Lenti asferiche: la grande novità in fatto di perfetta visione

Lenti asferiche e aberrazioni ottiche: come funzionano davvero

Le lenti asferiche utilizzano una geometria delle superfici diversa da quella delle tradizionali lenti completamente sferiche.

Il loro obiettivo non è semplicemente quello di rendere una lente “più sottile”.

La forma asferica permette al progettista di modificare progressivamente la curvatura della superficie per controllare meglio alcune caratteristiche ottiche della lente, soprattutto quando l'occhio guarda lontano dal suo centro ottico.

Questo può consentire di realizzare lenti:

più piatte;

esteticamente più gradevoli;

in determinate condizioni più sottili;

con un migliore controllo di alcune aberrazioni periferiche.

Ma attenzione:

asferica non significa perfetta

e soprattutto:

una lente asferica non elimina tutte le aberrazioni ottiche.

Per capire realmente perché queste geometrie vengono utilizzate nelle lenti da vista dobbiamo entrare un po' più in profondità nell'ottica della lente.

Che cosa significa “asferica”?

Una superficie sferica mantiene la stessa curvatura geometrica secondo la forma di una porzione di sfera.

Una superficie asferica, invece, modifica progressivamente la propria curvatura allontanandosi dal centro.

Il termine significa letteralmente:

non sferica.

Ma questo non vuol dire necessariamente:

parabolica.

Le superfici asferiche possono essere descritte attraverso diverse geometrie matematiche.

Possono derivare, per esempio, da:

• coniche;

• ellissoidi;

• paraboloidi;

• iperboloidi;

• funzioni polinomiali più complesse.

Nelle moderne lenti oftalmiche la geometria può inoltre essere ottimizzata attraverso sistemi di calcolo e lavorazione digitale.

Perché modificare la forma della superficie?

Perché una lente da vista non viene utilizzata soltanto guardando perfettamente attraverso il suo centro.

Durante la normale visione muoviamo continuamente gli occhi.

Quando lo sguardo passa attraverso zone periferiche della lente, i raggi luminosi la attraversano in maniera obliqua.

In queste condizioni possono comparire errori ottici che non sono evidenti quando si guarda esattamente attraverso il centro.

Il progetto della lente deve quindi cercare di controllare non soltanto:

la gradazione centrale

ma anche:

come si comporta la lente quando lo sguardo si sposta verso la periferia.

Lente sferica e lente asferica: qual è la differenza?

In una lente tradizionale con superficie sferica la curvatura segue una geometria regolare.

Nella lente asferica la curvatura cambia progressivamente.

Questo dà al progettista una variabile aggiuntiva.

Invece di dover scegliere soltanto una determinata curvatura sferica, è possibile modificare il profilo della superficie per ottenere un compromesso migliore tra:

• potere della lente;

• curvatura;

• spessore;

• estetica;

• prestazioni periferiche.

Perché le lenti asferiche possono essere più piatte?

Una delle applicazioni principali dell'asfericità è proprio la possibilità di utilizzare una curva base più piatta mantenendo un comportamento ottico adeguato.

Una lente sferica molto piatta può presentare maggiori errori quando lo sguardo attraversa le zone periferiche.

Attraverso una superficie asferica è invece possibile modificare progressivamente la curvatura e compensare parte di questi errori.

Questo permette di progettare lenti più piatte senza accettare necessariamente tutte le penalizzazioni ottiche che avrebbe una semplice superficie sferica equivalente.

Più piatta significa anche più sottile?

Spesso può contribuire, ma non è una regola assoluta.

L'effetto è particolarmente evidente con alcune lenti positive, nelle quali una superficie anteriore più piatta può contribuire a ridurre:

• bombatura;

• spessore centrale;

• peso;

• effetto estetico della lente.

Nelle lenti negative il rapporto tra asfericità e spessore è differente e il vantaggio estetico può essere meno evidente.

Per capire invece come l'indice del materiale influenza lo spessore puoi leggere indice di rifrazione delle lenti da vista.

Asferica significa alto indice?

No.

Sono due caratteristiche completamente diverse.

Asfericità

Descrive la geometria della superficie.

Indice di rifrazione

Descrive una proprietà ottica del materiale.

Possiamo quindi avere, a seconda dei prodotti disponibili:

• una lente con materiale ad alto indice e design asferico;

• una lente ad alto indice con altro design;

• una lente asferica realizzata con un indice meno elevato.

