Optometrija ir redzes zinātnē balstīta veselības aprūpes joma, kas nodarbojas ar redzes izpēti, redzes veselības novērtēšanu, redzes defektu diagnostiku, to koriģēšanu un indivīda redzes rehabilitāciju.

Optometrijas sasniegumi palīdz uzlabot redzi un saglabāt tās kvalitāti visa mūža garumā. Redzes traucējumu novēršana vairāk nekā 95 % gadījumu ir optometrijas uzdevums. Mazāk nekā 2 % gadījumu redzes defekts ir saistīts ar acs vai redzes slimību.

Optometriju attīsta pētījumi optikā, redzes zinātnē, acs un redzes fizioloģijā un cilvēka uztveres psiholoģijā. Izdala redzes eksperimentālo optometriju, uzvedības optometriju, bērnu optometriju, vecu ļaužu optometriju, ietverot vājredzības korekciju, un primārās aprūpes optometriju.

Redzes darbību cilvēkiem un dzīvniekiem (jo sevišķi primātiem, kuru smadzeņu redzes struktūra līdzīga cilvēkiem) pēta redzes zinātne jeb eksperimentālā optometrija. Ar redzes uztveres jautājumiem nodarbojas neirofiziologi, biologi, fiziķi, psihologi, mākslīgā intelekta, kognitīvo un citu zinātņu pārstāvji. Pētījumos ar cilvēkiem galvenokārt tiek izmantotas psihofizikālas metodes. Arvien plašāk redzes uztveres pētījumos izmanto funkcionālo magnētisko rezonansi un acu kustību pierakstus. Eksperimentālās optometrijas svarīgas sadaļas: optometriskie instrumenti; briļļu lēcu materiāli, lēcu pārklājumi un lēcu optiskie dizaini (piemēram, mainīga aditīva vai progresīvā optiskā stipruma lēcām, asfēriskajām lēcām); kontaktlēcu materiāli un kontaktlēcu dizaini.

Uzvedības optometrija ir netradicionālās medicīnas daļa. Tās pārstāvji redzes problēmas risina ar metodēm, kas nereti ir pretrunā modernās neirofizioloģijas atklājumiem. Uzvedības optometrijas popularitāte pasaulē aizvien palielinās. Uzvedības optometristi galvenokārt nodarbojas ar redzes treniņiem, kas uzlabo lasīšanas prasmes un samazina mācīšanās grūtības; uzlabo redzes darbību noguruma apstākļos; uzlabo sporta redzi; mazina miopiju. Daļēji uzvedības optometrijā ir balstīta ortokeratoloģija (miopijas progresa samazināšanas metode, izmantojot speciālas konstrukcijas individuāli izgatavotas nakts miega laikā lietojamas kontaktlēcas).

Bērnu optometrija ir optometrijas daļa, kas nodarbojas ar bērnu redzes un attīstības jautājumiem. Redzes uztveres attīstība norisinās līdz 12–14 gadu vecumam. Augšanas rezultātā mainās acs refraktīvais stāvoklis, redzes pieredze; izglītības procesā pilnveidojas redzes uztvere, piemēram, binokulārā redze, kustīgu objektu ātruma uztvere. Binokulārās redzes attīstība var būt anomāla acu atšķirīgas refrakcijas vai traucētas okulomotorās sistēmas darbības rezultāts, tāpēc redzes korekcija šajā vecumā jāveic pēc pacienta attīstības rādītājiem. Zīdaiņiem un maziem bērniem redzes problēmas diagnosticē neatkarīgi no bērnu spējas komunicēt un viņu uzvedības. Bērnu optometrijas nozīmīga daļa ir treniņi – arī ambliopijas gadījumā. Agrīna amblopijas diagnoze un atbilstošas terapijas piemērošana var saglabāt un uzlabot ambliopās acs darbību, tādējādi novēršot šķielēšanas galveno cēloni. Bērnu redzes treniņus nereti veic vienlaicīgi ar lasīšanas grūtību novēršanas programmām.

