眼视光学应用光学
(应用光学)第三章.眼睛及目视光学系统

畸变
畸变
畸变是目视光学系统成像的一种 失真现象,表现为图像的几何形 状发生变化。畸变分为桶形畸变
和枕形畸变两种类型。
畸变的测量
畸变的测量通常采用畸变系数, 即实际图像与理想图像的几何形 状差异的比例。畸变系数越大,
畸变越严重。
畸变的影响因素
影响畸变的因素包括光学系统的 设计、镜片质量、制造误差等。
望远镜
用于观察远距离物体的目 视光学系统,通常具有较 大的视场和较长的焦距。
摄影镜头
用于拍摄照片的目视光学 系统,通常具有较高的成 像质量。
目视光学系统的基本参数
焦距
目视光学系统的焦距是指 物镜与目镜之间的距离, 决定了系统的放大倍数和 观察距离。
视场
目视光学系统的视场是指 物镜所能够覆盖的视野范 围,决定了观察者能够看 到的物体范围。
眼镜广泛应用于人们的日常生活和工 作,是矫正视力缺陷、保护眼睛健康 的重要工具。
摄影镜头
摄影镜头是一种将景物光线聚焦在感光材料上的目视光学仪器,能够将景物拍摄 成照片。
摄影镜头广泛应用于新闻报道、广告、电影和摄影等领域,为人们提供了记录和 分享美好瞬间的工具。
04
目视光学系统的性能评价
分辨率
分辨率
对比度
对比度
对比度是衡量目视光学系统区分 明暗变化的能力的指标。对比度 越高,光学系统呈现的图像明暗
差异越大,细节越丰富。
对比度的公式
对比度通常用公式表示为"明暗区 域的亮度比值"。比值越大,对比 度越高。
对比度的影响因素
影响对比度的因素包括光学系统的 透过率、反射率、像差等。优化这 些因素可以提高光学系统的对比度。
分辨率
目视光学系统的分辨率是 指系统能够分辨的最小细 节程度,通常以线对数表 示。
应用光学:第三章 眼睛和目视光学系统

1 y y'
可在望远镜前垂直光轴放置一有刻化的物体,测量像高的大小, 即可得视放大率。
2、 望远系统的种类
a.开普勒望远系统
可安装分划板,用于瞄准
开普勒望远系统应用-军用望远镜
b.伽利略望远系统
结构紧凑,筒长短,较为轻便,光能损失少,并且使 物体呈正立的像。但是由于没有中间实像,不能安装分划 板,因而不能用来瞄准和定位
双目镜筒 是通过加 反射棱镜 和平行平 板实现的
3、显微镜设计中的规定参数:
• 共轭距:显微镜物镜从物平面到像平面的距离,约 180mm
• 机械筒长:把显微镜的物镜和目镜取下后,所剩的镜筒 长度。(我国规定为160mm)
• 常用的物镜倍率:4x、 10x、 40x和100x • 常用的目镜倍率:5x、10x和15x
8.24"
8.24“扩大到60”,所以:
tg' tg
' ຫໍສະໝຸດ 60 8.247.3
例:经纬仪用望远镜的视放大率为20,使用夹线瞄准, 瞄准角误差等于多少?
