Funduskamera működése: miért számít a pupilla?

OPSEYA2026. október 12.6 min read

Miért marad sötét a kép, ha kicsi a pupilla?

A helyiség elsötétítve, a páciens a fixációs pontot nézi, az élőkép rendben van. A vaku elsül, a felvétel mégis sötét, a széle pedig egyenetlenül megvilágított; újra kell készíteni, miközben a következő páciens már vár. Aki tágítás nélkül fényképez szemfeneket, ismeri ezt a helyzetet. Magyarországon pupillatágítást csak szemész szakorvos végezhet, az optikában tehát a pupilla akkora, amekkorára a sötét helyiségben magától tágul.

Ez nem feltétlenül kezelői hiba: a fény útja is magyarázhatja. Egy cukorbeteg-szűrési vizsgálatban (Scanlon, 2005) a tágítás nélkül, egy képmezőben készült felvételek 19,7 százaléka volt értékelhetetlen, a tágítással, két képmezőben készülteknek 3,7 százaléka. A kamera ugyanazon a néhány milliméteres nyíláson, a pupillán át világít be és fényképez.

Az alábbi ábra egy tipikus, pupillatágítás nélküli (non-mydriatikus) asztali funduskamerát mutat metszetben, a Canon CR-2 Plus AF arányaival. A szemen húzva állíthatja a pupilla méretét, koppintásra vagy kattintásra elsül a vaku, az ábrára kattintás után pedig az S billentyűvel kapcsolhatja be a kis pupilla módot.

Az ábra jelölései:

Kék: a kamera befelé haladó fénye, gyűrűként a pupilla szélén át (az élőképnél infravörös, vakuzáskor fehér; a kék csak a rajz színe)
Piros: vakuzáskor a retináról visszatérő fény, a pupilla közepén és a tükör lyukán át (főleg vörös)
Pontozott: infravörös élőkép, a páciens nem látja (befelé kék, kifelé szürke pontozás)
Halvány: a fénygyűrű íriszen elakadó része
Szürke test: a műszer; az üvegalkatrészek egészben, átlátszóan látszanak
Sík, sötétebb felület: a kettévágott alkatrészek vágási felülete

Gyűrű be a pupilla szélén, kép ki a közepén

A kamera a megvilágító fényt gyűrű alakban, a pupilla szélén juttatja be, a retináról visszatérő fényt pedig a pupilla közepén fogja fel. Ez Gullstrand elve: a két nyaláb még a szaruhártyán és a szemlencsén áthaladva is külön úton jár, ezért e felületek tükröződése megfelelő beállításnál nem keveredik a képet alkotó fénybe. Az elv az 1911-es tükröződésmentes szemtükörig vezethető vissza.

A két út egy lyukas tükörnél találkozik. A gyűrű alakú fényt a tükör a szem felé veri vissza, a retináról visszatérő fény viszont a tükör lyukán át jut a szenzorhoz. A lyuk ott van, ahol a kamera optikája a pupilla képét létrehozza, ezért csak a pupilla közepéről érkező fény fér át rajta. A Canon egyik szabadalma szerint a lyuk a képalkotás rekeszeként is működik.

Infravörös élőkép, utána egy rövid vaku

Beállítás közben az élőkép infravörös fénnyel készül, a Topcon NW400-on például 850 nm-es LED-del. Ezt a páciens nem látja, csak a belső fixációs célpontot; az infravörös fényre a pupilla általában nem szűkül, így tág marad.

A színes felvételhez viszont látható fény kell, és a szemfenék ebből keveset ad vissza: Van Norren és Tiemeijer 1986-os mérése szerint 419 nm-en 0,1 százalékot, 711 nm-en 10 százalékot (egy mesterséges modellszemhez viszonyítva, nem abszolút arány). Ezért a visszatérő fény főleg vörös, és ezért kell rövid, erős fényimpulzus, a vaku.

A pupilla a fényinger után nagyjából negyed másodperccel kezd szűkülni, erősebb fénynél valamivel hamarabb. A vaku ennél rövidebb, így a felvétel még azelőtt elkészül, hogy a pupilla reagálna; egy szabadalmi leírás ezt a késleltetést adja meg a vaku időtartamának felső határaként.

A pupilla a szűk keresztmetszet

A fénygyűrű teljes egészében csak akkor jut be, ha a pupilla eléri a kamera minimális pupillaméretét. A gyártók adatai szerint a gyűrűs megvilágítású, 45°-os asztali Canon-, Topcon-, Zeiss-, Kowa- és Nidek-típusoknál ez normál módban 4,0 mm, kis pupilla módban 3,3 mm. A gyűrű nem szűkíthető tetszés szerint. Közte és a középső nyaláb között sötét sávnak kell maradnia, hogy a tükröződés ne keveredjen a képbe, és a Zeiss egyik szabadalma szerint a gyűrűs kamerák a 45°-os látómezőt csak 4–5 mm-es pupillánál érik el.

