Регистр

Прописная латинская D. В рецептах встречается и dpt. По сути это m⁻¹.

Не путать

С призменной диоптрией Δ, дебаем D и сутками d.

На плите глаз в разрезе. Хрусталик то утолщается, то расслабляется. С жёлтого пятна уходит луч маяка, и волновой фронт выходит из глаза к датчику. Датчик — сама буква D: в ней видна решётка микролинз, карта астигматизма поворачивается, строка сканера идёт сверху вниз. Метка на шкале уходит от нуля к −2,50 D.

Паспорт единицы · вне СИ · оптическая сила

Диоптрия

Единица оптической силы, равная обратному метру · величина: оптическая сила и вергенция

Лазер за полминуты снимает с роговицы слой тоньше волоса, и глаз начинает видеть без очков. Сколько снимать, хирург считает в диоптриях. При оптической зоне 6 mm одна диоптрия близорукости — это примерно 12 µm ткани. Весь глаз преломляет свет с силой около 60 D, и ошибка в одну шестидесятую уже размывает буквы на таблице.

Символ

D · dpt

Через СИ

1 D = 1 m⁻¹

Определение

F = n / f — сила линзы с фокусом в 1 m в воздухе

Стандарт

ISO 13666 · ISO 24157 (аберрации)

Шаг рецепта

0,25 D; ось цилиндра — через 1° от 1 до 180

Типичные значения

−2,50 D — очки при близорукости · 43 D — роговица · 60 D — весь глаз

К пересчёту → К истории →

01 · Определение

Сила линзы — это обратный фокус

Линза с фокусом в один метр имеет силу 1 D. Фокус в полметра — 2 D, в десять сантиметров — 10 D. Рассеивающая линза получает знак минус. В очках для близорукости стоят минусы, для дальнозоркости — плюсы.

Удобство в том, что диоптрии складываются. Свет от точки на расстоянии 0,5 m приходит к глазу с вергенцией −2 D: так оптики называют кривизну волнового фронта. Роговица добавляет к ней свои 43 D, хрусталик ещё около 20 D. Если сумма точно сводит фронт на сетчатке, изображение резкое. Если не сводит, разница в диоптриях и есть рецепт.

Внутри глаза свет идёт в среде с показателем 1,336, поэтому вергенцию там делят не на расстояние, а на расстояние, делённое на n. Между роговицей и оптическим центром хрусталика почти 6 mm, и этот промежуток тоже меняет сумму. Лаборатория ниже считает всё это шаг за шагом.

f — фокусное расстояние, n — показатель преломления среды, d — промежуток, S — оптическая зона, mm

m⁻¹

в единицах СИ

L⁻¹

размерность

± 0,25

шаг рецепта, D

Интерактив · вергенции складываются

Куда линза сведёт свет от лампы

Слева точечный источник, его фронт расходится. Голубые дуги — фронт до линзы, фиолетовые — после. Число над каждой дугой — её вергенция. Если сумма положительна, фронт сходится в точку справа.

слева: источник V′ = V + F

Расстояние до источника · Сила линзы ·

до линзы

после

изображение

Глаз как стопка линз

Роговица, передняя поверхность+48,8 D Роговица, задняя поверхность−5,9 D Хрусталик, покой — напряжение+19 … +33 D Весь глаз по Гульстранду+58,6 D

Сумма меньше простого сложения, потому что линзы разделены промежутком. Две трети силы глаза дают не хрусталик, а роговица. Поэтому лазер меняет зрение, работая только с ней.

Интерактив · лаборатория рефракции

Измерьте глаз, исправьте его и посмотрите на мир его глазами

Слева глаз в разрезе с настоящими размерами: роговица, хрусталик, длина от роговицы до сетчатки. Голубые лучи идут от предмета, фиолетовые — два главных сечения при астигматизме, коралловая точка — где они сходятся. Справа вверху — вид пациента: картинка размыта функцией рассеяния глаза. Справа внизу — экран выбранного прибора. Под сценой шкала остроты зрения, logMAR.

слева: глаз, масштаб 1 mm = 11 pxD · logMAR · µm

Пациент

Прибор

Смотрит на

Зрачок · — днём около 3 mm, в сумерках 6 mm

Коррекция

Рефракция

—

Ошибка фокуса

—

—

Острота

—

Аккомодация

—

Роговица

—

Острота зрения, logMAR—

норма · ≤ 0,0

0,1—0,3

0,3—0,5

хуже 0,5

−0,20,00,30,51,0

—

02 · Пересчёт

Диоптрии, фокус и старые номера стёкол

Оптическая сила

Сильные очки на глазу и та же сила в контактной линзе — разные числа. Очки висят в 12 mm от роговицы, и при −8 D контактной линзе нужно только −7,30 D.

До 1870-х стёкла нумеровали по фокусу в дюймах. Стекло № 40 — это фокус 40 дюймов, около 0,9 D. Дюймы в разных странах были разные, и номера не совпадали.

03 · Порядки величин

Оптическая сила от шага рецепта до шариковой линзы, D

04 · Приборы измерения

диоптриметр

Сила готового стекла

Свет мишени проходит через очковое стекло. Прибор двигает мишень, пока крест не станет резким, и пересчитывает сдвиг в диоптрии.

авторефрактометр

Рецепт за три секунды

Инфракрасная полоса бежит по зрачку. По тому, куда и как быстро движется отражение от сетчатки, прибор находит сферу, цилиндр и ось.

аберрометр гартмана — шака

Карта всего фронта

Решётка микролинз делит выходящий из глаза фронт на сотни лучей. Сдвиг каждой точки — наклон фронта. Из сдвигов собирают коэффициенты Цернике.

окт-биометр

Длина глаза до микрона

Интерферометр находит отражения от роговицы, хрусталика и сетчатки. Ошибка длины в 0,1 mm даёт ошибку рецепта около 0,27 D, поэтому перед заменой хрусталика глаз меряют светом.

05 · Правила записи

Верно

−2,50 D — знак и две цифры после запятой

sph −1,25 cyl −0,75 ax 180 — сфера, цилиндр, ось

Add +2,00 — добавка для близи

1 D = 1 m⁻¹

Неверно

2.5 — без знака не ясно, плюс это или минус

ax 0° — ось пишут от 1 до 180, ноль записывают как 180

−2,5 dptr. — символ без точки, сила с сотыми

D = 1 / f (cm) — фокус берут в метрах

06 · Соседние единицы

07 · Исторический раздел

диск шейнера

Метрологическая заметка

Две дырочки 1619 года внутри автомата

Иезуит Кристоф Шейнер проколол в карточке два отверстия и посмотрел сквозь них на иглу. Если глаз сфокусирован, игла одна. Если нет, их две, и по расхождению видно, в какую сторону ошибка. Почти все авторефрактометры до сих пор работают по этому принципу: прибор подбирает силу, при которой два пучка сходятся в одну точку на сетчатке.

два пучка сходятся

Каталог величин

весь указатель →

основа системы · 7 единиц

Семь основных единиц СИ

по теме листа · оптика и зрение12 паспортов

Лаборатория указателя: стакан с соком капусты, горелка, стакан воды на холодной плите и зубчатая передача

Указатель · все величины на одной странице

Лаборатория у входа в указатель

Капля кислоты меняет цвет сока, соль красит пламя, вода замерзает от стука. Под ними — все листы Simetrium по дисциплинам и по алфавиту.

Открыть указатель →

08 · Ваш язык

каждая ссылка — настоящая страница локали

Читайте на своём языке

переведён и вычитанчерновой переводв очереди