BAB I

PENDAHULUAN

Sampai abad ke-4 sebelum masehi orang masih berrpendapat bahwa benda-

benda di sekitar dapat dilihat oleh karena mata mengeluarkan sinar-sinar penglihatan.

Anggapan ini didukung oleh Plato (429 – 348) dan Euclides (287 – 212 SM) oleh

karena pada mata binatang di malam hari tampak bersinar.

Pendapat di atas di tentang oleh Aristoteles (384 – 322 SM) karena pada

kenyataan kita tidak dapat melihat benda-benda di dalam ruang gelap. Namun demikian

Aristoteles tidak dapat memberi penjelasan mengapa mata dapat melihat benda.

Pada abad pertengahan Alhazan (965 – 1038) seorang Mesir di Iskandria

berpendapat bahwa benda di sekitar itu dapat dilihat oleh karena benda-benda tersebut

memantulkan cahaya atau memancarkan cahaya yang masuk ke dalam mata. teori ini

akhirnya di terima sampai abad ke 20 ini. Hal – hal yang dipelajari dalam bab ini

adalah proses penglihatan ditinjau dan pandangan fisika serta penggunaan beberapa alat

bantu yang berhubungan dengan proses penglihatan tersebut.

1

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Biooptik

Menilik kata biooptik, tersusun atas kata bio dan optik. Bio berkaitan dengan

makhluk hidup/ zat hidup atau bagian tertentu dari makhluk hidup, sedangkan optik

dikenal sebagai bagian ilmu fisika yang berkaitan dengan cahaya atau berkas sinar.

secara spesifik ada klasifikasi Optik geometri dan optika fisis. Fokus utama di biooptik

adalah terkait dengan indera penglihatan manusia, yaitu mata.

Mata menjadi alat optik yang paling penting pada manusia atau makhluk hidup.

Bagaimana proses sebuah objek dapat dilihat dan dipersepsikan di otak? Apa saja

bagian-bagian mata yang berperan? Mengapa seseorang bisa rabun, atau Mengapa

respon mata terhadap perubahan intensitas cahaya di gelap atau terang berbeda? Apa itu

rod dan kone? Apa saja jenis kelainan mata dan bagaimana cara mengoreksi atau

memperbaikinya?

2.2 Optika Geometri dan Optika Fisik

2.2.1 Optika Geometri

Cahaya dan optika geometri yang meliputi hakekat cahaya, pemantulan dan

pembiasan (Hukum Snell), prinsip Huygens dan prinsip Fermat tentang perambatan

cahaya di dalam medium, pembentukan bayangan oleh cermin dan lensa, interferensi,

difraksi dan polarisasi

Optika Geometri mempelajari sifat-sifat cahaya sebagai gelombang yang

rnengalami pemantulan dan pembiasan.

Pembiasan cahaya ialah fenomena pembengkokan cahaya apabila merambat

dari satu medium sinar ke medium sinar yang berbeda ketumpatannya dan laju dan arah

cahaya berubah dalam medium yang berlainan serta berlaku dalam perambatan medium

yang berlainan.

Hukum pembiasan cahaya ada dua:

1. Sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak pada suatu bidang datar.

2

2. Perbandingan sinus sudut datang dengan sinus sudut bias suatu cahaya yang

datang dari suatu medium ke medium lainnya merupakan suatu konstanta (n),

yaitu indek bias medium 2 relatif terhadap indek bias medium 1

2.2.2 Optika Fisik

Gejala cahaya seperti dispersi, interferensi dan polasisasi tidak dapat di jelaskan

melalui metode optika geometri. Gejala-gejala ini hanya dapat dijelaskan dengan

menghitung ciri-ciri fisik dari cahaya tersebut. Sir Isaac Newton (1642-1727), cahaya

itu menggambarkan peristiwa cahaya sebagai sebuah aliran dari butir-butir kecil (teori

korpuskuler). Sedangkan dengan menggunakan teori kwantum yang dipelopori Plank

(1858-1947), cahaya itu terdiri atas kwanta atau foton-foton, tampaknya agak mirip

dengan teori Newton yang lama itu. Dengan menggunakan teori Max Plank dapat

menjelaskan mengapa benda itu panas apabila terkena sinar.

Thomas Young (1773-1829) dan August Fresnel (1788-1827), dapat

menjelaskan bahwa cahaya dapat melentur berinterferensi. James Clark Mexwell

(1831-1879) berkebangsaan Skotlandia, dari hasil percobaannya dapat menjelaskan

bahwa cepat rambat cahaya (3 X 10 m/detik) sehingga berkesimpulan bahwa cahaya

adalah gelombang elektromagnetik.