Per questo non bisogna trattare “asferica” e “1.67” o “1.74” come sinonimi.

Asferica significa automaticamente più sottile di qualsiasi lente sferica?

No.

Lo spessore finale dipende da numerosi fattori:

• gradazione;

• indice del materiale;

• diametro;

• dimensione della montatura;

• centratura;

• geometria;

• spessori minimi di lavorazione.

Una lente asferica può contribuire a ottenere un profilo più favorevole, ma il semplice termine “asferica” non permette di prevedere da solo lo spessore finale.

Per approfondire questo tema consulta lenti sottili: quando e perché sceglierle.

Cosa sono le aberrazioni ottiche?

Idealmente vorremmo che una lente producesse esattamente il risultato previsto in ogni punto della superficie.

Nella realtà, quando i raggi attraversano la lente in condizioni differenti, possono comparire deviazioni rispetto al comportamento ideale.

Questi errori vengono genericamente chiamati:

aberrazioni ottiche.

Nel caso delle lenti oftalmiche, quelle particolarmente importanti quando l'occhio ruota dietro la lente riguardano soprattutto gli errori fuori asse.

Perché la periferia della lente è più difficile da progettare?

Quando guardiamo attraverso il centro ottico, il sistema è relativamente semplice.

Quando invece ruotiamo l'occhio e guardiamo lateralmente attraverso la lente, i raggi entrano con un'incidenza obliqua.

La lente non si comporta più esattamente come quando viene attraversata lungo il suo asse.

Possono quindi comparire:

• astigmatismo obliquo;

• errore medio di potenza;

• distorsione;

• altri errori periferici.

Uno degli obiettivi della progettazione moderna è proprio controllare questi fenomeni.

Cos'è l'astigmatismo obliquo?

L'astigmatismo obliquo è una delle principali aberrazioni che interessano le lenti da vista quando vengono osservate lontano dall'asse principale.

Quando un fascio di luce attraversa obliquamente una lente, può non formare un unico fuoco.

Si possono generare due componenti focali differenti.

Il risultato può essere un peggioramento della qualità ottica nelle zone periferiche.

Il progetto della lente può essere ottimizzato per ridurre questo errore.

È la stessa cosa dell'astigmatismo dell'occhio?

No.

Bisogna distinguere:

astigmatismo refrattivo dell'occhio

da

astigmatismo obliquo prodotto dal comportamento della lente.

Il primo riguarda il sistema visivo e la prescrizione.

Il secondo è un'aberrazione ottica che può comparire quando si guarda obliquamente attraverso una lente.

Sono concetti diversi.

Cos'è l'errore di potenza periferico?

Quando l'occhio guarda attraverso una zona periferica, il potere effettivamente percepito può discostarsi da quello desiderato.

Questa variazione viene spesso descritta nell'ambito degli errori di potenza fuori asse.

Il progettista cerca quindi un equilibrio tra:

• astigmatismo obliquo;

• errore medio di potenza;

• forma della lente;

• estetica.

L'asfericità fornisce uno strumento aggiuntivo per raggiungere questo equilibrio.

Le lenti asferiche correggono l'aberrazione sferica?

L'asfericità può essere utilizzata per controllare l'aberrazione sferica in numerosi sistemi ottici.

È proprio per questo che superfici asferiche vengono utilizzate anche in:

• obiettivi fotografici;

• telescopi;

• strumenti ottici.

Nelle lenti oftalmiche, però, quando parliamo del comportamento della lente durante la rotazione dell'occhio, sono molto importanti anche astigmatismo obliquo ed errore di potenza periferico.

Ridurre tutto il vantaggio delle lenti asferiche alla sola “aberrazione sferica” sarebbe quindi incompleto.

Le lenti asferiche correggono l'aberrazione cromatica?

No, non direttamente.

Questo è uno degli errori presenti nella vecchia versione di questo articolo.

L'aberrazione cromatica nasce dal fatto che l'indice di rifrazione di un materiale varia in funzione della lunghezza d'onda.

Colori differenti vengono quindi rifratti in modo leggermente diverso.

Questa proprietà viene chiamata:

dispersione cromatica.

Il controllo della dispersione dipende principalmente dal materiale della lente, non semplicemente dal fatto che la superficie sia sferica o asferica.

Cos'è il numero di Abbe?

Il numero di Abbe è un parametro utilizzato per descrivere la dispersione cromatica di un materiale ottico.