tg' ' tg
' 10" 0.5"
20
像于此处,则看不到,该处称盲点。
2. 眼睛的成像:
• 眼睛像个能自动对焦、变焦、自动改变光 圈的超级照相机
• 眼睛的物方和像方焦距不相等。f=-16.7mm f’=22.3mm
• 在调焦范围内,-f=14.2-17.1mm f’=18.9 -22.8mm
人眼--------照相机 水晶体--------镜头 网膜---------底片 瞳孔---------光阑
物镜的像再被目镜放大,其放大率为e = 250 fe ;
《眼应用光学基础》课件

眼镜光学基础知识
01
02
03
眼镜片类型
球面镜片、非球面镜片、 双光镜片、渐进多焦点镜 片等。
眼镜的光学参数
球面顶焦度、棱镜度、光 焦度等。
眼镜的配戴与调整
根据不同人群的视力状况 选择合适的眼镜,并进行 适当的调整以保证舒适度 和视觉效果。
CHAPTER
04
眼镜的光学参数与选择
眼镜的光学参数
球面镜片的光学参数
避免眼镜受到冲击
避免眼镜受到撞击或摔落 ,以免损坏镜片或框架。
定期更换眼镜配件
定期更换眼镜的配件,如 鼻托、螺丝等,以确保眼 镜的正常使用和安全性。
CHAPTER
05
眼应用光学在生活中的应用
眼镜在生活中的应用
眼镜是矫正视力最常见的工具 ,通过镜片的光学原理,使光 线正确地投射到视网膜上,从 而改善视力。
视神经将物像转化为神经信号,通过视神经通路传递到大脑皮层进行处理和分析。
大脑皮层将接收到的信号进行加工和整合,最终形成我们所看到的清晰、立体的视 觉图像。
CHAPTER
03
眼应用光学基础知识
光的折射与反射
光的折射
光在两种不同介质中传播时发生 的方向改变。折射率是描述介质 对光折射能力的物理量。
光的反射
《眼应用光学基础》ppt 课件
CONTENTS
目录
• 眼应用光学概述 • 眼球结构与功能 • 眼应用光学基础知识 • 眼镜的光学参数与选择 • 眼应用光学在生活中的应用 • 眼应用光学的发展趋势与展望
CHAPTER
01
眼应用光学概述
眼应用光学定义
眼应用光学是一门研究眼睛与光学系统相互作用的科学,主要探讨眼睛的生理结 构和光学特性,以及如何利用光学原理和方法改善视觉功能、预防和治疗视觉障 碍。
眼视光技术考试用书

眼视光技术考试用书是准备参加眼视光技术考试的考生必备的参考资料。
这些考试用书对于考生来说非常重要,因为它们涵盖了眼视光技术领域的各个方面,包括光学、眼科医学、验光技术、眼镜技术和接触镜验配技术等方面的知识。
其中,《眼视光应用光学》这本书是学习眼视光技术的基础,它详细介绍了光学的基本原理和在眼视光领域的应用。
通过学习这本书,考生可以了解如何运用光学原理来诊断和治疗眼部疾病,以及如何设计和加工眼镜和接触镜等视觉矫正器具。
除了《眼视光应用光学》外,还有《眼科学基础》、《视光学基础》、《医疗机构从业人员行为规范和医学伦理学》、《眼病学》、《与眼相关的临床医学知识》、《验光技术》、《眼镜技术》和《接触镜验配技术》等考试用书,这些书籍也为考生提供了丰富的专业知识和实践经验。
为了准备眼视光技术考试,考生需要认真阅读这些考试用书,并掌握其中的知识点。
同时,考生还需要注意实践和理论的结合,通过实际操作来提高自己的技能水平。
总的来说,眼视光技术考试用书是考生必备的参考资料,对于考生来说非常重要。
考生需要认真阅读这些书籍,并掌握其中的知识点和实践经验,以顺利通过考试。
同时,考生还需要注意实践和理论的结合,以提高自己的技能水平。
对于具体考试用书的咨询,建议考生咨询专业人士。
眼视光应用光学教学大纲

