A. Pengertian Biooptik Biooptik terdiri dari dua kata yaitu bio dan optik, bio

A. Pengertian Biooptik
Biooptik terdiri dari dua kata yaitu bio dan optik, bio yaitu hal yang berkaitan dengan makhluk hidup atau zat hidup. Sedangkan optik biasa dikenal dengan bagian ilmu fisika yang berkaitan dengan cahaya atau berkas sinar. Biooptik mempunyai fokus utama yaitu berkaitan dengan indra penglihatan pada manusia,yaitu mata.
Alat optik pada manusia yang paling penting penting yaitu mata,maupun itu pada manusia ataupun makhluk hidup lainnya. Dilihat secara spesifik ada klasifikasi biooptik terbagi dua sebagai berikut :
1. Optika Geometri
Pada optika ini berkas berkas cahaya disebut sebagai garis cahaya dan gambar secra garis lurus.cara pendekatan ini melukiskan beberpa ciri-ciri dan lensa yang berbentuk matematika.
Contoh rumus cermin dan lensa:
F＝ fokus ＝titik api
B＝jarak benda
V＝ karak bayangan

2. Optik Fisik
Cayaha ini tidak dapat dijelaskan melalui metode seperti optika geometri.gejala ini hanya dapat dijelaskan dengan melalui ciri fisik dari cahaya tersebut.
Menurut Sir Issac Newton (1642-1727),cahaya itu menggambarkan peristiwa cahaya sebagai sebuah aliran dan butir-butir kecil (teori korpuskuler).Sedangkan jika menggunakan teori kwantum dipelopori oleh plank (1858-1947) ,cahaya itu terdiri atas kwanta atau foton-foton.
Menurut Thomas young (1773-1829)dan August Fresnel (1788-1827), menjelaskan cahay dapat melentur berinterferensi.
“Pernyataan diatas dapat disimpulkan,bahwa cahaya mempunyai sifat materi (partikel) dan sifat gelombang “
B. Macam-macam Lensa
Lensa terbagi dua jika dilihat berdasarkan bentuk lensa ada lensa cembung dan lensa cekung ,yaitu;
1. Lensa cembung /positif/konvergen
Sebuah lensa pengumpul atau lensa positif yaitu lensa yang bagian tengahnya lebih tebal dari berbagai tepinya.pada cahaya ini sejajar yang datang pada sebuah lensa negative memancar seolah olah dari titik focus ke dua, yang datang pada sisi transmisi lensa .
2. Lensa cekung/negative /divergen
Sebuah lensa negative atau lensa menyebar yaitu lensa yang bagian tepinya lebih tebal dari pada bagian tengahnya. pada cahaya ini sejajar yang datang pada sebuah lensa negative memancar seolah olah dari titik focus ke dua, yang datang pada sisi datang lensa .
Adapun lensa yang mempunyai permukaan silindris yaitu lensa yang mempunyai silinder, lensa ini memiliki focus positif dan ada pula panjang fokus negative.
C. Instrumen Optik
1. Mata
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. 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).
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
1). Aquaeuos Humor
Merupakan cairan mata.
2) 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.
a. Mata memfokuskan bayangan pada retina,
b. System syaraf mata yang memberi informasi ke otak,
c. Korteks penglihatan salah satu bagian yang menganalisa penglihatan tersebut
D. Pembentukan Bayangan Pada Mata
Ada tiga komponen penginderaan penglihatan, yaitu:
a. Mata memfokuskan bayangan pada retina
b. Sistem saraf mata yang member informasi ke otak
c. 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.
E. 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). Dengan demikian dapat dirumuskan dengan persamaan:
V ＝
d: jarak yang dapat dilihat oleh penderita
D: jarak yang dapat dilihat oleh mata normal
F. Medan Penglihatan
Untuk mengetahui besar kecilnya medan penglihatan seseorang dipergunakan alat Perimeter. Dengan alat ini diperoleh medan penglihatan vertikal 130º, sedangkan medan penglihatan horizontal 155º.
G. 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.
H. 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. 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
I. 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 penglihat. Di dalam tanggap warna memiliki beberapa point yang sangat penting di antarannya sebagai berikut :
1. 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.
a. Cone biru, mempunyai kemampuan tanggap gelombang frekuensi cahaya antara 400-500 millimikron. Berarti cone biru dapat menerima cahaya ungu, biru dan hijau.
b. 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.
c. 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.
2. 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 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.
3. 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.
4. Jenis-jenis pada Mata dan Teknik Roreksi Mata Normal
a. Rabun Jauh (Miopi)
b. Rabun Dekat (Hipermetropi)
c. Mata Tua (Presbiopi)
d. Astigmatisma
e. Mata Campuran