Brillen

1. Het oog.

Ogen zijn ongeveer zo groot als pingpongballetjes. Omdat ze in de oogkassen liggen, zie je er maar een klein stukje van. In dat kleine stukje kun je de iris en de pupil zien. De iris is het gekleurde rondje. Een iris kan blauw, bruin, groen of grijs zijn. De kleur van onze ogen wordt bepaald door een pigmentlaag in de iris. Dat pigment zorgt ervoor dat de iris geen licht door kan laten, behalve door de opening in het midden. Die ronde opening is de pupil. De pupil kan groter en kleiner worden. Als het donker is, wordt hij groter. Daardoor kan er meer licht door naar binnen vallen, waardoor je meer kunt zien. Als het erg licht is, wordt de pupil kleiner, omdat teveel licht niet fijn is voor het oog. Een normale pupil kan groter en kleiner worden van 1,5 tot 7 millimeter.
In het oog, net achter de pupil, zit een ooglens. Dit is een doorzichtig voorwerp met een krom oppervlak waardoor de lichtstralen die erop vallen van richting veranderen. Door de ooglens kan het oog zich instellen op verschillende afstanden.

Het licht komt via de pupil terecht op het netvlies. Het netvlies bestaat uit miljoenen cellen. De cellen in het oog hebben twee verschillende vormen: staafjes en kegeltjes. De staafjes zijn gevoelig voor zwart en wit. De kegeltjes zijn gevoelig voor kleuren.
Als er licht op de staafjes en kegeltjes valt, maken ze signalen. Ze geven die seinen door aan de oogzenuw. Daarna stuurt de oogzenuw ze door naar de hersenen. In de hersenen wordt het signaal vertaald in een beeld. Om te kunnen zien, werken je ogen dus met je hersenen samen. Je ogen maken heel snel achter elkaar ‘foto’s’. Daarna gaan je hersenen met die ‘foto’s’ aan de slag en maken ze er een filmpje van. Dat is wat je ziet.
De ruimte achter de ooglens en voor het netvlies is gevuld met een vochtige, geleiachtige stof: het glasachtig lichaam. Het glasachtig lichaam krijgt zuurstof en voedingsstoffen van vloeistoffen die erin binnendringen. Er komt wel eens in deze vloeistoffen een onregelmatigheid voor; een klein deeltje wat niet doorzichtig is. Zo’n deeltje geeft een schaduwvlekje op ons netvlies. Gelukkig valt dat normaal niet zo erg op, maar soms kunnen we de schaduwen van die deeltjes zien. Wanneer we bijvoorbeeld naar een strakblauwe lucht kijken, zien we ze plotseling voorbij flitsen.
Vlak naast het centrum van het oogvlies ligt de plaats waar de oogzenuw het oog verlaat. Op die plaats zijn dus geen cellen aanwezig. Dat wil zeggen dat we op die plek een blinde vlek in het netvlies hebben. Dit is met een simpel proefje aan te tonen. Je houdt je linkeroog dicht en kijkt met je rechteroog naar het vierkantje op een afstand van ongeveer dertig centimeter van het papier. Dan beweeg je het papier langzaam naar je toe en je zult zien dat je op een gegeven moment het rondje niet meer kunt zien.

Aan je oog zitten spieren. Die spieren zorgen ervoor dat je met je ogen kunt bewegen. Bij mensen die scheel kijken, is een van de oogspieren te kort. De oogarts kan die spier verlengen en het probleem is opgelost.

De belangrijkste functie van het oog is natuurlijk het maken van een beeld. We kunnen dat het best vergelijken met een camera. In een camera zit een lens. Die lens kan de stralen die erop vallen zo afbuigen, dat ze precies op één plek, op de lichtgevoelige film, terechtkomen. Bij wat betere camera’s kun je ook de afstand in stellen. Als je de camera langer maakt, wordt een voorwerp dat dichtbij de camera is, scherper afgebeeld. Een voorwerp dat verder weg is, komt dan wazig op de foto. Wat ook opvalt bij een camera is dat het beeld op de lichtgevoelige film ondersteboven wordt afgebeeld.
Bij het oog werkt het eigenlijk precies hetzelfde. Door de lens van het oog worden de lichtstralen van een voorwerp scherp op het netvlies geprojecteerd. De hersenen zetten dat beeld dan weer rechtop. Als een voorwerp dichtbij is, kunnen we de lens niet langer maken zoals bij de camera. Maar de lens in het oog kan boller worden. Zo kunnen we het oog op verschillende afstanden instellen.
We zien dus dat een lens een afbeelding kan vormen van een voorwerp, door de binnenvallende lichtstralen af te buigen zodat ze op het netvlies vallen. Maar hoe werkt zo’n lens nu eigenlijk?