Huygens ( 1690) menganggap cahaya itu sebagai gejala gelombang dari sebuah

sumber cahaya menjalarkan getaran-getaran ke semua jurusan. Setiap titik dari ruangan

yang bergetar olehnya dapat dianggap sebagai sebuah pusat gelombang baru. Inilah

prinsip dari Huygens yang belum bisa menjelaskan perjalanan cahaya dari satu medium

ke medium lainnya. Dari hasil percobaan Einstein (1879-1955) dimana logam di sinari

dengan cahaya akan memancarkan electron (gejala foto listrik). Hal ini dapat

disimpulkan bahwa cahaya memiliki sifat fartikel dan gelombang magnetic.

Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa cahaya mempunyai sifat materi

(partikel) dan sifat gelombang.

2.3 Lensa

Lensa adalah objek transparan dengan salah satu atau kedua permukaannya

melengkung. Karena cahaya mencapai lengkungan lensa pada sebuah sudut, maka

cahaya tersebut direfraksikan. Jika permukaan lensa konveks, yakni paling tebal pada

3

pusatnya, seperti kamera lensa, cahaya dibelokkan sehingga cahaya tersebut mengalami

konvergensi (berkumpul) atau berpotongan pada titik tunggal yang disebut focal point.

Umumnya, semakin tebal (semakin konveks) lensa, cahaya semakin dibelokkan dan

semakin pendek jarak fokal (jarak antara lensa dengan focal point).

2.3.1 Macam-macam Bentuk Lensa

Berdasarkan bentuk permukaannya, lensa dibagi menjadi dua, yaitu:

Lensa yang mempunyai permukaan sferis,

Lensa yang mempunyai permukaan silindris, Adalah lensa yang mempunyai

silinder, lensa ini mempunyai fokus yang positif dan ada pula yang mempunyai

panjang fokus negatif.

Permukaan sferi dibagi menjadi dua macam pula, yaitu:

Lensa Cembung/ Konvergen/ Positif : Sebuah lensa positif atau lensa

pengumpul adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tebal dari bagian tepinya.

Cahaya sejajar yang datang pada sebuah lensa positif difokuskan pada titik

focus kedua yang berada pada sisi transmisi lensa tersebut.

Lensa Cekung/ Divergen/ Negatif : Sebuah lensa negative atau lensa menyebar

adalah lensa yang bagian tepinya lebih tebal daripada bagian tengahnya. Cahaya

sejajar yang datang pada sebuah lensa negative memancar seolah-olah dari titik

focus kedua, yang berada pada sisi datang lensa.

2.3.2 Kekuatan Lensa (Dioptri)

Kekuatan lensa dinyatakan dengan satuan dioptri (m-1). Kekuatan lensa (P)

sama dengan kebalikan panjang fokusnya (1/f). Jika panjang fokus dalam meter,

kekuatan lensa adalah dalam dioptri (D).

 

2.3.3 Kesesatan Lensa

Berdasarkan persamaan yang berkaitan dengan jarak benda, jarak bayangan,

jarak focus, radius kelengkungan lensa seerta sinar-sinar yang dating paraksial akan

kemungkinan adanya kesesatan lensa (aberasi lensa). Aberasi ini ada bermacam-

macam:

4

Aberasi sferis (disebabkan oleh kecembungan lensa). Sinar-sinar paraksial/

sinar-sinar dari pinggir lensa membentuk bayangan di P’. aberasi ini dapat

dihilangkan dengan mempergunakan diafragma yang diletakkan di depan lensa

atau dengan lensa gabungan aplanatis yang terdiri dari dua lensa yang jenis

kacanya berlainan.

Koma,  Aberasi ini terjadi akibat tidak sanggupnya lensa membentuk bayangan

dari sinar di tengah-tengah dan sinar tepi. Berbeda dengan aberasi sferis pada

aberasi koma sebuah titik benda akan terbentuk bayangan seperti bintang

berekor, gejala koma ini tidak dapat diperbaiki dengan diafragma.

Astigmatisma, Merupakan suatu sesatan lensa yang disebabkan oleh titik benda

membentuk sudut besar dengan sumbu sehingga bayangan yang terbentuk ada

dua yaitu primer dan sekunder. Apabila sudut antara sumbu dengan titik benda

relatif kecil maka kemungkinan besar akan berbentuk koma.

Kelengkungan medan,  Bayangan yang dibentuk oleh lensa pada layer letaknya

tidak dalam satu bidang datar melainkan pada bidang lengkung. Peristiwa ini

disebut lengkungan medan atau lengkungan bidang bayangan.

Distorsi,  Distorsi atau gejala terbentuknya bayangan palsu. Terjadinya

bayangan palsu ini oleh karena di depan atau di belakang lensa diletakkan

diafragma atau cela. Benda berbentuk kisi akan tampak bayangan berbentuk

tong atau berbentuk bantal. Gejala distorsi ini dapat dihilangkan dengan

memasang sebuah cela di antara dua buah lensa.

