Rayleighovo kritérium

Zraková ostrost se obvykle měří pomocí standardní oční tabulky zvané Snellenova tabulka. Vymyslel ji nizozemský oftalmolog Dr. Hermann Snellen v roce 1862. Původně se používala na standardní vzdálenost 6 metrů, což je v běžných amerických jednotkách asi 20 stop.


Snellenova tabulka z Wikipedie
Tam, kde se tyto jednotky používají, se normální vidění začalo charakterizovat zlomkem 20/20, který odpovídá schopnosti rozlišit písmena na čtvrtém řádku odspodu na vzdálenost 20 stop. Písmeno E na tabulce má standardní výšku 88 mm a ostatní písmena jsou podle toho odstupňována. Základní schéma spočívá v tom, že písmena o dva řádky níže mají poloviční velikost a o dva řádky výše dvojnásobnou velikost. Jmenovité označení zrakové ostrosti jako poměru čísel by mohlo vycházet z toho, které řádky byste mohli přečíst. Pokud byste dokázali rozlišit pouze písmena o dva řádky výše od linie normálního vidění na 20 stop, byla by vaše ostrost označena jako 20/40, a pokud byste dokázali rozlišit písmena o dva řádky níže, byla by označena jako 20/10.

Jinak by se dalo říci, že pokud máte zrak 20/40, stačí vám rozlišit na 20 stop to, co by člověk s normálním zrakem rozlišil na 40 stop. Zraková ostrost 20/200 s nejlepší možnou korekcí čočkami je nominální podmínkou pro to, abyste byli považováni za nevidomé.

Jestliže výše uvedené popisuje normu pro normální vidění, jaké jsou faktory, které omezují rozlišovací schopnost lidského vidění? Abychom prozkoumali, zda je difrakce omezujícím faktorem, je zajímavé porovnat tento standard rozlišovací schopnosti s omezeními, která jsou dána difrakcí. Pokud je písmeno E na tabulce (20/200) vysoké 88 mm, pak by řádek 20/20 měl písmena o výšce 8,8 mm.

Rayleighovo kritérium pro difrakcí omezené vidění pro průměr duhovky 5 mm a vlnovou délku 500 nm je:

Takže 20/20 je přibližně 12násobek Rayleighova kritéria. Ackerman uvádí, že údaje ukazují:

Jedná se o další příklad pozoruhodnosti lidských smyslů: nejostřejší vidění je v rozmezí asi dvojnásobku fyzikálních limitů daných difrakcí!

Podle britské normy citované Wikipedií by minimální osvětlení pro Snellenovy tabulky mělo být 480 luxů. Pokud by se osvětlení zvýšilo, duhovka by se více stáhla a difrakce při menší apertuře by měla tendenci snižovat ostrost. Menší clona však také snižuje vliv případných aberací čočky, což by působilo na zvýšení zrakové ostrosti. Tradiční názor je, že lidé vidí lépe při jasném světle, což naznačuje, že zisk z překonání aberací je větší než ztráta způsobená difrakcí.