像差仪讲课之像差的基本理论

前段时间到重庆三峡医药高等专科学校上课,主要内容是与像差仪相关的一些知识,今天放上来和大家一起学习交流。本次讲课一共有四节课,但波前像差是非常复杂的概念,要让学生们全部理解像差的内容,时间上远远不够,所以只能让他们有大概的了解。四节课共四部分内容,包括像差的基本理论、波前像差概述、波前像差的检测、波前像差临床运用。

一、像差的基本理论

要理解像差,首先要搞清楚什么是理想成像,理想成像是指在理想的光学系统条件下,物方与像方的点一 一对应,而且还必须根据光的可逆性原理使像点与物点之间成为共轭点。也就是物与像要完全一样,一般认为在近轴条件下成像可近似为理想成像。

像差(Aberration):物体的图像经过光学系统折射后,其成像发生畸变、不能准确无误地再现物体原形的现象。像差简单的理解就是物体本身与所成像之间的差异,也就是我们看到的物体和物体本身之间的差异。

像差从总体上分为单色像差和色像差。

单色像差:单色光产生的像差称为单色像差,一般是指成像系统偏离近轴条件所引起的几何像差。主要有球面像差、慧形像差、像散性像差、像场弯曲和畸变5种。

球面像差(spherical aberration):由同一物点发出的平行光线从镜面的中央(近轴光线)和边缘(远轴光线)通过后会在不同的位置上成像,这种由轴上物点发出的远轴光线经球面镜成像而产生的像差称为球面像差(球差)。

慧形像差(coma aberration):光轴外的某一物点向镜头发出一束平行光线,经光学系统后,在像平面上会形成一个以近轴光线为顶点的彗星形状的弥散斑,这种轴外光束所引起的像差称为慧形像差(慧差)。慧差和球差往往同时存在。

像散性像差(astigamatism):即像散,是指由大倾角的窄光束所引起的单色像差。当物点不在主轴上时,由点光源所发出的狭窄光束经过光学系统后也不能够聚焦于一点,而是会聚在远近不同并且相互垂直的两条直线上。

像场弯曲(curvature of field):场曲与像散性像差的条件类似,即使设法消除了存在的像散性像差,使得一个物点经过光学系统后只产生一个像点,但是垂直于主轴的物线所形成的像却不再是直线,而是变成为弯曲的图像。

畸变(distortion):由于透镜的放大率与光束和主轴间的夹角有关,物体上的直线经过光学系统后变成弯曲的现象。放大率随入射角度增加而增大时称为正畸变(枕形畸变),反之则为负畸变(桶形畸变)。图像不模糊。

色像差(chromatic aberration):复色光所产生的像差称为色像差。当用较宽波段的复色光(如白光)成像时,由于光学系统的折射率随波长而异,各色光经透镜系统折射时,必然会因为色散而有不同的传播途径,此时将会产生色像差。分为位置色差和放大率色差。

像差在临床应用中又分为低阶像差和高阶像差。

低阶像差(lower-order aberration):包括离焦(近视和远视)和规则散光。低阶像差通常可以通过传统镜片矫正法矫正。

高阶像差(higher-order aberration):也可以称为不规则散光,有一个以上的轴位,在Zernike多项式中3阶以上的像差。需通过波前引导的屈光手术矫正。

人眼有83%~95%为低阶像差,高阶像差只占5%~17%。但我们必须要注意的是,某些像差在特定条件下对于人的视觉质量是有益的。

这是第一节课的内容,下一节课的内容是波前像差概述。

像差仪讲课之像差的基本理论

目前评论:2   其中:访客  2   博主  0

  1. 飞扬的风

    博主讲的不错哦,简单易懂

  2. jojo

    这个可以了解下

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