Aberasi kromatis, Prinsip dasar terjadinya aberasi kromatis oleh karena focus

lensa berbeda-beda untuk tiap-tiap warna. Akibatnya bayangan yang terbentuk

akan tampak berbagai jarak dari lensa.

2.3.4 Aberasi

Pemburaman bayangan dari sebuah obyek tunggal dikenal dengan

istilah aberasi. Aberasi sferis merupakan hasil dari kenyataan bahwa permukaan

melengkung hanya memfokuskan sinar-sinar paraksial (sinar-sinar yang berjalan dekat

sumbu utama) pada sebuah titik tunggal. Sinar-sinar non paraksial pada titik dekat yang

bergantung pada sudut yang dibuat dengan sumbu utamanya. Sinar-sinar yang

mengenai lensa jauh dari sumbu utamadibelokkan lebihh dari sinar-sinar yang dekat

5

dengan sumbu utama, dengan hasilnya bahwa tidak semua sinar difokuskan pada

sebuah titik tunggal. Sebaliknya bayangan tersebut kelihatan sebagai sebuah cakram

melingkar. Lingkaran dengan kekacauan paling sedikit berada pada titik, di mana garis

tengahnya minimum.

Aberasi sferis dapat dikurangi dengan memperkecil ukuran permukaan

melengkungnya, yang juga berarti memperkecil jumlah cahaya yang mencapai

bayangannya. Aberasi seperti ini namun lebih rumit disebut coma (comet-shapet

image) dan  astigmatisma yang terjadi saat obyek-obyek berada di luar sumbu utama.

Aberasi dalam bentuk bayagan obyek yang memanjang yang disebabkan

kenyataan bahwa perbesaran bergantung pada jarak titik obyek dari sumbu utama

disebut distorsi.

Aberasi kromatik, yang terjadi pada lensa bukan pada cermin, adalah hasil dari

variasi indeks bias dengan panjang gelombang. Aberasi kromatik dan aberasi lainnya

dapat diperbaiki sebagian dengan menggunakan kombinasi beberapa lensa sebagai

ganti sebuah lensa tunggal. Sebagai contoh, sebuah lensa positif dan sebuah lensa

negative dengan panjang fokus lebih besar dapat digunakan bersama-sama untuk

menghasilkan sebuah sistem lensa pengumpul yang mempunyai aberasi kromatik jauh

lebih sedikit dibandingkan sebuah lensa tunggal dengan panjang fokus yang sama.

Lensa-lensa kamera yang bagus biasanya berisi elemen-elemen untuk memperbaiki

berbagai aberasi yang muncul.

2.4 Mata

Mata merupakan indera penglihatan atau kamera alamiah yang merupakan

jendela untuk melihat dunia. Mata juga merupakan alat optik yang paling dekat dengan

kita dan merupakan sistem optik yang paling penting. Dengan mata, kita bisa melihat

keindahan alam sekitar kita.

2.4.1 Bagian – Bagian Mata

Mata memiliki bagian-bagian yang memiliki fungsi-fungsi tertentu sebagai alat

optik, yaitu:

a) Kornea, merupakan selaput kuat yang tembus cahaya dan berfungsi sebagai

pelindung bagian dalam bola mata. Kornea memiliki inervasi saraf tetapi

avaskuler (tidak memiliki suplai darah).

6

b) Iris, merupakan selaput berbentuk lingkaran yang menyebabkan mata dapat

membedakan warna.  Iris adalah diafragma yang melingkar dan berpigmen

dengan lubang yang agak di tengah yakni pupil. Iris terletak sebagian dibagian

depan lensa dan sebagian di depan badan siliaris. Iris terdiri dari serat otot

polos. Fungsi iris yakni mengendalikan jumlah cahaya yang masuk.

c) Pupil, merupakan celah lingkaran pada mata yang dibentuk oleh iris, berfungsi

mengatur banyaknya cahaya yang masuk ke mata.

d) Lensa mata, merupakan lensa cembung yang terbuat dari bahan bening, berserat

dan kenyal, berfungsi mengatur pembiasan cahaya.

e) Retina, merupakan lapisan yang berisi ujung-ujung saraf yang sangat peka

terhadap cahaya. Retina berfungsi untuk menangkap bayangan yang dibentuk

oleh lensa mata. Retina merupakan bagian saraf  pada mata, tersusun oleh sel

saraf dan serat-seratnya. Retina berperan sebagai reseptor rangsang cahaya.

Retina tersusun dari sel kerucut yang bertanggung jawab untuk penglihatan

warna dan sel batang yang bertanggung jawab untuk penglihatan di tempat

gelap.

f) Aquaeuos humor, merupakan cairan mata.

g) Saraf optic, merupakan saraf yang menyampaikan informasi tentang kuat

cahaya dan warna ke otak.