Dzīvildzes pieaugums pieprasa redzes novecošanas fizioloģijas pētījumus un to izmantojumus. Vecu ļaužu optometrija risina problēmas, kas rodas no standarta novecošanas ietekmes uz redzi, piemēram, kontrastredzes jutības sliekšņa palielināšanās (gaismas izkliedes palielināšanās acs struktūrās), astigmātisma izmaiņas un pieaugums (acs ābola formas maiņa un plakstu elastības samazināšanās), tīklenes fizioloģijas izmaiņas (piemēram, makulopātija), binokulārās redzes izmaiņas (heteroforiju un binokulārās apspiešanas pieaugums) un citas. Līdz ar vecumu pieaug arī acs slimību biežums, piemēram, pēc 70 gadu vecuma sasniegšanas kataraktas varbūtība pārsniedz 0,5 %. Palielinās vājredzīgu (redzes asums mazāks par 0,1) pacientu skaits populācijā. Optometristi diagnosticē redzes pasliktināšanās cēloņus un kompensē redzes zudumu ar labākās refraktīvās korekcijas palīdzību, apmāca vecus cilvēkus pareizi lietot lupas, teleskopus un citus korekcijas līdzekļus.

Uz redzes primāro aprūpi pacienti ierodas nepastarpināti ar sūdzībām par redzes darbības pasliktināšanos. Redzi uzlabo ar optisku (brilles un/vai kontaktlēcas) acs refraktīvā defekta (miopijas – tuvredzības; hipermetropijas – tālredzības) korekciju.

Refraktīvo defektu korekcijai izmanto briļļu lēcas: sfēriskas, asfēriskas, toriskas (lēcas optiskais stiprums perpendikulārās asīs nav vienāds; lieto astigmātiskas acs refraktīvo defektu korekcijai), progresīva optiskā stipruma, binokulāras. Lēcu materiāli ir caurspīdīgi stikli vai polimēri. Briļļu lēcas var būt nepārklātas vai dzidrinātas (pārklātas ar antirefleksīviem vai citādi specializētiem pārklājumiem); tās var tonēt vai izgatavot no fotohromiem materiāliem, kuri optisko blīvumu (krāsu) maina ultravioletā starojuma iedarbībā. Redzi var koriģēt arī ar kontaktlēcām: sfēriskām, astigmātiskām, progresīvām, speciālām vajadzībām veidotām. Kontaktlēcām ir dažādi nēsāšanas režīmi: vienreiz lietojamās, ilgstoši lietojamās, diennakti nēsājamās, tikai dienā vai tikai naktī lietojamās un citas. Kontaktlēcas var būt cietās vai mīkstās. Mīkstās ir ar dažādu ūdens saturu un skābekļa caurlaidības lielumu. Kontaktlēcas jākopj un jāuzglabā higiēniski pareizi. To higiēnas neievērošana var izraisīt acs slimības. Kontaktlēcu nēsātājiem regulāri jāpārbauda acu veselība. Optometrists redzes primārajā aprūpē veic detalizētu personas redzes funkciju, redzes veselības, redzes korekcijas līdzekļu lietojuma analīzi; izraksta recepti, nozīmē redzes treniņus (ortoptiskos vingrinājumus). 

Redzi nodrošina smadzeņu darbība un optiskie attēli uz abu acu tīklenēm. Cilvēka acs tīklene ir neviendabīga, tās īpašības atšķiras uz foveolas (1,2⁰ liels apgabals, kas nodrošina centrālo redzi) un perifērijā. Ja tīklenes optiskā attēla kvalitāte visos azimutālajos virzienos no foveolas ir vienāda, punktveida avota attēls ir stigmatisks (sfēriski simetrisks), un acs optiskais stiprums visos meridiānos vienāds (mēra sfēriskajās dioptrijās). Ja optiskais stiprums atkarīgs no azimutālā virziena, acs ir astigmātiska (mēra sfēriskajās un cilindriskajās dioptrijās). Acs optiskā stipruma cilindriskā komponente ir ar noteiktu azimutālo virzienu. Nemainīga optiskā stipruma sistēma skaidru attēlu veido tikai fiksētam attālumu pārim (lēca – objekts, lēca – tās attēls uz tīklenes). Mainoties attālumam starp aci un objektu, acs optisko stiprumu izmaina ar akomodācijas (iekšējo kustību) palīdzību. Akomodācijas atbilde uz stimula novietojuma maiņu ir refleksīva. Akomodācijas spēju mēra ar akomodācijas amplitūdu (mēra dioptrijās); tā atkarīga no personas vecuma (bērniem pirmskolas vecumā – 20,0 D; ap 50 gadiem – 1,0 D). Akomodācijas darbības raksturošanai lieto arī akomodācijas vieglumu (atslābināšanās/sasprindzināšanās maksimālo frekvenci, cikli/minūtē).

