Tajomstvo perfektného dizajnu okuliarových šošoviek

Čo si o tom myslíte? Ktorý produkt obsahuje vyšší podiel optického know-how – okuliarová šošovka alebo moderná špičková šošovka fotoaparátu, ktorá obsahuje päť jednotlivých optických prvkov? Väčšina ľudí by povedala, že šošovky fotoaparátu. Ktoré pokročilé optické vlastnosti môžu ponúknuť plastové šošovky? Tajomstvo okuliarovej šošovky sa ukrýva v jej dizajne. Šošovka fotoaparátu obsahuje symetrickú optiku a neustále sa vyrába s rovnakým tvarom. To je v oblasti okuliarových šošoviek, v ktorej vládne asymetria, pomerne zriedkavá výnimka. Tvar šošovky je výrazne komplexnejší a každá jedna šošovka je jedinečná. Funkčnosť okuliarových šošoviek je výsledkom mnohých odlišných optických povrchov a neuveriteľnej komplexnosti. Prečo je to tak? Túto otázku položil tím LEPŠIEHO VIDENIA Gerhardovi Kelchovi, kvalifikovanému matematikovi a vedúcemu oddelenia optického dizajnu spoločnosti ZEISS Vision Care.

TÍM LEPŠIEHO VIDENIA: Pán Kelch, odborníci z oblasti oftalmológie sa neustále snažia vyvinúť lepší dizajn šošovky. Prečo je táto oblasť taká dôležitá? Aké prínosy to pre mňa ako používateľa okuliarov má?

Gerhard Kelch: Primárnou úlohou okuliarových šošoviek je korigovať slabý zrak – napríklad krátkozrakosť alebo ďalekozrakosť. Šošovky dokážu napraviť aj iné vizuálne poruchy, ako napríklad astigmatizmus alebo stav, ktorý odborníci nazývajú presbyopia, alebo problém zaostriť na blízko, súvisiaci s vekom. Minimálnou požiadavkou, ktorú musia šošovky spĺňať, je ostrý zrak pri priamom pohľade. To však nemusí znamenať, že budeme vidieť rovnako dobre ako ostatní ľudia s perfektným zrakom. A to je výzva, ktorej v spoločnosti ZEISS čelíme už viac ako 100 rokov. Naším cieľom je poskytnúť používateľom okuliarov zreteľné a prirodzené videnie vo všetkých smeroch, nielen v priamom smere.

Naše oči sa za šošovkami pohybujú. Pohyb očí sa u jednotlivých osôb odlišuje a každý rám na tvárach používateľov sedí odlišne – napríklad s odlišným uhlom naklonenia. To je stav, v ktorom nastupuje dizajn moderných okuliarových šošoviek.

Moderné šošovky – vďaka individualizovanému dizajnu – prihliadajú na všetky uvedené aspekty. Predpísané šošovky majú iný optický výkon v hornej alebo bočnej časti ako v tej, ktorou sa pozeráme priamo. Dizajn teda musí byť optimalizovaný tak, aby sa najlepšia možná optická korekcia dosiahla v hornej časti a periférnej časti šošovky. To všetko je potrebné prispôsobiť predpisu používateľa a samotnej úprave a tvaru rámu.

TÍM LEPŠIEHO VIDENIA: Spočíva vo výrobe šošoviek nejaké tajomstvo?

Gerhard Kelch: Spoločnosť ZEISS investuje množstvo peňazí do trvalého zdokonaľovania dizajnu našich šošoviek a ich adaptácie na meniaci sa životný štýl používateľov okuliarov. Naše dlhoročné skúsenosti v oblasti optiky (a nielen v oblasti okuliarových šošoviek) predstavujú dobrý základ našej práce. Naše produkty zahŕňajú celý proces od úvodného vyšetrenia oka našimi meracími systémami až po výrobu šošoviek a aplikáciu povrchových vrstiev. Väčšina systémov, ktoré používame, sú produkty, prístroje, postupy a softvérové nástroje, ktoré sme sami vyvinuli. Všetky fázy celého procesu na seba presne nadväzujú. Spoločnosť ZEISS neponecháva nič na náhodu. Na trh sa dostanú iba odskúšané a testované produkty a technológie.

Ak vyvíjame nový dizajn šošoviek (napríklad náš najnovší produkt digitálne šošovky ZEISS), začíname analýzou cieľov, ktoré by mal nový dizajn dosiahnuť. Už v úvodnej fáze robíme skúšky nosenia používateľmi. Načo by nám nakoniec bol ten najdômyselnejší dizajn, keby ho nebolo možné používať každý deň?