Banyak pengetahuan yang kita peroleh melalui suatu penglihatan. Untuk

membedakan gelap atau terang tergantung atas penglihatan seseorang. Ada tiga

komponen pada penginderaan penglihatan :

Mata memfokuskan bayangan pada retina,

System syaraf mata yang memberi informasi ke otak,

Korteks penglihatan salah satu bagian yang menganalisa penglihatan tersebut.

2.4.2 Pembentukan Bayangan Pada Mata

Mata bisa melihat benda jika cahaya yang dipantulkan benda sampai pada mata

dengan cukup, kemudian lensa mata akan membentuk bayangan yang bersifat nyata,

terbalik dan diperkecil pada retina. Ada tiga komponen penginderaan penglihatan,

yaitu:

7

1. Mata memfokuskan bayangan pada retina

2. Sistem saraf mata yang member informasi ke otak

3. Korteks penglihatan salah satu bagian yang menganalisa penglihatan tersebut

Cahaya memasuki mata melalui bukaan yang berubah, lapisan serat saraf yang

menutupi permukaan belakangnya. Retina berisi struktur indra-cahaya yang sangat luas

yang disebut batang (rod) dan kerucut (cone) yang menerima dan memancarkan

informasi di sepanjang serat saraf optic ke otak. Bentuk lensa kristal dapat diubah

sedikit oleh kerja otot siliari. Apabila mata difokuskan pada benda yang jauh, otot akan

mengendur dan sistem lensa kornea berada pada panjang fokus maksimumnya, kira-

kira 2 cm, jarak dari kornea ke retina. Apabila benda didekatkan, otot siliari akan

meningkatkan kelengkungan lensa, yang dengan demikian akan mengurangi panjang

fokusnya sehingga bayangan akan difokuskan ke retina. Proses ini disebut akomodasi.

2.4.3 Ketajaman Penglihatan

Ketajaman penglihatan digunakan untuk menentukan penggunaan kacamata, di

klinik dikenal dengan istilah visus. Sedangkan dalam fisika, ketajaman penglihatan ini

disebut resolusi mata.

Visus penderita bukan saja member pengertian tentang optiknya (kacamata),

tetapi mempunyai arti yang lebih luas yaitu memberi keterangan mengenai baik

buruknya fungsi mata secara keseluruhan. Oleh karena itu definisi visus adalah: nilai

kebalikan sudut (dalam menit) terkecil di mana sebuah benda masih dapat dilihat

dan dapat dibedakan.

Pada penentuan visus, para ahli mata mempergunakan kartu Snellen, dengan

berbagai ukuran huruf dan jarak yang sudah ditentukan. Misalnya mata normal pada

waktu diperiksa diperoleh 20/40, berarti penderita dapat membaca huruf pada 20 ft,

sedangkan bagi mata normal dapat membaca pada jarak 40 ft, (1 ft = 5 m).

Penggunaan kartu Snellen ini kualitasnya kadang-kadang meragukan oleh

karena huruf yang sama besarnya mempunyai derajat kesukaran yang berbeda,

demikian pula huruf dengan ukuran berbeda kadang-kadang tidak sama bentuknya.

Untuk menghindari kelemahan-kelemahan itu telah diciptakan kartu Cincin Landolt.

Kartu ini mempunyai sejumlah cincin berlubang, diatur berderet yang sama besar,

dengan lubang yang arahnya ke atas, ke bawah, ke kiri dan ke kanan. Dari atas ke

8

bawah cincin itu diatur agar lubangnya mengecil secara berangsur-angsur. Penderita

disuruh menunjukan deretan cincin tersebut hingga cincin terkecil tanpa salah. Angka

visus ini dapat didapat dengan menghitung sudut di mana cincin Landolt itu diamati.

Misalnya penderita menunjukan cincin Landolt tanpa salah 0,8 mm jarak 4 meter.

2.4.4 Medan Penglihatan

Untuk mengetahui besar kecilnya medan penglihatan seseorang dipergunakan

alatPerimeter. Dengan alat ini diperoleh medan penglihatan vertikal 130º, sedangkan

medan penglihatan horizontal 155º.

2.4.5 Tanggap Cahaya

Bagian mata yang tanggap cahaya adalah retina. Ada dua tipe fotoreseptor pada

retina yaitu Rod (batang) dan Cone (kerucut). Rod dan Cone tidak terletak pada

permukaan retina melainkan beberapa lapis di belakang jaringan saraf. Tiap mata

memiliki 6,5 juta cone yang berfungsi untuk melihat siang hari, disebut

penglihatan fotopik. Melalui cone kita dapat mengenal beberapa warna, tetapi hanya

sensitive terhadap warna kuning, hijau (panjang gelombang 550 nm). Cone terdapat

terutama pada fovea sentralis.

Rod dipergunakan pada waktu malam atau disebut penglihatan skotopik, dan

merupakan ketajaman penglihatan dan dipergunakan untuk melihat ke samping. Setiap

mata terdapat 120 juta rod. Distribusi pada retina tidak merata, pada sudut 20º terdapat

kepadatan yang maksimal. Batang ini sangat peka terhadap cahaya biru dan hijau (510

nm).

