摘要:理想情况下,无限远处的一个光点经过人眼光学系统的各部分如角膜、晶状体后会形成一个理想的波形汇聚在视网膜上形成一个清晰的光点。这就是理想成像,可以理解为所见即所得,没有任何偏差。
在工作中,你是否认为,相比较于近视、远视、散光,像差是更加深奥的名词,难以应用,也很难向消费者清晰、易懂地讲解清楚?
本文为大家详细拆解 从像差到高阶像差 的概念,补全知识框架。
什么是像差呢? 这个定义的命名十分简单明了,像差就是理想成像与实际成像之间的偏差,可以理解为成像的差异,从“理想”到“现实”的差异。
理想情况下,无限远处的一个光点经过人眼光学系统的各部分如角膜、晶状体后会形成一个理想的波形汇聚在视网膜上形成一个清晰的光点。这就是理想成像,可以理解为所见即所得,没有任何偏差。
但是实际上,人眼的光学系统不是完美的 ,无限远处的光点所形成的理想波形在经过人眼光学系统的各部分如角膜、晶状体之后,形成了扭曲的波, 聚焦在视网膜上的并不是一个光点而是一个弥散斑 ,导致成像的模糊、变形或者明暗不均匀等等。这就是实际成像,可以理解为相比较于理想成像打了折扣。
实际成像与理想成像之间的差异,就叫做像差,就像“买家秀”与“卖家秀”之间的差异。
也可以用相机镜头来类比:如果把人眼比作相机镜头,理想状态下镜头是完美的高清镜头,能拍出清晰的照片;但像差就像镜头上有细微的划痕或变形,虽然也能拍出物体,也就是能看到东西、矫正视力达标,但细节会模糊、边缘会发虚,也就是视觉质量下降。
大家经常听到的名词是波前像差,波前像差是像差的一种量化的描述方式。在《波前像差与临床视觉矫正》这本书中的定义是,波前像差就是理想的波前形状与实际波前形状之间的位置偏差。
“波前”可以用生活中常见的一个例子来理解:
理想状态下,光波像平静的水面一样,以平面波前的形式传播到视网膜时形成清晰的 “点像”;当眼球存在像差时,光波就像被石头打乱的水波,也就是波前发生扭曲,传播到视网膜时形成模糊的 “弥散像”;波前像差技术就像 “水波检测仪”,能测量出水波扭曲的具体形状,是中间凹还是边缘凸,扭曲程度多大,并转化为数据,呈现出“波前到底长什么样子”。
在分类上, 像差分为低阶像差和高阶像差 。
低阶像差涵盖一阶像差与二阶像差 。 一阶像差主要反映光学系统的平移、倾斜等基础位置偏差,可以通过棱镜来解决;二阶像差对应离焦和散光,也就是近视、远视和散光,可以通过球镜、柱镜来解决。
从 三阶开始是高阶像差 ,是指那些无法通过标准验光来识别和测量的像差,比如三叶草像差、彗差、四叶草像差、球差等。可以通过优化球镜、柱镜以及轴向等参数的组合,将其影响降到最低,进而减少它们对视觉效果的干扰。
低阶像差占到人眼总像差的90%左右,是影响人眼看东西清晰度的主要影响因素,是决定“看得清”的基础因素,是验光时需要精准矫正的首要目标。 高阶像差占到人眼总像差的10%左右 ,影响的是惊喜视觉体验,是屈光足矫之后决定“看的好”的核心因素。需要强调的是, 高阶像差不能100%矫正,但是可以通过镜片设计尽可能优化 。
因此, 像差的本质是眼球屈光系统的 “不完美” 导致的成像偏差 ,对于人眼而言,理想成像是不存在的, 所以人眼一定会有像差,只是不同人的像差的大小不同、成分不同 。理解像差,能够更精准地分析消费者的视觉问题,选择个性化的解决方案。
后续,将继续为大家讲解高阶像差的表现形式、具体类型、镜片优化技术等。如有任何关于像差的问题,欢迎在评论区留言讨论~
来源:云阳好先生做实事