Hoe werkt het oog

We kunnen zien, omdat onze ogen en hersenen samenwerken. Maar hoe werkt het oog zelf? Het oog vangt licht op uit de omgeving. Het licht komt het oog binnen via het hoornvlies (cornea). De bolle vorm van het hoornvlies helpt om het licht goed op het netvlies (retina) te projecteren dat zich achterin het oog bevindt. Op het netvlies wordt het licht geregistreerd door miljoenen lichtgevoelige cellen en omgezet in beelden.

Van die beelden op ons netvlies zijn we ons echter niet bewust. Dat gebeurt een fractie van een seconde later als het netvlies het licht heeft omgezet in miljoenen elektrische signalen die via de oogzenuw naar de hersenen worden geleid. Pas in de hersenen worden de signalen omgezet in bewuste beelden. De werking van het oog is een ingenieus proces, maar we zien dus pas echt iets als onze hersenen zich ermee bemoeien.

Hoe werken onze ogen bij het zien van diepte? Ook dit is een slimme truc waarbij onze ogen samenwerken met onze hersenen. We kunnen diepte zien, omdat we twee ogen hebben. Van een voorwerp krijgen de hersenen twee opnames binnen die een beetje van elkaar verschillen. Van dit verschil maken ze gebruik om de positie van het voorwerp te bepalen en dus diepte te zien. Doordat we diepte zien, kunnen we ook afstanden schatten.

De samenwerking tussen onze ogen en hersenen

De ogen geven drie tot vijf keer per seconde signalen door naar de hersenen. Dit lijkt veel, maar een eenvoudige filmcamera maakt al meer beelden per seconde. Hoe komt het dan dat we scherp zien? Bij het zien gebruiken de hersenen meer informatie dan alleen de signalen die via het oog binnenkomen. Het ziencentrum is verbonden met andere hersendelen die op hun beurt verbonden zijn met weer andere delen. Al deze delen geven informatie die de hersenen gebruiken om een beeld te bouwen. Informatie die gevormd is door wat we horen, voelen en ruiken, maar ook door onze herinneringen en verwachtingen. De hersenen combineren al deze informatie met wat onze ogen doorgeven. Zo ontstaat een vloeiend, gedetailleerd beeld.

De werking van kegeltjes en staafjes

Achterin het oog, aan de binnenzijde, ligt het netvlies. Het licht dat het oog is binnengekomen, wordt hier waargenomen door lichtgevoelige cellen. Er zijn twee soorten cellen: kegeltjes en staafjes. De kegeltjes nemen kleur en contrast waar, waardoor we details kunnen zien. De staafjes nemen licht en donker waar, waardoor we ook kunnen zien als er weinig licht is. De kegeltjes en staafjes zijn ongelijkmatig verdeeld over het netvlies. In het midden van het netvlies is een gebied waar heel veel kegeltjes bij elkaar liggen. Dit heet de gele vlek of macula. Met dit deel zien we het scherpst. We zorgen ervoor dat overdag of bij voldoende kunstlicht, het meeste licht op de gele vlek valt. Dit noemen we het centrale zien. De rest van de kegeltjes en staafjes ligt verspreid over het netvlies. Zij geven ons beeld van de ruimte waarin we ons bevinden; van dat wat we ‘vanuit onze ooghoeken’ zien. We noemen dit ook wel het perifere zien.

Hoe het oog kan accommoderen

Achter de iris ligt de ooglens. De ooglens is opgehangen aan een kringspier: de accommodatiespier. De accommodatiespier ligt rondom de ooglens en zorgt ervoor dat de lens kan opbollen. Het opbollen is nodig om dingen op korte afstand goed te kunnen zien. Hoe boller de lens, hoe sterker deze is en hoe scherper een dichtbijgelegen voorwerp op het netvlies wordt afgebeeld. Dit heet accommoderen. In rust, als de accommodatiespier ontspannen is, is de lens afgeplat. We kunnen dan goed in de verte zien. De flexibiliteit van de lens maakt het mogelijk om onze blik afwisselend te richten op iets dichtbij en in de verte. Zien we goed, dan gaat de accommodatie goed en is ons zicht in beide gevallen scherp. Met het ouder worden, neemt de flexibiliteit van de lens af en krijgen we meer last met de accommodatie van het oog. Op dat moment is het tijd voor een leesbril.

De iris is het diafragma van het oog

Achter het hoornvlies ligt de iris, ook wel het regenboogvlies genoemd. Dit is het meest aansprekende deel van het oog, omdat het onze ogen kleur geeft.  In het midden van de iris is een opening: de pupil. Bij veel licht vernauwt de pupil zich en bij weinig licht wordt de pupil groter. Zo regelt het, net als het diafragma van een fototoestel, de hoeveelheid licht die het oog binnen kan komen. De iris is dus het diafragma van het oog.