Het is belangrijk dat we eerst meer te weten komen over de snelheid van het licht, om de werking van een lens te begrijpen. In lucht heeft licht een snelheid van 300.000 km per uur. Zodra licht echter door een lichtdoorlatende stof gaat, bijvoorbeeld glas, neemt die snelheid af. Als het licht die stof weer verlaat, neemt de snelheid meteen weer toe tot de eerste snelheid.
Je kunt dit vergelijken met de situatie dat je hardloopt over een weg. Op een gegeven moment loop je door een plas water van ongeveer tien centimeter diep. Ook al loop je met dezelfde inspanning door, door de weerstand van het water neemt je snelheid af. Zodra je die plas verlaat, zul je al snel weer even hard lopen als eerst.

Hetzelfde gebeurt als je met vijf andere mensen hand in hand recht door een plas water heen loopt. Maar als je niet naast elkaar maar schuin achter elkaar door de plas heen loopt, gebeurt er ook iets met de looprichting. Zolang de vijf elkaars hand blijven vasthouden, zullen ze een bocht naar rechts maken als ze in de plas stappen. Als ze uit de plas komen, zal de meest rechtse loper het eerst op het droge komen. Zodra alle vijf de lopers weer op het droge zijn, zul je zien dat ze dezelfde looprichting weer hebben, maar dat heel de groep een beetje naar rechts is verschoven!
Dat zelfde gebeurt met lichtstralen. Als u schuin door een dikke, vlakke glasplaat kijkt, zult u zien dat het beeld een beetje is verschoven.
De looprichting van de groep lopers kan ook veranderen door de vorm van de plas. Als de plas een vorm heeft zoals hiernaast, dan komt de meest rechtse loper wel als eerst in het water, maar komt hij er het laatst weer uit.
Dat zelfde kan met licht gebeuren. Als licht door een stuk glas gaat met dezelfde vorm als de plas uit het voorbeeld, gaat licht ‘de hoek om’. Een stuk glas met die vorm noemen we een prisma.
Als we twee prisma’s tegen elkaar aan leggen, zie hiernaast, zien we dat een paar lichtstralen naar elkaar toe zullen buigen als ze de prisma’s hebben verlaten. Alleen, ze komen niet allemaal op één punt uit, want de buiging van de buitenste lichtstraal is net zoveel als de buiging van de straal die ernaast in valt. Dat gebeurt wel als het oppervlak van het glas niet uit vlakke kanten bestaat, maar als het een kromming aan het oppervlak heeft.
Bij een bolvormige lens komen de stralen achter de prisma allemaal op één punt. Dat heet het brandpunt. Hoe dichter dat punt bij de lens is, hoe sterker de lens. We noemen zo’n lens een positieve lens of pluslens. Hiermee kun je beter dichtbij zien.
Bij een lens met een hol oppervlak gaan de stralen niet naar elkaar toe na het verlaten van het glas, maar ze buigen juist van elkaar af. Er is dus geen brandpunt achter het glas. Maar voor het glas, als we de richting van de stralen denkbeeldig naar achteren verlengen, is er wel zo’n punt. We noemen een lens waarvan het brandpunt voor de lens zelf ligt, een negatieve lens of minlens. Zo’n lens maakt de dingen scherp die veraf zijn.

Met de ooglens kunnen wij instellen op afstand. De ooglens is bol van vorm en is met vezeltjes vastgemaakt aan een kringspier. Als het oog ‘rust’, en de spier ontspannen is, dan wordt de ooglens zo plat mogelijk getrokken. Als de spier zich samentrekt, ontspant de ooglens zich en wordt hij boller van vorm. Daardoor neemt de sterkte toe, omdat dan het brandpunt dichter bij de lens is, en wordt het oog ingesteld op een kortere afstand. Dit mechanisme noemen we accommodatie.