Redzes pārbaudē nosaka redzes asumu (Visus). Mērvienības: decimālās (apgriezti proporcionālas minimāli izšķiramā objekta leņķiskajam izmēram uz tīklenes, Visus 1,0 atbilst objekta izmēram 5 loka minūtes, Visus 0,1 atbilst 50 loka minūtēm) vai logaritmiskās (LogMAR). Valstīs ar garuma mērvienību “pēda” Visus 1,0 atbilst 20/20 relatīvās mērvienībās. Redzes asumu nosaka tālumā un tuvumā katrai acij atsevišķi un binokulāri. Tāluma redzes asumu novērtē 6 m attālumā (akomodācija emetropai acij 0,17 D), bet tuvuma – lasīšanas attālumā (parasti 35 cm; akomodācija 2,86 D). Redzes asumu nosaka bez un ar korekciju (refraktīvās kļūdas labojumu). Persona ir emetropa, ja tā bez korekcijas līdzekļa un akomodācijas darbības redz skaidri tālumā (6 m vai tālāk). Ja skaidras redzes tālākais punkts (punctum remotum, p.r.) nekoriģētai acij ir mazāks par 6 m, persona ir miopa (p.r. 0,5 m pirms acs atbilst -2,0 D). Persona ir hipermetropa, ja p.r. ir virtuāls (p.r. 0,5 m aiz acs atbilst +2,0 D). Lai šī persona skaidri redzētu tālumā, viņai jāspēj veidot +2,0 D akomodāciju. Tuvuma redzes raksturošanai izmanto skaidras redzes tuvāko punktu (punctum proximum, p.p.); to izsaka cm, un tā lielums atkarīgs no akomodācijas amplitūdas un acs refrakcijas. Akomodācijas amplitūdai +2,0 D p.p. emetropam ir 50 cm, miopam (-2,0 D) – 25 cm, hipermetropam (+2,0 D) – 6 m. Refraktīvi nekoriģētu emetropu, miopu un hipermetropu personu tuvuma darba spējas ir atšķirīgas. Piemēram, minētā miopā persona lasīs bez problēmām, emetropam lasīšana būs apgrūtināta, hipermetropam lasīšana būs neiespējama. Personu, kurai tuvuma darba spējas ir nepietiekamas tāpēc, ka novecošanās procesā akomodācijas amplitūda ir samazinājusies zem +2,0 D, sauc par presbiopu. Objektu attēli uz abu acu tīklenēm nav identiski, tie atšķiras novietojuma un dažādo abu acu refraktīvo stāvokļu dēļ. Skaidra attēla iegūšanai nepieciešams objektu fiksēt (panākt, lai objekts un acs foveola atrastos uz redzes ass). Monokulāri tas izdarāms vienkārši, binokulāri – nepieciešama neitrāla attēlu sapludināšana (fūzija). Parasti objekta fiksācijā viena no acīm ir vadošā. Atšķirības fiksācijā novērtē, nosakot foriju (atšķirības acu fiksācijas punktiem, ja viena acs aizklāta) lielumu (mēra prizmatiskajās dioptrijās). Redzes sistēma forijas kompensē ar fūzijas palīdzību. Ja fūzijas amplitūda ir nepietiekama, lai novērstu dubultošanos, smadzenes veic binokulāro apspiešanu. Lielu foriju gadījumā (virs 15 PD) veic redzes defekta prizmatisku korekciju. Prizmatisku korekciju panāk, decentrējot briļļu lēcu (lēcas optisko centru attālina no redzes ass). Prizmatiskās korekcijas lielumu nosaka, izmantojot Prentisa likumu (Prentice’s rule) (decentrējot 3,0 D lēcas centru par 1 mm, iegūst 2 PD lielu prizmatisko efektu). Foriju lielums un personas fuzionālā atbilde tieši ietekmē tuvuma darba spējas un redzes nogurumu. Tos raksturo ar pozitīvajām un negatīvajām fūzijas rezervēm. Briļļu lēcu stipruma maiņa, lēcu konstrukciju atšķirības (sfēriska, asfēriska, toriska, ar mainīgu aditīvu jeb progresīvā), briļļu lēcu decentrēšana (citas personas briļļu izmantošana), briļļu korekcijas nomaiņa ar kontaktlēcām maina redzes sajūtas un pieprasa adaptāciju. Adaptācijas laiks var būt no dažām minūtēm līdz vairākām dienām. Tas atkarīgs no personas vecuma un noguruma.