《眼视光应用光学》教学大纲编写单位:西安医学院医学技术系眼视光医学教研室编写时间:2013年9月15日教务处印制2013年9月15日一、课程简介二、学时分配表(内容为小四号宋体字)三、内容眼视光应用光学是眼视光学专业开设的首门专业课,是一个具有很强的理论基础的学科。
内容包括波动光学基础、几何光学成像、光学系统的光束限制、像差和人眼的光学等。
本大纲主要供我系眼视光医学专业五年制本科学生使用。
实验内容详见实验教学大纲理论教学目标与要求第一章波动光学基础[教学目标与要求]掌握:1. 光的干涉和衍射现象出现明暗条纹的条件;2. 获得偏振光的几种方法。
熟悉:1. 获得相干光的条件;2. 光的散射的分类。
了解:1. 傅立叶光学的几个基本概念和其在光学成像中的应用。
[重点]1. 光的干涉和衍射现象出现明暗条纹的条件;2. 马吕斯定律和布儒斯特定律。
[难点]1. 双缝干涉、单缝衍射;2. 马吕斯定律。
[教学时数] 8学时(课堂讲授6学时,实验2学时)[教学内容]第一节光源:光的相干性一、光源二、光的单色性重点讲解三、光的相干性四、相干光的获得第二节光的干涉一、波的叠加原理二、光程与光程差三、杨氏双缝实验详细讲解四、劳埃德镜实验五、薄膜干涉第三节光的衍射一、单缝衍射二、圆孔衍射详细讲解三、光学仪器的分辨本领四、光栅衍射第四节光的偏振一、自然光与偏振光二、马吕斯定律详细讲解三、布儒斯特定律四、光的双折射五、二项色性一般讲解六、物质的旋光性第五节光的散射一、瑞利散射定律二、米散射重点讲解三、喇曼散射四、布里渊散射第六节傅里叶光学基础一、概述二、傅里叶光学的几个基本概念自修内容三、傅里叶变换四、傅里叶变换在光学成像中的应用[教学方法]使用眼视光应用光学CAI课件一、课堂讲授光的干涉、衍射和偏振现象二、举例说明常见的散射现象第二章几何光学成像[教学目标与要求]掌握:1. 几何光学的四个基本定律和光的可逆性原理,以及光线、光束和光程,符号规则;2. 平面镜成像特性;3. 单球面及透镜近轴区域成像性质;4. 理想光学系统各基点、基面及光焦度的概念,学会用作图法求像及简单光路图绘制。
眼应用光学

眼应用光学在空气中波长为1nm~1mm范围内的电磁辐射称为光辐射或光。
• 光辐射包含紫外线、可见光和红外线。
自发光点发出的同心光束,经光学系统后仍保持为同心光束,则出射单心光束的“心”为点像。
• 对某一光学系统来说,入射同心光束的“心”称为物点。
垂直轴距离的符号规则• 以光轴为初始点,自光轴向上的距离取正号,自光轴向下的距离取负号。
物体通过平板玻璃成像后,像相对于物,偏移的距离• 通过厚度为t,折射率为1.5的平板玻璃后,所成像偏移物的距离为t/3.将使用目视光学仪器后人眼视网膜光学像大小与人眼直接观察物体的视网膜像大小之比称为视放大率,用符号Γ表示。
眼睛配戴远视镜片,会产生枕形畸变。
• 眼睛配戴近视镜片,会产生桶形畸变。
完全偏振光的分类• 包括线偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光三种。
在眼睛其他因素不变的情况下,前房深度减小1mm,会使眼睛的总屈光力增加约1.4D 。
模型眼• 是一个依据人眼的平均尺寸,用各种曲率半径的球面代表眼球光学系统的共轴球面光学系统模型。
孔径光阑经它后面光学系统所成的像称为出射光瞳。
• 孔径光阑经它前面光学系统所成的像称为入射光瞳。
横向放大率• 像的大小与物的大小的比值,用β表示。
已知薄透镜的横向放大率为2,像方焦距f ’=2cm,则像的位置x’为()。
球面透镜,从形状分类,为凸透镜,凹透镜。