2. De bril.

Montuur
Als je een nieuw montuur gaat kopen let je vooral op het uiterlijk van het montuur. Maar een goed montuur moet aan nog meer eisen voldoen. De pasvorm moet goed zijn. Daarbij gaat het om de totale grootte, de neusmaat, de lengte van de veren (poten), en maat van het gedeelte waar de glazen in komen. Een opticien let op al deze zaken en zonder zijn advies kun je dan ook niet als je een nieuwe bril gaat kopen.

Een goed gekozen grootte van een montuur is niet alleen belangrijk voor het uiterlijk. Het heeft ook invloed op het werken van de brillenglazen. Als een bril te klein is, krijgt iemand met een bril waarin ook een leesgedeelte zit, problemen, omdat dat het leesdeel te klein is. Voor iemand met heel erg sterke glazen is het juist handig om een kleine bril te nemen, omdat dan de glazen niet zo zwaar zijn.
Ook bij de keuze van het materiaal is een goed advies nodig. Soms komt het namelijk voor dat iemand allergisch is voor een bepaald materiaal. Van te voren weet je dat waarschijnlijk niet, maar als je een volgende keer een nieuwe bril gaat halen, dan kun je er rekening mee houden. Het gebeurt ook wel eens dat iemands huidzuren een bril heel snel aantasten. Die huidzuren zijn bij iedereen verschillend en bij enkele mensen kan een montuur al na een paar maanden helemaal dof worden.
Een goede opticien let op al deze dingen. Zonder goed advies loop je de kans dat je nieuwe bril na een poosje toch niet zo goed bevalt.

Glas en kunststof
Elke fabrikant van brillen levert tientallen soorten in vrijwel elke sterkte en uitvoering. Er zijn duizenden verschillende brillenglazen. Het zal een beetje lang duren als we die allemaal apart moeten behandelen, dus daarom volgt hier een beschrijving van de belangrijkste hoofdgroepen, glas en kunststof.
Er zijn brillenglazen van glas of kunststof. Hiermee hebben we de glazen al meteen verdeeld in twee belangrijke groepen. De brillenglazen van echt glas noemen we minerale glazen, de glazen van kunststof heten organische glazen. Deze twee verschillen nogal van elkaar.
In hoofdstuk 1 hebben we gezien dat de snelheid van licht afneemt in een transparant materiaal. De mate waarin dat gebeurt, noemen we brekingsindex. Water heeft een brekingsindex van 1,33 en gemiddeld glas van 1,53. Hoe hoger die brekingsindex, hoe kleiner hoeft het verschil te zijn tussen de voor- en achterzijde van een glas om een bepaalde sterkte te krijgen. En hoe kleiner dat verschil, hoe minder dik een glas hoeft te zijn. Het is daarom logisch dat fabrikanten steeds op zoek zijn naar materiaal dat een zo hoog mogelijke brekingsindex heeft. Tegenwoordig hebben we glazen met een brekingsindex van 1,9. Mensen die een erg sterke bril nodig hebben, hoeven daardoor niet zulke dikke glazen te gebruiken als vroeger.
De voor- en nadelen van de minerale en organische glazen zijn:
 Minerale glazen zijn harder, dus krasbestendiger.
 Ze zijn dunner door de hogere brekingsindex.
 De organische glazen zijn lichter.
 Ze zijn ook vrijwel onbreekbaar.
 Tegenwoordig kunnen deze glazen een krasbestendige laag krijgen. Daardoor heeft de oppervlakte een hardheid van ongeveer 80% ten opzichte van de minerale glazen, maar daarnaast zijn ze ook vrijwel onbreekbaar.

Gekleurde glazen
Bij bepaalde oogafwijkingen is het gebruik van filtrerende glazen bijna noodzakelijk. Deze gekleurde glazen halen een bepaald soort stralen uit het licht. Daarom geven de meeste mensen de voorkeur aan lichtgetinte glazen, omdat dat rustiger kijkt. Iemand zonder bijzondere oogafwijking mag echter nooit een bril dragen die te donker is. Anders blijft er in omstandigheden met weinig licht, te weinig licht over om nog goed te kunnen zien.

Een gekleurd brillenglas kan gemaakt worden door er een kleurlaagje op aan te brengen of door het basismateriaal te kleuren. Dat laatste is wel van een betere kwaliteit, maar bij sterke glazen kan het niet altijd. Als een sterk negatief glas, in het midden dus veel dunner dan aan de randen, gemaakt is van een gekleurd materiaal, dan is de kleur in het midden veel lichter dan aan de rand. In dat geval kun je beter een glas nemen waarop aan de buitenkant kleur is aangebracht.

