliaris berkontraksi
sehingga tegangan zonula berkurang. Kapsul lensa yang elastik kemudian
mempengaruhi lensa menjadi lebih sferis diiringi oleh peningkatan daya biasnya.
Kerjasama fisiologik tersebut antara korpus siliaris, zonula, dan lensa untuk
memfokuskan benda dekat ke retina dikenal sebagai akomodasi. Seiring dengan
pertambahan usia, kemampuan refraksi lensa perlahan-lahan berkurang. Selain itu
juga terdapat fungsi refraksi, yang mana sebagai bagian optik bola mata untuk
memfokuskan sinar ke bintik kuning, lensa menyumbang +18.0- Dioptri.
Lensa adalah sebuah alat untuk
mengumpulkan atau menyebarkan cahaya, biasanya dibentuk dari sepotong gelas yang dibentuk. Alat sejenis
digunakan dengan jenis lain dari radiasi
elektromagnetik
juga disebut lensa, misalnya, sebuah lensa gelombang mikro dapat dibuat dari "paraffin
wax".
Lensa sederhana (en:simple lens, singlet lens) atau
sering disebut Lensa saja adalah sebuah Lensa tunggal speris.
Lensa sederhana dibedakan
berdasarkan kelengkungan kedua bidang antarmukanya. Sebuah Lensa
cembung (en:biconvex lens) mempunyai dua bidang antarmuka yang
cembung, Lensa dengan dua bidang cekung disebut Lensa
cekung (en:biconcave lens). Jika salah satu bidang antarmuka
datar (mempunyai radius yang tak berhingga), maka Lensa tersebut disebut Lensa
plano cembung
atau Lensa
plano cekung.
Lensa
cembung cekung
mempunyai satu bidang antarmuka cekung dan satu bidang antarmuka cembung, juga
sering disebut Lensa
meniskus (en:meniscus lens).
Lensa sederhana sangat rentan
terhadap aberasi kromatik dan aberasi optis lainnya.
1.
Lensa Cekung (Negatif)
Lensa cekung disebut lensa divergen karena dapat
memancarkan berkas sinar cahaya yang sejajar sumbu utama dan seolah-olah
berasal dari satu titik di depan lensa. Tiga sinar istimewa pada lensa cekung
- Sinar
datang sejajar sumbu utama lensa dibiaskan seakan-akan berasal dari titik
fokus aktif F1
- Sinar
datang seakan-akan menuju titik fokus pasif F2 dibiaskan sejajar sumbu
utama
- Sinar
datang melalui titik pusat optik O diteruskan tanpa pembiasan
2.
Lensa Cembung (Positif)
Lensa Cembung (konveks) memiliki
bagian tengah yang lebih tebal daripada bagian tepinya. Lensa cembung terdiri
atas 3 macam bentuk yaitu lensa bikonveks (cembung rangkap), lensa
plankonveks (cembung datar) dan lensa konkaf konveks (cembung
cekung). Lensa cembung disebut juga lensa positif. Lensa cembung
memiliki sifat dapat mengumpulkan cahaya sehingga disebut juga lensa
konvergen. Apabila ada berkas cahaya sejajar sumbu utama mengenai permukaan
lensa, maka berkas cahaya tersebut akan dibiaskan melalui satu titik.
Ada tiga tiga sinar istimewa pada lensa cembung.
a. Sinar
sejajar sumbu utama dibiaskan melalui titik fokus F.
b. Sinar
melalui F dibiaskan sejajar sumbu utama
c. Sinar
melalui pusat optik tidak dibiaskan.
3.
Lensa Cembung Cekung (Meniskus)
Kanta
meniskus (en:meniscus lens, ophthalmic lens)
atau kanta cembung cekung, dapat berupa kanta positif atau negatif yang
bergantung pada radius speris kedua bidang antarmuka. Pada nilai radius speris
yang sama besar, sinar yang merambat tidak akan dibiaskan. Kanta meniskus
positif akan membiaskan sinar seperti kanta cembung, kanta ini mempunyai bidang
antarmuka cembung dengan radius speris yang lebih kecil. Sebaliknya kanta meniskus
negatif mempunyai bidang antarmuka cekung dengan radius speris yang lebih
kecil.