厚透镜的基点• 物方主点,像方主点• 物方焦点,像方焦点• 物方节点,像方节点。
半波损失• 光在被反射过程中,反射光在离开反射点时的振动方向与入射光到达入射点时的振动方向相反,该现象叫做半波损失。
• 入射光在光疏媒质中前进,遇到光密媒质界面时,在反射过程中产生半波损失。
• 折射光的振动方向相对于入射光的振动方向,永远不发生变化,故无半波损失。
入射光在光密媒质中前进,遇到光疏媒质的界面时,反射光不产生半波损失。
• 入射光在厚度为零的薄膜两表面反射时,由于半波损失,该位置会出现暗条纹。
电磁波• r射线、x射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波因为光是一种具有波粒二象性的物质,所以光既有波动性,又有粒子性。
眼视光学应用光学

眼视光学应用光学第一篇:眼视光学应用光学刘陇黔和张益珍主编的《眼视光学应用光学》试图为眼视光学专业学生学习专业课程奠定相关光学基础。
其内容包括:几何光学的基本原理、平面镜和棱镜系统、球面系统、理想光学系统、光度学和色度学基础知识、光学系统的光阑和景深、光学系统的像差和典型光学系统。
通过对本教材的学习,可为生理光学、视光学器械学、眼镜光学、接触镜学等专业课程打下基础。
编辑本段目录编辑本段目录第一章几何光学的基本原理第一节几何光学的基本概念和基本定律一、发光点和光束二、几何光学的基本定律三、全反射四、光的可逆性原理第二节光波和惠更斯原理一、波面和波线二、惠更斯原理三、波的衍射第三节光程与费马原理一、光程二、费马原理第四节成像一、实像和虚像与实物和虚物二、物与像的共轭性三、物像之间的等光程性习题第二章平面镜和棱镜系统第一节平面镜系统一、平面镜成像二、双平面镜系统成像第二节平行平板系统第三节反射棱镜第四节折射棱镜习题第三章球面系统第一节单球面折射成像一、单球面折射的光路基本公式二、单球面近轴区域折射成像三、单球面折射的光焦度和焦距第二节单折射球面近轴区域的放大率一、横向放大率二、纵向放大率三、角放大率四、物像方不变式第三节共轴球面系统一、共轴球面系统的结构参量二、共轴球面系统过渡公式三、共轴球面系统的拉赫不变量四、共轴球面系统的放大率第四节球面反射镜一、反射镜的物像关系二、放大率习题第四章理想光学系统第一节理想光学系统的性质第二节共轴理想光学系统的基点和基面一、焦点和焦平面二、主点和主平面三、点和节平面节第三节理想光学系统的物像关系一、图解法求物像关系二、解析法求物像关系第四节理想光学系统的放大率一、横向放大率二、纵向放大率三、角放大率四、几对特殊共轭面的放大率第五节理想光学系统的光焦度一、光束的聚散度二、光焦度第六节理想光学系统的组合一、组合光学系统的参数二、组合光学系统的主点和焦点三、组合光学系统的焦点位置公式和焦距公式四、组合光学系统的主点位置公式五、组合光学系统处于空气中的光焦度第七节透镜的基点和焦距一、单折射球面的基点和焦距二、透镜的焦距和基点位置三、位于空气中的透镜的焦距和基点位置第八节厚透镜一、双凸透镜二、双凹透镜三、平凸透镜四、平凹透镜五、正弯月形透镜六、负弯月形透镜七、等厚透镜八、几种玻璃厚透镜的主点第九节薄透镜一、薄透镜的基点和焦距二、薄透镜成像公式三、薄透镜组习题第五章光度学和色度学基础知识第一节光度学的基本概念一、辐射通量二、光通量三、光照度四、光亮度第二节光照度的计算一、被直接照明的物面光照度二、光学系统中像平面的光照度第三节光学系统中的光能损失计算一、透射面的反射损失二、光学材料的吸收损失三、镀金属层反射面的吸收损失第四节色度学基本知识一、光源的颜色特性和物体的光谱特性二、颜色的分类和特