Meekleurende glazen
Er zijn ook glazen die donkerder worden als er meer licht op valt. Deze glazen heten fototrope glazen. Aan het basismateriaal zijn dan zilverzouten toegevoegd, die donker worden als er meer licht op valt. Hoe meer zilverzouten, hoe donkerder het glas kan worden. Je moet bij deze glazen wel rekening mee houden dat ze donkerder worden bij lagere temperaturen. Als het warm is, kleuren ze minder. Ook als je in de auto zit, worden ze iets minder donker, omdat de autoruit de ultraviolette straling tegenhoudt. Dat uv-licht zorgt er juist voor dat de glazen donkerder worden. Meestal gaat het donker worden veel sneller dan het weer lichter worden. Als je bijvoorbeeld als het koud is en met veel uv-licht (bijv. wintersport) van buiten naar binnen gaat, zullen je glazen erg donker zijn. Het duurt dan best lang voordat ze weer licht zijn geworden.
Bij dit soort glazen heb je heel wat kwaliteits- en dus prijsverschillen. Daarom moet je je altijd goed laten voorlichten door de opticien voordat je zulk soort glazen gaat kopen.

Ontspiegelde glazen
Elk soort glas weerkaatst licht. Dat gebeurt niet alleen aan de voorkant, maar ook aan de achterzijde. Er zijn dus twee spiegelende vlakken. Iemand die naar je kijkt zal daardoor je ogen minder goed kunnen zien. Maar je kunt er zelf ook last van hebben. Om dat te voorkomen, worden in Nederland en België de meeste glazen ontspiegeld. Daarvoor wordt er een laagje met een hele speciale dikte op de glasoppervlakken gedampt. Dat is eigenlijk een extra spiegelend laagje. Het reflecteert het licht aan de voor- en achterkant van dat laagje. Door de speciale dikte heffen die reflecties elkaar weer op.

Dubbelfocusglazen
Brildragers van rond de 45 jaar, hebben vaak een extra leesbril nodig. Zij hebben er dan eigenlijk twee nodig, de eigen bril en de leesbril.
Er zijn echter maar weinig mensen die kiezen voor twee brillen. De meeste mensen kiezen voor dubbelfocusglazen: glazen die meer dan één sterkte hebben. Er zijn drie soorten dubbelfocusglazen: bifocale, trifocale en multifocale glazen.
Bifocale en trifocale glazen:
In een bifocaal brillenglas is een extra lensje aangebracht met een hogere sterkte dan in de rest van het glas. Er zijn ook glazen waarin zelfs twee lensjes zitten, die heten trifocale glazen. Deze glazen worden alleen voorgeschreven aan mensen die vrijwel geen accommodatievermogen meer hebben. Een trifocale bril zorgt er dan voor dat iemand goed in de verte kan zien, zijn beeldscherm op 50 centimeter afstand en leeswerk op 30 centimeter afstand kan lezen.

De extra lensjes kunnen veel vormen hebben. De keus van de juiste vorm hangt af van de grootte van de bril, de sterkte van de glazen en de bezigheden van de gebruiker. Er zijn enorme prijsverschillen in zulke glazen. Het lastige is dat je niet allerlei kwaliteiten een tijdje kunt uitproberen. Je moet meteen de goede keuze maken. Vandaar dat het advies van de opticien van groot belang is.

Multifocale glazen:
Al veel jaren zijn dubbelfocus glazen met onzichtbaar leesdeel leverbaar. Dit zijn knappe staaltjes van precisieoptiek. Er zit geen extra ingebracht leesdeeltje in, maar wel een heel bijzondere vorm. De voorkant van deze glazen hebben een kromming die naar onder toe meer gebogen is. Daardoor verloopt de sterkte naar de pluskant en dat is precies wat we nodig hebben. Hoe verder u door de onderkant van het glas kijkt, hoe hoger de plussterkte wordt. Dus als je iets op een korte afstand wilt zien, kijk je gewoon door een lager stuk van het glas. Het nadeel van zulke glazen is dat de zijkanten niet helemaal goed zijn. Je zult merken dat als je door de zijkant van zo’n glas kijkt, je niet helemaal scherp kunt zien.

Zonnebril
Iemand die normaal een bril draagt, kan een speciale zonnebril op sterkte laten maken. Daarbij zijn de glazen precies gelijk aan de glazen in de gewone bril, maar nu gekleurd.