In termini generali:

numero di Abbe più alto = minore dispersione cromatica

numero di Abbe più basso = maggiore dispersione cromatica.

Per questo scegliere una lente con indice elevato non significa automaticamente ottenere la migliore qualità ottica possibile sotto ogni aspetto.

Indice, dispersione e geometria sono caratteristiche diverse.

Se vuoi comprendere meglio la fisica che sta dietro alla rifrazione e alla dispersione puoi leggere come funziona la rifrazione della luce.

Quindi una lente asferica non elimina tutte le aberrazioni?

Esatto.

Nessuna semplice etichetta commerciale consente di dire:

“questa lente non ha aberrazioni”.

Una superficie asferica può essere progettata per migliorare determinati aspetti.

Ma il risultato dipende da:

• prescrizione;

• design;

• materiale;

• geometria;

• montaggio;

• posizione della lente davanti all'occhio.

È sempre un problema di ottimizzazione.

Perché le lenti positive beneficiano spesso dell'asfericità?

Le lenti positive tradizionali possono avere una superficie anteriore molto curva.

Questo può produrre un aspetto:

• più bombato;

• più spesso al centro;

• esteticamente evidente.

Utilizzando un design asferico è possibile progettare una superficie più piatta mantenendo le proprietà ottiche necessarie.

Questo può contribuire a diminuire:

• bombatura;

• spessore centrale;

• peso;

e anche l'effetto estetico di ingrandimento degli occhi che può comparire con correzioni positive elevate.

Una lente asferica elimina l'effetto “occhi grandi”?

No.

Può contribuire a ridurre alcuni effetti estetici attraverso una forma più piatta, ma non li elimina completamente.

L'ingrandimento prodotto da una lente positiva dipende anche da:

• potere;

• spessore;

• curvatura;

• distanza della lente dall'occhio.

Quindi sarebbe scorretto promettere:

“con una lente asferica gli occhi non sembreranno più grandi”.

E per la miopia?

Anche per le lenti negative possono essere utilizzati design asferici.

I possibili benefici dipendono dalla prescrizione e dalla geometria scelta.

Con una lente negativa, però, lo spessore maggiore si trova soprattutto ai bordi.

Per ridurre questo spessore diventano particolarmente importanti anche:

• indice del materiale;

• diametro della lente;

• dimensione della montatura;

• centratura.

Per questo asfericità e alto indice vanno considerati insieme, non confusi.

Lenti asferiche e alto indice: sono una buona combinazione?

Possono esserlo.

Una lente può utilizzare contemporaneamente:

un materiale ad alto indice

e

un design asferico.

Il materiale ad alto indice permette di ottenere una determinata potenza con curvature differenti rispetto a un materiale con indice inferiore.

L'asfericità permette invece di ottimizzare la geometria della superficie.

Sono quindi strumenti complementari.

Ma la combinazione non deve essere scelta automaticamente per qualsiasi prescrizione.

Più alto è l'indice, migliore è la lente asferica?

No.

Un materiale con indice più alto può contribuire a ridurre lo spessore in determinate prescrizioni, ma può avere caratteristiche differenti per:

• numero di Abbe;

• peso specifico;

• riflessioni superficiali;

• resistenza meccanica;

• costo.

La scelta ottimale è un compromesso.

L'antiriflesso è utile sulle lenti asferiche?

Asfericità e antiriflesso svolgono funzioni diverse.

Asferica → geometria della superficie

Antiriflesso → trattamento destinato a ridurre le riflessioni sulle superfici della lente.

Le due tecnologie possono quindi essere abbinate.

Soprattutto su materiali con indice elevato, che possono presentare riflessioni superficiali più evidenti, un buon trattamento antiriflesso può essere particolarmente utile.

Per approfondire leggi trattamento antiriflesso: perché è utile.

Lenti asferiche e centratura: perché è importante?

Una lente progettata per controllare accuratamente il comportamento ottico deve essere anche correttamente posizionata davanti all'occhio.

La centratura influenza il punto attraverso il quale lo sguardo attraversa la lente.

Sono quindi importanti misure come:

• distanza interpupillare;

• posizione dei centri ottici;

• altezza di montaggio quando richiesta.

Nei design più evoluti possono diventare rilevanti anche parametri relativi alla posizione reale della montatura sul viso.

Cos'è la distanza apice corneale-lente?