性三、颜色的匹配四、格拉斯曼颜色混合定律习题第六章光学系统的光阑和景深第一节光学系统的光阑一、孔径光阑二、视场光阑三、渐晕光阑四、消杂光光阑五、光阑的位置第二节光学系统的景深和焦深一、光学系统的景深二、光学系统的焦深第三节远心光学系统一、物方远心光学系统二、像方远心光学系统习题第七章光学系统的像差第一节几何像差一、球差二、彗差三、像散四、像面弯曲五、畸变六、色差第二节波前像差一、波前像差及其与几何像差的关系二、泽尼克多项式第三节像质评价一、中心点亮度二、分辨率三、几何像差曲线四、星点检验五、瑞利判断六、点列图七、点扩散函数和光学传递函数第四节非球面成像一、非球面的表示方法二、非球面的光学性质三、非球面光学应用的发展习题第八章典型的光学系统第一节光学仪器的照明系统一、照明系统的类型二、照明系统的聚光形式第二节放大镜一、放大镜的放大率二、放大镜的光束限制和视场三、放大率和视场的关系四、目镜第三节显微镜一、显微镜的成像原理二、显微镜的分辨率三、显微镜的有效放大率第四节望远镜一、望远镜的光学原理二、望远镜的放大率三、望远镜的分类四、常见光学望远镜的类型及其特点第五节摄影系统一、摄影物镜二、照相机第六节放(投)影系统一、投影物镜二、照明系统习题第二篇:眼视光学眼视光学乖--笑!发表于2009年11月14日 18:22 阅读(1)评论(0)分类:个人日记举报眼视光学是一门以保护人眼视觉健康为主要内容的医学领域学科,是以眼科学和视光学为主,结合现代医学、生理光学、应用光学、生物医学工程等知识所构成的一门专业性强、涉及面广的交叉学科。
(应用光学)第三章.眼睛及目视光学系统

3 人眼及其光学系统
已知显微镜的视放大率为-300,目镜焦距为20mm,求显微镜物镜 的倍率。若人眼的视角分辨率为60’’ ,则用该显微镜能分辨的两物点 的最小距离是多少?
目
250
f目'
=物目
300
物
250 20
物
24
tan 仪 =
y' f目'
物 24
y' y
tan 60''
明视距离: 眼睛前方250mm 距离处,SD=(1 / (-0.25))= -4 近点距离: 眼睛通过调节能看清物体的最短距离. 远点距离: 眼睛能看清物体的最远距离 最大调节范围 = 近点视度 – 远点视度
应用光学(第四版)
3 人眼及其光学系统 不同年龄段正常的人眼调节能力
年龄 10 15 20 25 30 35 40 45 50
'
r'
0.61 n'sin U 'max
0.61 n'(D / 2R)
1.22R n'D
应用光学(第四版)
3 人眼及其光学系统
'
0.61 n'sin U 'max
1.22R n'D
当满足小角度时,sinU'max=tanU'max=U'max
'
0.61 n'sin U 'max
0.61 n’u '
最大调节范围/视度 -14 -12 -10 -7.8 -7.0 -5.5 -4.5 -3.5 -2.5
近点距离 (mm) 70 83 100 130 140 180 220 290 400
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刘陇黔和张益珍主编的《眼视光学应用光学》试图为眼视光学专业学生学习专业课程奠定相关光学基础。
其内容包括:几何光学的基本原理、平面镜和棱镜系统、球面系统、理想光学系统、光度学和色度学基础知识、光学系统的光阑和景深、光学系统的像差和典型光学系统。
通过对本教材的学习,可为生理光学、视光学器械学、眼镜光学、接触镜学等专业课程打下基础。