De bril heeft in andere landen natuurlijk een andere naam. We willen nu bekijken hoe de bril in verschillende landen genoemd wordt.
 Duitsland/Nederland: bril, komt van byril, het kristal waarvan men de eerste brillen maakte.
 Engeland: glasses, dat betekent gewoon glazen.
 Frankrijk: lunettes, betekent kleine maan, omdat brillen rond als de maan zijn.
 Spanje: antojos, betekent voor de ogen.
 Italië: ochiali, betekent grote ogen.

3. De geschiedenis van de bril.

Of de voorloper van de bril uit het Verre Oosten of uit het Westen komt, is niet met zekerheid bekend. Marco Polo maakt in zijn reisbeschrijvingen nergens melding van brillen in China, maar het zou hem zeker zijn opgevallen als hij die wel had gezien. Het is waarschijnlijker dat de Arabieren de uitvinders zijn. Zij schrijven verschillende boeken over breking, reflectie van licht e.d. Tegen het eind van de 12e eeuw komt de Arabische kennis in Venetië. In Venetië weten ze al dat de vergrotende werking van een glazen bol met water niet aan het water ligt, zoals eerst werd gedacht, maar dat het ligt aan de bolling van het glas.

De technische franciscaner monniken gaan leesstenen maken, kleine glazen bollen met een platte onderkant die een vergrotende werking hebben. Dit hulpmiddel wordt op de tekst gelegd. De Engelse monnik en geleerde Roger Bacon prijst in 1267 in zijn boek “Opus Majus” de leesstenen aan. Het woord bril stamt ook uit die tijd, van “beryl” het licht gekleurde glas waarvan de lenzen worden gemaakt.

Rond het jaar 1285 wordt de eerste bril gemaakt, twee leesstenen in een houten vatting. Waarschijnlijk heeft de dominicaan Alessandro di Spina dit gemaakt. Eerst hebben brillen alleen nog maar positieve lenzen, glas dat door een bolling voorwerpen vergroot, ‘leesbrillen’ dus, die helpen tegen verziendheid. Bij verziendheid kan iemand dichtbij niet, maar veraf wel scherp zien. Lenzen die helpen om in de verte goed te kunnen kijken, tegen bijziendheid dus, ontstaan pas in de 15e eeuw. De eerste tijd worden monturen gemaakt van hout, metaal, hoorn, been en leer en ze bestaan alleen uit twee glazen en een neusbrug. Ze zijn lomp en onhandig, de eigenaar moet ze in de hand houden of klemt ze op de neus. Ook maakt men gebruik van banden om de bril om het op het hoofd te houden. Ruim 400 jaar na de ontdekking beginnen brillen een beetje te lijken op wat ze nu zijn, als Edward Scarlatt rond 1730 de vaste zijpootjes ontwerpt.

Eerst zijn brillen nog een voorrecht dat alleen is bestemd voor monniken en geleerden. Ook de adel draagt ze, het wordt aan het Milanese hof zelfs mode. Maar begin 17e eeuw komt er een goedkope draadbril met geslepen glazen, en krijgt ook de gewone man de beschikking over het hulpmiddel. Marskramers verkopen ze massaal. Iets later vindt Benjamin Franklin de bifocale bril uit, door twee lenshelften in één frame te klemmen. De ene helft helpt om in de verte scherp te zien, een andere helft is het leesgedeelte. Halverwege de 19e eeuw plakken brillenmakers de twee lenzen aan elkaar, en in 1908 ontstaat de bifocale lens uit één stuk.
Wie nu dichtbij of veraf niet goed scherp kan zien, hoeft allang niet meer twee glazen in een metalen of kunststof vatting te dragen. De lens wordt nu ook óp het oog gedragen, een idee dat Leonardo da Vinci mogelijk al heeft uitgevonden. Ruim een eeuw geleden ontwikkelde Adolf Feck de eerste glazen contactlens die op het oog werd geplaatst. Inmiddels worden ze van kunststof gemaakt. En als je wilt, kun je ook een gekleurde lens nemen.

Literatuurlijst

De volgende boeken hebben wij gebruikt:
 Kijk op zien door Wim Aalbers en Guy Piers;
 Brillen door De Ruiter’s Documentatiecentrum;
 De bril door Sylvie Gerard.

De volgende internetsites hebben we gebruikt:
 www.refdag.nl
 www.optiekdepauw.nl