Calidad visual en el rango de adaptación mesópico - Sánchez, Roberto Francisco (2018)
El nivel de iluminación de una escena visual afecta a diferentes aspectos del sistema visual humano. Por una parte, contribuye a la adaptación de los conos y bastones, pero además modula la respuesta de la pupila, lo cual determina en cierta medida la calidad óptica del ojo. En particular, la reducción de la luminancia trae aparejada un aumento en el tamaño pupilar, produciéndose una disminución de la calidad óptica. Parte de este deterioro es debido a un incremento de las aberraciones del ojo y parte se debe a la difusión intraocular. Para comprender mejor este proceso, en este trabajo se ha realizado un estudio de la calidad óptica del ojo humano en función de la luminancia de adaptación. Un primer objetivo ha sido estudiar la difusión intraocular en base a la zona periférica de la imagen retiniana, en un modelo de ojo ideal. Para ello, se ha diseñado y construido un sistema experimental de doble-paso, basado en el registro de imágenes de una fuente puntual generada con un láser de 780 nm, después de la reflexión en la retina y el doble paso de la luz a través de los medios oculares. De este estudio se ha derivado un método que permite determinar la transmitancia directa de los medios del ojo artificial. Además, se analizó la posibilidad de implementar el método en el ojo humano, mediante medidas en una muestra de sujetos jóvenes normales, obteniendo un parámetro que correlaciona con la transmisión de los medios oculares. Además, se ha determinado la calidad de la imagen ocular en una muestra de población normal en términos de la función de transferencia de modulación (MTF) y de diferentes parámetros de calidad óptica calculados a partir de la medida simultanea de la imagen de doble-paso (frecuencia de corte de la MTF, relación de Strehl, FWHM, y los índices de difusión OSI y AFSI) y de la aberración del frente de onda (RMS). Para este segundo objetivo se ha desarrollado un sensor de frente de onda de Shack-Hartmann. Los parámetros se han medido para distintos tamaños pupilares y luminancias de adaptación conteniendo valores en el rango mesópico en sujetos voluntarios. Se determinó la MTF media para cada nivel de iluminación y cada tamaño de pupila, y se calcularon las aberraciones de hasta el quinto orden. Todos los parámetros de calidad óptica experimentan una sistemática disminución a medida que se reducía la luminancia o aumentaba el tamaño de la pupila. Estos resultados sugieren que es posible simular las condiciones de calidad óptica de una determinada escena visual controlando el tamaño de la pupila. Finalmente, se encontró que el índice de difusión OSI aumenta mientras que el parámetro AFSI se mantiene constante con la cantidad de aberraciones (RMS). Esta independencia de AFSI con las aberraciones permite valorarlo como en una métrica más robusta para describir la difusión en un ojo sano.