Redzes izmeklējumi tiek veikti, izmantojot optometriskos instrumentus (piemēram, autorefraktometru, keratometru, oftalmoskopu, skiaskopu, spraugas lampu, dioptometru). Redzes kvalitāti ietekmē arī acu kustības, ko nodrošina seši acs muskuļi, un smadzeņu darbība – okulomotorā redzes sistēma. Izšķir skata stabilizācijas un skata pārneses kustības. Skata stabilizācijas kustības nodrošina attēla stabilitāti uz tīklenes personas kustību procesā; tās ir refleksīvas (vestibulāri okulārais un optokinētiskais reflekss). Skata pārneses kustības nodrošina skata pārnesi starp intereses objektiem; tās iedala verziju kustībās (abas acis pagriežas vienā virzienā, piemēram, skenējot tekstu) un verģences kustībās (abas acis griežas pretēji, piemēram, konverģē, intereses objektam tuvinoties, vai diverģē, tam attālinoties). Okulomotorās redzes sistēmas darbības raksturs ietekmē personas tuvuma darba spējas (darbs pie datora monitora, tekstu lasīšana). Smadzeņu darbības līmenī verģences acu kustības saistītas ar akomodāciju. Redzes sistēmai jāspēj darboties plašā luminances diapazonā no 0,001 cd/m² (zvaigžņota ziemas nakts bez mēness) līdz 5000 cd/m² (vasaras diena, saule zenītā), tāpēc svarīgi veikt redzes testus noteiktā apgaismojumā. Speciāli redzes testi tiek veikti krāsu redzes novērtēšanai (ģenētiski apmēram 8 % vīriešu un 0,5 % sieviešu novēro krāsu redzes anomālijas). 

Terminu ‘optometrs’ (optometer) ieviesa skotu fiziķis Viljams Porterfīlds (William Porterfield) 1738. gadā, aprakstot instrumentu acs akomodācijas noteikšanai. Terminu ‘optometrists’ (optometrist) ieviesa šveiciešu oftalmologs Edmunds Landolts (Edmund Landolt) 1886. gadā, aprakstot briļļu lēcu pielāgošanu. Optometrija radās un veidojās līdztekus briļļu lēcu izgatavošanai, kas Eiropā sākās 13. gs. Pirmo grāmatu par optiku, acs anatomiju un briļļu lēcu pielāgošanu “Briļļu lietošana skata uzlabošanai” (Uso de los anteojos para todo genero de vistas) 1623. gadā publicē Svētajā inkvizīcijā nodarbināts dominikāņu konfesijas rakstvedis Benito Valdess (Benito Daza de Valdes). Termins ‘optometrija’ nostiprinājās 20. gs. sākumā, kad izveidojās Austrālijas Optometristu asociācija (Optometrists Association Australia, 1918) un Amerikas Optometristu asociācija (American Optometric Association, 1919). Pirmo optometristu skolu Amerikas Savienotajās Valstīs (ASV) atvēra Kolumbijas Universitātē (Columbia University, 1910), pirmo optometrijas universitātes programmu – Kalifornijas Universitātē Bērklijā (University of California, 1923). Eiropā optometrija veidojās pēc Otrā pasaules kara, kur vairumā valstu oftalmologi aizvien neatzīst šādas redzes aprūpes profesijas nepieciešamību. Formāli optometristi tiek uzskatīti par pēctečiem oftalmiskajiem optiķiem (ophthalmic opticians), kuri 19. gs. beigās sāka nodalīties kā atsevišķa profesija no optiķiem-briļļu izgatavotājiem (dispensing opticians).