Tetapi rod dan cone sama-sama peka terhadap cahaya merah (650-700 nm),

tetapi penglihatan cone lebih baik terhadap cahaya merah jika dibandingkan dengan

rod.

2.4.6 Penyesuaian Terhadap Terang dan Gelap

Dari ruang gelap masuk ke ruangan terang kurang mengalami kesulitan dalam

penglihatan. Tetapi apabila dari ruangan terang masuk ke dalam ruangan gelap akan

tampak kesulitan dalam penglihatan dan diperlukan waktu agar memperoleh

penyesuaian.

9

Apabila kepekaan retina cukup besar, seluruh objek/benda akan merangsang rod

secara maksimum sehingga setiap benda bahkan yang gelap pun akan terlihat terang

putih. Tetapi apabila kepekaan retina sangat lemah, ketika masuk ke dalam ruangan

gelap tidak ada bayangan yang benderang yang merangsang rod dengan akibat tidak

ada suatu objek pun yang terlihat. Perubahan sensitivitas retina secara automatis ini

dikenal sebagai fenomena penyesuaian terang dan gelap.

a. Mekanisme Penyesuaian Terang (Cahaya)

Pada kerucut dan batang terjadi perubahan di bawah pengaruh energy sinar

yang disebutfoto kimia. Di bawah pengaruh foto kimia ini rhodopsin akan pecah,

masuk ke dalam retina dan skotopsine. Retina akan tereduksi menjadi vitamin A di

bawah pengaruh enzim alcohol dehydrogenase dan koenzym DPN-H + H+ (=DNA)

dan terjadi proses timbale balik (visa verasa).

Rushton (1955) telah membuktikan adanya rhodopsin dalam retina mata

manusia, ternyata konsentrasi rhodopsin sesuai dengan distribusi rod. Penyinaran

dengan energi cahaya yang besar dan dilakukan secara terus menerus, konsentrasi

rhodopsin di dalam rod akan sangat menurun sehingga kepekaan retina terhadap

cahaya akan menurun.

b. Mekanisme Penyesuaian Gelap

Seseorang masuk ke dalam ruangan gelap yang tadinya berada di ruangan

terang, jumlah rhodopsin di dalam rod sangat sedikit sebagai akibat orang tersebut

tidak dapat melihat objek/benda di ruang gelap. Selama berada di ruangan gelap,

pembentukan rhodopsin di dalam rod sangatlah perlahan-lahan, konsentrasi

rhodopsin akan mencapai kadar yang cukup dalam beberapa menit berikutnya

sehingga akhirnya rod akan terangsang oleh cahaya dalam waktu singkat.

Selama penyesuaian gelap, kepekaan retina akan meningkat mencapai nilai

1.000 hanya dalam waktu beberapa menit saja.kepekaan retina mencapai 1.000,

waktu yang diperlukan 1 jam. Sedangkan kepekaan retina akan menurun dari nilai

100.000 apabila seseorang dari ruangan gelap ke ruangan terang. Proses penurunan

kepekaan retina hanya diperlukan waktu 1 sampai 10 menit. Penyesuaian gelap ini

ternyata cone lebih cepat daripada rod. Dalam waktu kira-kira 5 menit fovea

10

sentralis telah mencapai tingkat kepekaan. Kemudian dilanjutkan penyesuaian gelap

oleh rod sekitar 30 sampai 60 menit, rata-rata terjadi pada 15 menit pertama.

2.4.7 Tanggap Warna

Salah satu kemampuan mata adalah tanggap warna, namun mekanisme tanggap

warna tersebut belum diketahui secara jelas. Tetapi dengan menggunakan pengamatan

fotopik dapat melihat warna namun tidak dapat membedakan warna pada objek yang

letaknya jauh dari pusat medan penglihatan.

a. Teori Tanggap Warna

Cone berbeda dengan rod dalam beberapa hal, yaitu cone member jawaban

yang selektif terhadap warna, kurang sensitif terhadap cahaya dan mempunyai

hubungan dengan otak dalam kaitan ketajaman penglihatan dibandingkan dengan

rod. Ahli faal Lamonov, Young Helmholtz berpendapat ada tiga tipe cone yang

tanggap terhadap tiga warna pokok yaitu biru, hijau dan merah.

1) Cone biru, mempunyai kemampuan tanggap gelombang frekuensi cahaya antara

400-500 millimikron. Berarti cone biru dapat menerima cahaya ungu, biru dan

hijau.

2) Cone hijau, berkemampuan menerima gelombang cahaya dengan frekuensi

antara 450 dan 675 millimikron. Ini berarti cone hijau dapat mendeteksi warna

biru, hijau, kuning, orange dan merah.

