眼睛和目视光学系统培训课件.pptVIP

第一讲：眼睛 一人眼的构造 二人眼的调节 三眼睛的分辨率 四眼睛的缺陷 五空间深度感觉和双目立体视觉 一.人眼的构造 成年人的眼球近似球形，前后径约24毫米,垂直 径平均23mm。最前端突出于眶外12-14mm， 受眼睑保护。 人眼本身就是一个光学系统， 其内部结构如３—1所示。 总结 从功能角度看，眼球可划分为折光与感光系统两个部分。透明的角膜、前室、晶状体和瞳孔构成折光系统，视网膜为感光系统。 角膜，前室，瞳孔和水晶体是 人眼视觉的光学系统，光线在人眼内的折射就发生在这一部分?。 网膜组成眼睛视觉的第二部分，即接收部分。 网膜上的光敏细胞把得到的光（色）的刺激通过和它相连的神经纤维经过盲斑传给大脑，这是视觉的第三部分。 人眼 照相机（能自动对准目标，自动调焦，自动调节光阑）。 人眼成倒立的像，我们感觉到的正立的像是神经调节的结果。 ◆简约眼 将眼睛简化为一个单球面折射系统。 二. 人眼的调节 １）视度调节 定义：眼睛本能地改变水晶体的光焦度(或焦距)以看清远近不同物体的过程，称为眼睛的视度调节。 人眼看物体的过程分析： 正常的眼睛，既能看清远处的物体，也能看很近的物体。其原因是随着物体距离的改变，借助于肌肉使水晶体的曲率发生改变，相应地水晶体的焦距发生改变，使远近不同物体的像都能成在网膜上。 　 视度ＳＤ：用来表征人眼的调节程度。 ２）瞳孔调节 定义：眼睛的虹彩可以自动的改变瞳孔的大 小，从而控制进入眼睛的光量过程称为眼睛的瞳孔调节。 说明：①人眼睛的瞳孔的调节范围大概在２mm 到８mm之间。所以在设计目视光学仪器时要 考虑和人眼的配合。 ②亮适应和暗适应均需要一定的时间，只有人 眼适应后才具有正常的分辨本领和瞄准精度。人 眼能感受到的光亮度的范围比值为1012：1。 三.人眼睛的分辨率 ◆人眼的分辨率： 定义： 眼睛刚好能分辨得开的两物点在视网膜上所成的像点之间的距离。 他的大小与视网膜上神经细胞的大小有关，视神经细胞直径约为0.001-0.003mm，一般取0.006mm。 ◆视角： 定义：物体两端对眼的节点所张的角度。 ◆两物点分辨率：人眼刚好能分辨的两物点对人眼张角。 Ωmin=60 〞 ◆两直线的分辨率， ωmin=10 〞 四 眼睛的缺陷 2.非正常眼的校正(使得R=o) (1)近视眼及其矫正 ◆无穷远物成像于视网膜前。 ◆近视眼的远点不在无穷远，而在较近的地方。 ◆对应负视度,近视眼应配凹透镜,并使得该凹透镜的 光焦度=近视眼的负视度(即焦距=远点距).其作用是 把无穷远的物体成像于近视眼的远点处。 ◆一个视度在医学上对应100度.例如远点为1m的近视 眼应配眼镜的焦度为: 1 1 1 Φ= —— = —— = —— = -1D = -100° f L -1 近视对近点距离和明视距离的影响 (2)远视眼及其矫正 ◆眼睛放松时，无穷远物体会聚在视网膜后, 因此射入眼睛的光束只有经过汇聚才能成像在视 网膜上,即其远点为正的有限值,对应正视度;（眼 睛看无穷远物时不是松弛状态）。 ◆近处的物体看不清，近点较正常人眼远。 ◆所配眼镜(正透镜)的作用是把近点校正到明视距离（25cm）处。且f`远=r远 ◆近点为1.25m的远视眼所配透镜的焦度 1 1 1 Φ= —— = —— + —— = 3.2D = 320° f 0.25 -1.25 (3). 老花眼及其矫正 ◆ 由于老年人的晶状体调节能力减弱，其近点比 正常人眼远，看远物正常。 ◆ 老花眼看近物时配凸透镜，看远物时无需眼镜。 (4). 散光眼及其矫正 ◆ 如果眼睛角膜的曲面不对称，角膜与经过光轴 的各个截面相交的弧线的曲率半经不相等，使得 平行光射入眼睛后不能会聚成一点。 五 空间深度感觉和双目立体视觉 当观察外界物体时，除了能够知道物体的大小、形状、表面颜色以外，还能够产生远近的感觉。这种远近的感觉称为空间深度感觉,它无论是用单眼或者双跟观察时都能产生。但是双眼的深度感觉比单田观察时强很多，也正确得多。 ①.单目深度感觉的来源 1. 当物体的高度已知时，根据它所对应的视角大小来判断它的远近。视角大则近，视角小则远； 2. 根据物体之间的遮