Attēla veidošanos uz acs tīklenes pirmais korekti aprakstīja vācu matemātiķis un astronoms Johanness Keplers (Johannes Kepler) grāmatā “Dioptrijas optika” (Dioptrics, 1611). Angļu dabaszinātnieks Tomass Jangs (Thomas Young) 1801. gadā atklāja astigmātismu un izveidoja acs modeli, kurā akomodāciju nodrošina acs lēca (cristalline lens), un 1802. gadā publicēja trihromātisko krāsu teoriju. Hermans Helmholcs (Herman von Helmholtz) “Fizioloģiskās optikas rokasgrāmatā” (Handbook of Physiological Optics, 1851) sistemātiski apraksta redzes refraktīvo defektu diagnostiku un korekcijas principus; viņš arī ir pirmā praktiski lietojamā oftalmoskopa – acs iekšējo struktūru mikroskopa – autors. 

Pēdējos gados izmainījušies redzes korekcijas lēcu un kontaktlēcu optiskie dizaini, nodrošinot cilvēka redzes komforta pieaugumu. Ir radīti mikročipi, kuri, ievietojot tos akla cilvēka tīklenē, var nodrošināt redzes sajūtu rašanos gaismai un lieliem objektiem. Tiek pētīta papildinātās realitātes redze (augmented eye) un izstrādātas brilles reālās pasaules attēla un digitāli radītu attēlu slāņu apvienošanai, lai radītu papildinātās realitātes (augmented reality) redzes sajūtu. Popularitāti iegūst mākslīgā intelekta izmantojums slimību atklāšanā, piemēram, tīklenes diabētiskās retinopātijas diagnosticēšanā izmanto attēla atpazīšanas algoritmus. Tuvākajā nākotnē redzes zinātnes sasniegumi ļaus apturēt miopijas progresiju un nodrošinās mākslīgo redzi robotiem un cilvēkiem.

Galvenās pasaules pētniecības iestādes: Kalifornijas Universitātes Bērklijas Optometrijas skola un Redzes zinātnes fakultāte (University of California, School of Optometry and Faculty of Vision Science) ASV; Voterlū Universitātes Optometrijas un redzes zinātnes skola (University of Waterloo, School of Optometry and Vision Science) Kanādā. 

Nozīmīgākie periodiskie izdevumi ir Ophthalmic and Physiological Optics (kopš 1925. gada; Research Journal of the College of Optometrists), Optometry & Vision Science (kopš 1942. gada; American Academy of Optometry), Vision Research (kopš 1961. gada; Elsevier), Journal of Vision (kopš 2001. gada; Association for Research in Vision and Ophthalmology), Clinical & Experimental Optometry (kopš 1919. gada; Optometry Australia, the New Zealand Association of Optometrists, the Hong Kong Society of Professional Optometrists and the Singapore Optometric Association), Investigative Ophthalmology & Visual Science (kopš 1962. gada; The Association for Research in Vision and Ophthalmology), Eye & Contact Lens-Science and Clinical Practice (kopš 1975. gada; the Contact Lens Association of Ophthalmologists), Contact Lens & Anterior Eye (kopš 1978. gada; Elsevier).

Hermans Snellens (Hermann Snellen) 1862. gadā izveido redzes asuma pārbaudes tabulas elementus, kuru principu izmanto līdz šim. Džeimss Gibsons (James Jerome Gibson) 1940. gadā ieviesa optiskās plūsmas modeli redzes uztverē. Devids Hjūbels (David Hunter Hubel) un Torstens Vīzels (Torsten Wiesel) 1959. gadā eksperimentāli pierādīja redzes receptīvo lauku eksistenci. Anne Treismane (Anne Marie Treisman) ir pamatlicēja īpašību integrācijas teorijai par vizuālā objekta divpakāpju uztveri.