3) Cone merah, dapat mendeteksi seluruh panjang gelombang cahaya tetapi respon

terhadap cahaya orange kemerahan sangat kuat daripada warna-warna lainnya.

Ketiga warna pokok (biru, hijau dan merah) disebut trikhromatik.

b. Buta Warna

Jika seseorang tidak mempunyai cone merah, ia masih dapat melihat warna

hijau, kuning orange dan warna merah dengan menggunakan cone hijau, tetapi

tidak dapat membedakan secara tepat antara masing-masing warna tersebut oleh

karena tidak mempunyai cone merah untuk kontras/membandingkan dengan cone

hijau. Demikian pula jika seseorang kekurangan cone hijau, ia masih dapat melihat

seluruh warna, tetapi tidak dapat membedakan antara warna hijau, kuning, oranye

dan merah. Hal ini disebabkan cone hijau yang sedikit tidak mampu

mengkontraskan dengan cone merah. Jadi tidak adanya cone merah atau hijau akan

11

timbul kesukaran atau ketidakmampuan untuk membedakan warna antara warna

merah dan hijau, keadaan ini disebut buta warna merah-hijau. Kasus yang jarang

sekali, tetapi bisa jadi seseorang kekurangan cone biru, maka orang tersebut sukar

membedakan warna ungu, biru dan hijau. Tipe buta warna ini disebut kelemahan

biru (blue weakness).

Pada suatu penelitian diperoleh 8% laki-laki buta warna, sedangkan 0,5%

terdapat pada wanita dan dikatakan buta warna ini diturunkan oleh wanita. Ada pula

orang buta terhadap warna merah disebut protanopia, buta terhadap warna hijau

disebut deuteranopia dan buta warna terhadap warna biru disebut tritanopia.

2.4.8 Daya Akomodasi

Dalam hal memfokuskan objek pada retina, lensa mata memegang peranan

penting. Kornea mempunyai fungsi memfokuskan objek secara tepat, demikian pula

bola mata yang berdiameter 20-23 mm. Kemampuan lensa mata untuk memfokuskan

objek disebut daya akomodasi. Selama mata melihat jauh, tidak terjadi akomodasi.

Makin dekat benda yang dilihat, semakin kuat mata/lensa berakomodasi. Daya

akomodasi ini tergantung kepada umur. Usia semakin tua daya akomodasi semakin

menurun, hal ini disebabkan kekenyalan/elastisitas lensa semakin berkurang.

Jika benda terlalu dekat ke mata, lensa mata tidak dapat memfokuskan cahaya

pada retina dan bayangannya menjadi kabur. Titik terdekat di mana lensa mata

memfokuskan suatu bayangan pada retina disebut titik dekat (punctum

proksimum). Pada saat ini mata berakomodasi sekuat-kuatnya (berakomodasi

maksimum). Jarak dari mata ke titik dekat ini sangat beragam pada tiap orang dan

berubah dengan meningkatnya usia. Pada usia 10 tahun, titik dekat dapat sedekat 7 cm,

sementara pada usia 60 tahun titik dekat ini telah menjauh ke 200 cm karena kehilangan

keluwesan lensa akibat elastisitas lensa semakin berkurang, disebut mata presbyop atau

mata tua dan bukan merupakan cacat mata. Nilai standar yang diambil untuk titik dekat

ini adalah 25 cm, dan dianggap sebagai mata normal.

Jarak terjauh benda agar dapat dilihat dengan jelas, dikatakan benda terletak

pada titik jauh (punctum remotum). Pada saat ini mata tidak berakomodasi.lepas

akomodasi.

12

2.5 Jenis-jenis Mata dan Teknik Koreksi

2.5.1 Mata Normal

Sering disebut juga mata emetrop. Mata normal memiliki titik dekat 25 cm dan

titik jauh tak terhingga. Apabila mata memiliki titik dekat tidak sama dnegan 25 cm dan

titik jauh tidak sama dengan tak terhingga, maka dikatakan sebagai cacat mata. Hal ini

mengakibatkan mata sulit melihat benda yang jauh maupun dekat karena bayangan

tidak jatuh tepat pada retina.

2.5.2 Rabun Jauh (Miopi)

Disebut juga mata terang dekat, memiliki titik dekat kurang dari 25 cm (< 25

cm) dan titik jauh pada jarak tertentu. Orang yang menderita miopi dapat melihat

dengan jelas benda pada jarak 25 cm, tetapi tidak dapat melihat benda jauh dengan

jelas. Hal ini terjadi karena lensa mata tidak dapat menjadi piph sebagaimana mestinya

sehingga bayangan benda jatuh di depan retina, disebabkan karena mata dibiasakan

melihat benda dengan jarak dekat atau kurang dari 25 cm. cacat mata ini dapat diatasi

dengan memakai kacamata berlensa cekung (minus).