È la distanza tra la lente dell'occhiale e l'occhio, normalmente considerata rispetto alla posizione della cornea.

Variare questa distanza può modificare il comportamento di una lente, soprattutto con gradazioni elevate e design particolarmente ottimizzati.

Per questo una lente sofisticata non dovrebbe essere considerata indipendentemente dalla montatura nella quale verrà montata.

Anche l'inclinazione della montatura conta?

Nei design moderni personalizzati possono essere considerati parametri come:

• distanza della lente dall'occhio;

• angolo pantoscopico;

• avvolgimento della montatura.

Questi elementi modificano il modo in cui l'occhio attraversa la lente durante l'uso reale.

Più il design viene personalizzato, più le condizioni reali di porto possono entrare nel calcolo.

Cos'è una lente bi-asferica?

Una lente può utilizzare geometrie asferiche più complesse rispetto a una semplice superficie asferica tradizionale.

Nei design bi-asferici o doppiamente asferici, l'ottimizzazione coinvolge più componenti della geometria.

Lo scopo è aumentare le possibilità di controllo degli errori ottici e della forma della lente.

Non significa però automaticamente che qualsiasi lente bi-asferica sia migliore di qualsiasi asferica.

Dipende dalla qualità complessiva del progetto.

Cos'è una superficie atorica?

Quando la prescrizione contiene una componente cilindrica, la lente non presenta lo stesso potere in tutti i meridiani.

Un design atorico permette di applicare ottimizzazioni asferiche differenti nei principali meridiani.

È quindi una geometria particolarmente interessante per prescrizioni astigmatiche.

Possiamo pensare all'atoricità come a un'evoluzione dell'idea asferica applicata a superfici che non sono rotationalmente simmetriche.

Asferica e free-form sono la stessa cosa?

No.

Sono concetti collegati ma diversi.

Asferica

Descrive una superficie la cui curvatura non segue semplicemente quella di una sfera.

Free-form

Descrive una tecnologia di progettazione e lavorazione digitale che consente di creare superfici molto più complesse e ottimizzate punto per punto.

Una lente free-form può utilizzare geometrie altamente asferiche o atoriche.

Ma dire:

free-form = asferica

sarebbe una semplificazione.

Perché il free-form ha cambiato la progettazione delle lenti?

Le tecnologie tradizionali imponevano maggiori limiti alla forma delle superfici realizzabili.

La lavorazione digitale permette invece di controllare la superficie con grande precisione.

Questo consente di considerare un numero maggiore di variabili, per esempio:

• prescrizione;

• posizione dello sguardo;

• montatura;

• parametri di porto;

• comportamento periferico.

L'evoluzione moderna delle lenti non riguarda quindi soltanto il passaggio:

sferica → asferica

ma anche:

asferica tradizionale → superfici digitalmente ottimizzate.

Le lenti asferiche danno sempre una visione migliore?

No.

Una lente asferica ben progettata può offrire vantaggi importanti, ma il risultato dipende dall'intero sistema.

Non possiamo affermare che:

qualsiasi lente asferica vede meglio di qualsiasi lente sferica.

Per gradazioni basse, alcune differenze possono essere limitate.

In altri casi una lente sferica correttamente scelta può già offrire prestazioni soddisfacenti.

La decisione deve quindi dipendere dalla prescrizione e dagli obiettivi.

Quando può essere particolarmente interessante un design asferico?

Può essere preso in considerazione soprattutto quando si desidera:

• una lente più piatta;

• migliorare l'estetica di determinate correzioni;

• controllare meglio alcuni errori periferici;

• ridurre la bombatura di lenti positive;

• combinare un design ottico evoluto con materiali ad alto indice.

L'effettiva utilità varia però con la prescrizione.

Per la guida più pratica consulta lenti asferiche: cosa sono, vantaggi e quando sceglierle.

Le asferiche servono soltanto per gradazioni elevate?

No.

Oggi geometrie asferiche vengono utilizzate anche in intervalli di potere più comuni.

Il vantaggio può però diventare più evidente in determinate prescrizioni, soprattutto quando l'obiettivo è combinare:

• estetica;

• appiattimento;

• controllo delle prestazioni periferiche.

Non esiste quindi una soglia universale di diottrie oltre la quale “serve” automaticamente una lente asferica.

Esiste una gradazione oltre la quale bisogna scegliere l'asferica?

No.

