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  • ZEMAX中的人眼模型

    作者:Zemax China 來源:投稿 時(shí)間:2019-07-31 17:44 閱讀:23005 [投稿]
    這篇文章介紹了OpticStudio序列模式和非序列模式中的幾種人眼模型以及它們的玻璃庫數(shù)據(jù)。

    當(dāng)波長的選擇十分重要時(shí),則應(yīng)該注意:因?yàn)榈诙髌矫婵拷到y(tǒng)的孔徑光闌,所以眼睛的橫向色差非常小,但是軸向色差非常大。測量數(shù)據(jù)表明,真實(shí)眼睛中測量約2.5屈光度的像差時(shí),與模擬眼睛預(yù)測結(jié)果相似。

    3. 視場角權(quán)重:當(dāng)用一臺眼底相機(jī)觀察視網(wǎng)膜時(shí),保持大視場角(30°或以上)下的分辨率不會降低得很嚴(yán)重是十分必要的。故視場角也需要進(jìn)行加權(quán)(眼科儀器制造商們提到的視場角一般指視場兩邊緣的夾角,而不是OpticStudio中視場邊緣與光軸的夾角,故數(shù)值是OpticStudio中的兩倍)。另一方面,把視網(wǎng)膜當(dāng)作像面時(shí),相對視力在中心處權(quán)重為1.0,在2.5°時(shí)下降為0.5,在10°時(shí)下降為0.2,在20°時(shí)下降為0.1,在邊緣處下降為0.025。錯誤的加權(quán)會令優(yōu)化結(jié)果不具參考意義。視場角和權(quán)重可在視場數(shù)據(jù)編輯器 (Field Data Editor) 中設(shè)置

    4. 圖像質(zhì)量:把視網(wǎng)膜當(dāng)成物面時(shí),使用常用的像差和分辨率工具即可(光扇圖、點(diǎn)列圖、MTF圖等)。然而當(dāng)把視網(wǎng)膜作為像面時(shí),則可能要使用Opticstudio中其他更好用的工具。

    a.在分析 (Analyze)…擴(kuò)展圖像分析 (Extended Scene Analysis)…幾何圖像分析 (Geometric Image Analysis) 中有大量圖片文件可供使用。其中的LETTERF.IMA文件和LINEPAIR.IMA文件與視力緊密相關(guān),所以非常有用,當(dāng)然你也可以很容易地創(chuàng)建自定義的圖像文件。正常的視力(不同標(biāo)準(zhǔn)中的6/6,20/20,或1.0)代表能分辨出物空間中5分弧度物體(比如字母E的橫杠)。在簡化人眼模型中,這樣的物體會在視網(wǎng)膜上得到一個0.024mm的像。將該數(shù)據(jù)應(yīng)用于Eye_Retinal Image模型中(打開LETTERF.IMA并輸入0.024mm的圖像大小和對應(yīng)視場角),幾何圖像分析 (Geometric Image Analysis) 表明:由于縱向色差,波長會對圖像質(zhì)量造成劇烈影響。這在比較光學(xué)系統(tǒng)發(fā)生改變前后在視網(wǎng)膜上成像的差別時(shí)非常有用,但是在得出有關(guān)視力的結(jié)論前卻要保持謹(jǐn)慎,因?yàn)橐暳Σ粌H與光學(xué)有關(guān),大腦對眼睛接收到的信息作何處理同樣是視力中的關(guān)鍵一環(huán)(所以直接將視力與LINEPAIR.IMA的光柵頻率或MTF中的頻率聯(lián)系起來是不可取的)。

    在分析 (Analyze)…擴(kuò)展圖像分析 (Extended Scene Analysis)…幾何位圖圖像分析 (Geometric Bitmap Image Analysis) 中,我們可以用位圖的形式觀察真實(shí)的場景在視網(wǎng)膜上成怎樣的像。圖庫中有大量圖片,用戶也可以輕松自定義測試圖片。例如,把該功能窗口設(shè)置 (Settings) 中的ALEX200.BMP應(yīng)用到Eye_Retinal Image 模型中,將像素大小設(shè)置為2.5微米(視網(wǎng)膜中央錐形受體大小),根據(jù)計(jì)算時(shí)間和圖像質(zhì)量選擇合適的像素大小和每像素光線數(shù)(模型中的例子將ALEX放在離眼睛約8米處)。幾何位圖圖像分析是一個比較光學(xué)系統(tǒng)改變前后在視網(wǎng)膜上成像變化的有力工具。


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    xinsuiff:正在找人眼模型(2024-01-04)