2.5.3 Rabun Dekat (Hipermetropi)

Rabun dekat memiliki titik dekat lebih dari 25 cm (> 25 cm), dan titik jauhnya

pada jarak tak terhingga. Penderita rabun dekat dapat melihat jelas benda-benda yang

sangat jauh tetapi tidak dapat melihat benda-benda dekat dnegan jelas. Hal ini terjadi

karena lensa mata tidak dapat menjadi cembung sebagaimana mestinya sehingga

bayangan benda jatuh di belakang retina, disebabkan karena mata dibiasakan melihat

benda yang jaraknya jauh. Cacat mata ini dapat diatasi dengan kacamata berlensa

cembung (plus).

2.5.4 Mata Tua (Presbiopi)

Jenis mata ini bukan termasuk cacat mata, disebabkan oleh daya akomodasi

yang berkurang akibat bertambah usia. Letak titik dekat maupun titik jauh telah

bergeser. Titik dekatnya lebih dari 25 cm dan titik jauhnya hanya pada jarak tertentu.

Pada penderita presbiopi tidak dapat melihat benda jauh dengan jelas serta tidak dapat

membaca pada jarak baca normal. Jenis mata ini dapat ditolong dengan kacamata

berlensa rangkap (minus di atas dan plus di bawah) yang disebut kacamata bifocal.

13

2.5.5 Astigmatisma

Cacat mata ini disebabkan oleh kornea mata yang tidak berbentuk sferis, tapi

lebih melengkung pada satu sisi daripada sisi yang lain. Akibatnya sebuah titik akan

difokuskan sebagai garis pendek. Penderita astagmatisma, dengan satu mata akan

melihat garis dalam satu arah lebih jelas daripada kea rah yang berlawanan. Penderita

astagmatisma dapat diatasi dnegan menggunakan kacamata berlensa silindris.

2.5.6 Mata Campuran

Penderita yang matanya sekaligus mengalami prsesbiopi dan miopi, maka

memiliki titik dekat yang letaknya terlalu jauh dan titik jauh terlalu kecil, dapat

ditolong dengan kacamata berlensa rangkap atau bifocal (negatif di atas dan positif di

bawah).

2.6 Peralatan dalam Pemeriksaan Mata

Dari sekian banyak peralatan mata, hanya beberapa peralatan yang akan dibahas

dalam kaitan pemeriksaan mata. Ada tiga prinsip dalam pemeriksaan mata yaitu :

pemeriksaaan mata bagian dalam, pengukuran daya focus mata, pengukuran

kelengkungan kornea. Peralatan dalam pemeriksaan mata dan lensa ada 6 macam yaitu:

Opthalmoskop

Retinoskop

Keratometer

Tonometer dari schiotz

Pupilometer

Lensometer

2.6.1 Opthalmoskop

Alat ini mula-mula dipakai oleh Helmholtz (1851). Prinsip pemeriksaan dengan

opthalmoskop untuk mengetahui keadaan fundus okuli ( = retina mata dan pembuluh

darah khoroidea keseluruhannya). Ada dua prinsip kerja opthalmoskop yaitu :

Pencerminan mata secara langsung

Pencerminan mata secara tak langsung

14

2.6.2 Retinoskop

Alat ini dipakai untuk menentukan reset lensa demi koreksi mata penderita

tanpa aktivitas penderita, meskipun demikian mata penderita perlu terbuka dan dalam

posisi nyaman bagi si pemeriksa. Cahaya lampu diproyeksi ke dalam mata penderita

dimana mata penderita tanpa akomodasi. Cahaya tersebut kemudian dipantulkan dari

retina dan berfungsi sebagai sumber cahaya bagi sipemeriksa.

Fungsi retinoskop dianggap normal, apabila suatu objek (cahaya) berada di titik

jauh mata akan difokuskan pada retina. Cahaya yang dipantulkan retina akan

menghasilkan bayanagan focus pada titik jauh pula. Oleh karena itu pada waktu

pemeriksa mengamati mata penderita melalui retionoskop ,lensa posistif atau negatif

diletakkan di depan mata penderita sesuai dengan keperluan agar bayangan (cahaya)

yang dibentuk oleg retina penderita difokuskan pada mata pemeriksa. Lensa posistif

atau negatif yang dipakai itu perlu ditambah atau dikurangi agar pengfokusan bayangan

dari retina penderita terhadap pemeriksa tepat adanya. Suatu contoh, jarak pemeriksa

67 cm lensa yang diperlukan 1, 5 D.

2.6.3 Keratometer

Alat ini untuk mengukur kelengkungan kornea. Pengukuran ini diperuntukkan

pemakaian lensa kontak; lensa kontak ini dipakai langsung yaitu dengan cara

menempel pada kornea yang mengalami gangguan kelengkungan. Ada dua lensa

kontak yaitu :

Hard contact lens. Dibuat dari plastic yang keras, tebal 1 mm dengan diameter 1

cm. sangat efektif bila dilepaskan dan mudah terlepas oleh air mata tetapi dapat

mengoreksi astigmatisma.