Eviteremmo regole del tipo:

oltre +4.00 bisogna usare asferica

oppure:

oltre -6.00 è obbligatoria.

La scelta dipende anche da:

• montatura;

• diametro;

• indice;

• centratura;

• esigenze estetiche;

• progetto disponibile.

Una valutazione basata sulla sola diottria è troppo semplice.

Una lente asferica richiede adattamento?

Molte persone non percepiscono particolari difficoltà.

In alcuni casi, soprattutto passando da un design molto diverso, la percezione periferica può cambiare inizialmente.

Il risultato deve comunque essere valutato considerando:

• prescrizione corretta;

• centratura;

• montaggio;

• assetto della montatura.

Se la visione rimane insoddisfacente, non bisogna attribuire automaticamente tutto a un normale “periodo di adattamento”.

Asferica significa lente personalizzata?

Non necessariamente.

Esistono lenti asferiche standard.

Esistono poi design:

• atorici;

• digitali;

• free-form;

• individualizzati.

Una lente personalizzata può utilizzare molte più informazioni rispetto alla semplice definizione di una superficie asferica.

Quindi:

asferica ≠ automaticamente personalizzata.

Quali sono i veri vantaggi delle lenti asferiche?

Possiamo riassumerli così.

Possibile profilo più piatto

Particolarmente utile esteticamente in determinate prescrizioni.

Possibile riduzione dello spessore

Soprattutto in alcune lenti positive, ma dipende anche da indice, diametro e montatura.

Migliore controllo di alcuni errori periferici

La geometria può essere utilizzata per controllare astigmatismo obliquo ed errore di potenza.

Aspetto estetico più discreto

Una lente positiva meno bombata può ridurre parte degli effetti estetici legati alla curvatura.

Maggiore libertà progettuale

Il progettista può utilizzare la variazione di curvatura come parametro aggiuntivo.

E quali sono i limiti?

Non eliminano tutte le aberrazioni

Ogni design rappresenta un compromesso.

Non eliminano l'aberrazione cromatica

Questa dipende soprattutto dalla dispersione del materiale.

Non sono automaticamente le lenti più sottili

Indice, diametro e montatura restano determinanti.

Non sono sempre necessarie

Con alcune prescrizioni il vantaggio può essere modesto.

Richiedono un montaggio corretto

Una lente sofisticata non compensa una centratura o una scelta della montatura inappropriate.

Sferica, asferica, atorica e free-form: tabella riassuntiva

Design	Caratteristica principale	Obiettivo
Sferico	Curvatura sferica regolare	Soluzione ottica tradizionale
Asferico	Curvatura variabile	Appiattimento e controllo degli errori
Atorico	Asfericità differente nei meridiani	Ottimizzazione anche con componente cilindrica
Free-form	Superficie calcolata e lavorata digitalmente	Ottimizzazione più complessa e personalizzabile

Come scegliere tra lente sferica e asferica?

Non bisogna scegliere soltanto leggendo una caratteristica sul listino.

Occorre considerare insieme:

• prescrizione;

• indice;

• montatura;

• dimensioni della lente;

• centratura;

• esigenze estetiche;

• qualità visiva desiderata;

• tecnologia disponibile.

Una lente asferica può essere una scelta eccellente quando la sua geometria offre un vantaggio reale per quella prescrizione.

Ma non è una tecnologia da scegliere semplicemente perché “più evoluta”.

In sintesi

Le lenti asferiche utilizzano superfici la cui curvatura varia progressivamente invece di seguire esclusivamente una geometria sferica.

Questa libertà progettuale può essere utilizzata per ottenere:

• lenti più piatte;

• in alcuni casi più sottili;

• un'estetica migliore;

• un controllo più efficace di alcune aberrazioni fuori asse.

Nelle lenti oftalmiche moderne sono particolarmente importanti errori come:

• astigmatismo obliquo;

• errore medio di potenza periferico.

L'asfericità non deve invece essere confusa con:

• alto indice;

• trattamento antiriflesso;

• riduzione della dispersione cromatica;

• tecnologia free-form.

Sono caratteristiche differenti che possono essere combinate nello stesso prodotto.

Se vuoi una spiegazione più pratica su vantaggi e indicazioni consulta cosa sono le lenti asferiche e quando sceglierle.

Per capire invece come il materiale influenza spessore e potere rifrattivo continua con indice di rifrazione delle lenti da vista.

Per una panoramica generale torna alla guida sulle lenti per occhiali da vista.