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第一章几何光学的基本原理第一节几何光学的基本概念和基本定律一、发光点和光束二、几何光学的基本定律三、全反射四、光的可逆性原理第二节光波和惠更斯原理一、波面和波线二、惠更斯原理三、波的衍射第三节光程与费马原理一、光程二、费马原理第四节成像一、实像和虚像与实物和虚物二、物与像的共轭性三、物像之间的等光程性习题第二章平面镜和棱镜系统第一节平面镜系统一、平面镜成像二、双平面镜系统成像第二节平行平板系统第三节反射棱镜第四节折射棱镜习题第三章球面系统第一节单球面折射成像一、单球面折射的光路基本公式二、单球面近轴区域折射成像三、单球面折射的光焦度和焦距第二节单折射球面近轴区域的放大率一、横向放大率二、纵向放大率三、角放大率四、物像方不变式第三节共轴球面系统一、共轴球面系统的结构参量二、共轴球面系统过渡公式三、共轴球面系统的拉赫不变量四、共轴球面系统的放大率第四节球面反射镜一、反射镜的物像关系二、放大率习题第四章理想光学系统第一节理想光学系统的性质第二节共轴理想光学系统的基点和基面一、焦点和焦平面二、主点和主平面三、节点和节平面第三节理想光学系统的物像关系一、图解法求物像关系二、解析法求物像关系第四节理想光学系统的放大率一、横向放大率二、纵向放大率三、角放大率四、几对特殊共轭面的放大率第五节理想光学系统的光焦度一、光束的聚散度二、光焦度第六节理想光学系统的组合一、组合光学系统的参数二、组合光学系统的主点和焦点三、组合光学系统的焦点位置公式和焦距公式四、组合光学系统的主点位置公式五、组合光学系统处于空气中的光焦度第七节透镜的基点和焦距一、单折射球面的基点和焦距二、透镜的焦距和基点位置三、位于空气中的透镜的焦距和基点位置第八节厚透镜一、双凸透镜二、双凹透镜三、平凸透镜四、平凹透镜五、正弯月形透镜六、负弯月形透镜七、等厚透镜八、几种玻璃厚透镜的主点第九节薄透镜一、薄透镜的基点和焦距二、薄透镜成像公式三、薄透镜组习题第五章光度学和色度学基础知识第一节光度学的基本概念一、辐射通量二、光通量三、光照度四、光亮度第二节光照度的计算一、被直接照明的物面光照度二、光学系统中像平面的光照度第三节光学系统中的光能损失计算一、透射面的反射损失二、光学材料的吸收损失三、镀金属层反射面的吸收损失第四节色度学基本知识一、光源的颜色特性和物体的光谱特性二、颜色的分类和特性三、颜色的匹配四、格拉斯曼颜色混合定律习题第六章光学系统的光阑和景深第一节光学系统的光阑一、孔径光阑二、视场光阑三、渐晕光阑四、消杂光光阑五、光阑的位置第二节光学系统的景深和焦深一、光学系统的景深二、光学系统的焦深第三节远心光学系统一、物方远心光学系统二、像方远心光学系统习题第七章光学系统的像差第一
节几何像差一、球差二、彗差三、像散四、像面弯曲五、畸变六、色差第二节波前像差一、波前像差及其与几何像差的关系二、泽尼克多项式第三节像质评价一、中心点亮度二、分辨率三、几何像差曲线四、星点检验五、瑞利判断六、点列图七、点扩散函数和光学传递函数第四节非球面成像一、非球面的表示方法二、非球面的光学性质三、非球面光学应用的发展习题第八章典型的光学系统第一节光学仪器的照明系统一、照明系统的类型二、照明系统的聚光形式第二节放大镜一、放大镜的放大率二、放大镜的光束限制和视场三、放大率和视场的关系四、目镜第三节显微镜一、显微镜的成像原理二、显微镜的分辨率三、显微镜的有效放大率第四节望远镜一、望远镜的光学原理二、望远镜的放大率三、望远镜的分类四、常见光学望远镜的类型及其特点第五节摄影系统一、摄影物镜二、照相机第六节放(投)影系统一、投影物镜二、照明系统习题。