TÍM LEPŠIEHO VIDENIA: Ako vyberáte používateľov na takéto skúšky?

Gerhard Kelch: Všetko to samozrejme závisí od samotného produktu. Na progresívne šošovky musíme vyberať používateľov starších ako 40 rokov, ktorí už pociťujú prvé problémy so zaostrením na blízko, alebo tých, ktorí už progresívne šošovky nosia. V opačnom prípade vyberáme zmes ľudí: t. j. s nízkym alebo vysokým predpisom, v rôznom veku a s rôznym pohlavím, s rôznymi tvarmi tvárí… Keďže pôsobíme na celom svete, je veľa vlastností, ktoré sú pre každú oblasť špecifické a na ktoré musíme prihliadať, napríklad tvar tváre, poloha očí a rôzne preferencie pri výbere rámov. To všetko je potrebné zahrnúť do prvotných úvah o dizajne. Pomocou testovanej a štandardizovanej procedúry následne optimalizujeme dizajn šošovky a rozhodujeme o rôznych verziách produktu. Čím viac o používateľovi vieme, tým lepšie budú finálne šošovky! Potrebujeme aj ten najlepší softvér z oblasti optického dizajnu, ktorý sami vyvíjame a neustále zdokonaľujeme novými údajmi.

TÍM LEPŠIEHO VIDENIA: Existujú však aj šošovky, ktoré sú optimalizované pre každého používateľa. Ako to vlastne funguje?

Gerhard Kelch: V minulosti bolo možné vytvárať dizajn šošoviek a vyrábať ich iba použitím sférických a toroidných povrchov. Dnes dokážeme vytvoriť dizajn asférických a atoroidných povrchov a rôznymi spôsobmi ich zakomponovať do šošoviek. Spomeniem iba technológiu Freeform, ktorá umožňuje vykonávať akýkoľvek typ individualizácie. To je zaujímavý fakt nielen pre progresívne šošovky, ale aj pre jednoduché šošovky. Jeden príklad: teraz dokážeme vyrábať moderné športové okuliare s tvarovaným rámom tak, že používateľ nebude vnímať periférne rozmazanie. Výkonná počítačová technológia umožňuje vytvárať dizajn mimoriadne individualizovaných šošoviek s extrémnou presnosťou na základe údajov, ktoré dostaneme od optika – a to všetko je otázkou iba niekoľkých sekúnd. V 80. rokoch 20. storočia sme na vytvorenie dizajnu povrchu šošovky Freeform potrebovali takmer celú noc.

V súčasnosti v našej továrni v Aalene v Nemecku vypočítame každý deň 12 000 individuálnych progresívnych povrchov.

TÍM LEPŠIEHO VIDENIA: To všetko musí zahŕňať obrovské objemy údajov.

Gerhard Kelch: Správne. Údaje merania, ktoré získame od jednotlivých používateľov okuliarov (ochrana osobných údajov je, prirodzene, vždy zaručená), sú základom výroby každej jednej šošovky. Predstavte si, že sa šošovka počas prepravy stratí alebo sa počas nosenia rozbije – poruke máme údaje o používateľovi a okamžite môžeme vyrobiť náhradnú šošovku. Tieto údaje nám umožňujú predpovedať budúce trendy (napríklad v oblasti módy rámov) a zahrnúť ich do dizajnu šošoviek a skúšok nosenia. Za posledné tri roky je zjavné, že trend smeruje k väčším rámom. Tento módny trend ovplyvňuje aj dizajn: šošovky vo väčších rámoch sú pred očami umiestnené inak. Optiku je teda potrebné vhodným spôsobom upraviť.

TÍM LEPŠIEHO VIDENIA: Posledná otázka: Čo by ste ako matematik odporučili každému používateľovi okuliarov?

Gerhard Kelch: Pevne verím, že komfortný zrak je v dnešnej dobe takou základnou požiadavkou, že by si zaslúžil vyššiu mieru dôležitosti. Špičkové technológie dneška nám umožňujú vytvárať riešenia, ktoré ponúkajú špičku v oblasti komfortného videnia. Každému by som teda odporučil, aby si nechal pravidelne odborne testovať zrak. Slabý zrak môže byť napríklad príčinou bolesti hlavy. Vhodným riešením môžu byť správne šošovky.