Soft contact lens adalah kebalikan dari hard contact lens. Sangat nyaman tetapi

tidak dapat mengoreksi astigmatisma.

2.6.4 Tonometer

Pada tahun 1900, Schiotz (Jerman) memperkenalkan alat untuk mengukur

tekanan intraocular yang dikenal dengan nama Tono meter dari Schiotz.

Teknik dasar : Penderita ditelentangkan dengan mata menatap ke atas,

kemudian kornea mata dibius. Tengah-tengah alat (Plug) diletakkan di atas kornea

15

menyebabkan suatu tekanan ringan terhadap kornea. Plug dari tonometer berhubungan

dengan skala sehingga dapat terbaca nilai skala tersebut.

Tahun 1950 Tonometer Schiotz dimadifikasi dengan kemudahan dalam

pembacaan secara elektronik dan dapat direkam di sebut tonograf. Goldmann (1955)

mengembangkan tonometer yang disebut tono meter Goldmann Aplanation ;

pengukuran dengan memakai alat ini penderita dalam posisi duduk.

2.6.5 Pupilometer Dari Eindhoven

Diameter pupil dapat diukur dengan menggunakan pupilometer dari eindhoven.

Yaitu lempengan kertas terdiri dari sejumlah lubang kecil dengan jarak tertentu.

Apabila melihat melalui lubang-lubang ini dengan latar belakang dan tanpa akomodasi

maka diperoleh perjalanan sinar sebagai berikut :

Lingkaran yang terproyeksi pada jaringan retina saling menyentuh berarti garis

1 dan 2 adalah sejajar. Garis 1 dan 2 inilah garis terluar yang masih dapat masuk

melalui pupil, sehingga deperoleh jarak d, jarak ini adalah diameter pupil. Pada

penentuan besar pupil, jarak antara lubang dan mata tidak menjadi masalah.

2.6.6 Lensometer

Suatu alat yang dipakai untuk emngukur kekuatan lensa baik dipakai si

penderita atau sekedar untuk mengetahui dioptri lensa tersebut. Prinsip dasar :

Menentukan focus lensa positif sangat mudah , dapat dengan cara :

Memfokuskan bayangan dari suatu objek tak terhingga misalnya (matahari)

Memfokuskan bayangan dari suatu objek yang telah diketahui jaraknya.

Teknik di atas ini tidak dapat diterapkan pada lensa negatif namun dapat

dilakukan sedikit modifikasi yaitu : mengkombinasikan lensa negatif dengan lensa

positif kuat yang telah ditentukan dioptrinya. Dengan memakai lensometer, benda

penyinaran digerakkan sehingga diperoleh bayangan tajam melalui pengamatan lensa.

16

BAB III

PENUTUP

Banyak pengetahuan yang kita peroleh melalui suatu penglihatan. Untuk

membedakan gelap dan terang tergantung atas penglihatan seseorang. Ada tiga

komponen pada penginderaan penglihatan :

Sistem syaraf mata yang memberi informasi ke otak

Mata memfokuskan bayangan pada retina

Korteks penglihatan salah satu bagian yang menganalisa penglihatan tersebut.

Mata merupakan alat optik yang paling dekat dengan kita dan merupakan sistem

optik yang paling penting. Dengan mata, kita bisa melihat keindahan alam sekitar kita.

Sistem optik mata serupa dengan kamera TV bahkan lebih mahal oleh karena :

Mata bisa mengamati objek dengan sudut yang sangat besar

Tiap mata mempunyai kelopak mata dan ada cairan lubrikasi

Dalam satu detik dapat memfokuskan objek berjarak 20 cm

Mata sangat efektif pada intensitas cahaya 10 : 1

Diafragma mata di atur secara otomatis oleh iris

Kornea terdiri dari sel-sel hidup namun tidak mendapat vaskularisasi

Tekanan bola mata diatur secara otomatis sehingga mencapai 20 mmHg

Tiap mata dilindungi oleh tulang

Bayangan yang terbentuk oleh mata akan diteruskan ke otak.

Bola mata dilengkapi dengan otot-otot mata yang mengatur gerakan bola mata

(m=muskulus = otot).

17

DAFTAR PUSTAKA

Hani, Ahmadi Ruslan, S.Pd, dan Riwidikdo, Handoko, S.Kp. 2008. Fisika Kesehatan. Jogjakarta:  Mitra Cebdikia Press.

J.F. Gabriel,2003, Fisika Kedokteran, EGC, Jakarta

http://arwinlim.blogspot.com/2007/10/bio-optik-dalam-keperawatan.html

http://pendidikansains.blogspot.com/2008/04/bio-optik-dalam-keperawatan.html

http://dasatisnaasyari.blogspot.com/2011/05/fisika-bahasan-bio-optik.html

18