A 4,0 mm-es küszöb nem hagy nagy tartalékot: egy 9559 fős, 40 és 80 év közötti mintában gyenge fényben a pupillaátmérő mediánja 4,19 mm (jobb szem) és 4,12 mm (bal szem) volt (Kiel, 2022). A minta felének pupillája tehát 4,2 mm alatt maradt. A küszöb alatt a kép nem tűnik el egyszerre: az írisz fokozatosan takarja ki a fénygyűrűt, a felvétel egyre sötétebb és egyenetlenebb lesz (Saine, 1992).

A kis pupilla mód kisebb fénygyűrűre vált. Ez a gyűrű kisebb pupillán is átfér, de kevesebb fényt juttat be, és több típuson a látómezőt is szűkíti: a Canon CR-2 Plus AF-en 45°-ról 35°-ra, a Zeissen 30°-ra, a Topcon viszont 45°-on marad. Egy 3,5 és 4,0 mm közötti pupilla a normál mód küszöbe alatt, de a kis pupilla módé fölött van; az ilyen szemnél a gyártó által előírt minimális pupillaméret általában csak kis pupilla módban teljesül. Az ábrán az S billentyűvel válthat a két mód között: kisebb gyűrű, kevesebb fény, szűkebb kép.

Mit jelent ez a vizsgálatnál?

Sötétítse el a helyiséget annyira, hogy az újság éppen csak olvasható legyen; ez a Kowa VX-20 kezelési útmutatója szerint körülbelül 5 lux. Idősebb páciensnél várjon két-három percet az első felvétellel, mert a pupilla tágulása ennyi ideig is eltarthat (az amerikai NHANES III felmérés kézikönyve szerint).
Ha a kamera túl közel van a szemhez, a szaruhártya, ha túl messze, a szemlencse hátsó felülete okoz tükröződést a képen; ezt a Nidek egyik szabadalma írja le. Canon-kamerán a képernyőn két fényfolt látszik 3 és 9 óránál, és amikor élesek, jó a távolság.
A második szemmel várjon, amíg a pupilla visszatágul. A vaku mindkét pupillát szűkíti, és egy 981 páciensen végzett vizsgálatban (Heaven, 1993) a második szemről készült kép gyakrabban volt elfogadhatatlan minőségű, ezért a szerzők a teljes visszatágulás kivárását javasolták. A Nidek egyik szabadalma körülbelül 2 perces visszatágulással számol.

Miben egyszerűsít az ábra?

A modellszem ötszörös nagyításban látszik, és ugyanígy a modellszem és a kamera frontlencséje közötti fény is, hogy a pupilla kivehető legyen; a kamera háza méretarányos, az optikai fejben a lencsék elrendezése szemléltető.
A fény útja lassítva látszik, és a visszatérő fényt ugyanolyan erősnek rajzoltuk, mint a befelé haladót, pedig több ezerszer gyengébb.
A gyűrűk mérete (3,0–4,0 mm, kis pupilla módban 2,7–3,3 mm), a 2,0 mm-es középső rész és a bejutó fény aránya geometriai modellből származik, mert a gyártók nem közlik a gyűrűk méretét; a valódi kamerák szélesebb sötét sávot hagynak a gyűrű és a középső rész között.
Az ábra képernyője automatikus expozíciószabályozás nélkül mutatja a szenzorra jutó fényt; a valódi kamerák erősebb vakuval kiegyenlítik az elsötétedés egy részét, de a szűk pupillán át készült képek megvilágítása egyenetlen marad (Saine, 1992).
A modellszemnek nincs pupillareflexe.

Összegzés

A funduskamera a fényt gyűrűként a pupilla szélén juttatja be, a visszatérő fényt a közepén fogja fel, és még a pupillareflex előtt elkészíti a felvételt. A képminőség egyik fő tényezője ezért a pupilla mérete a vaku pillanatában: a sötétítés és a türelem tágabb pupillát ad, a kis pupilla mód pedig a kisebb pupillához igazítja a fénygyűrűt.

Az OPSEYA ott kapcsolódik be, ahol a kamera munkája véget ér: a partneroptikákban készült felvételeket szemész szakorvos értékeli ki, és ő állítja ki a leletet. Ha szeretné látni, hogyan illeszkedik ez az optika napi menetébe, foglaljon bemutatót: 30 perces, elköteleződés nélkül.