SIMETRIUM SIMETRIUM .COM 1 D = 1 m⁻¹
眼的光學
ZH-HANT|36 種語言
Z(2.2) 0.42 µm Ø 6.0 mm · 41×41 L 24.0 mm −6−4−20+2 SYMBOL PLATE SE −2.50 D n′ 1.336 ISO 24157 · λ 840 nm
大小寫
大寫拉丁字母 D。處方中也寫作 dpt。本質上就是 m⁻¹。
不要混淆
稜鏡度 Δ、德拜 D 和「日」 d.

底板上是眼球的剖面。水晶體時而變厚,時而放鬆。一束信標光從黃斑射出,波前離開眼睛,射向感測器。感測器就是字母 D 本身:裡面可以看到微透鏡陣列,散光圖在旋轉,掃描線自上而下移動。刻度上的指針從零移向 −2.50 D。

單位護照 · 非 SI · 光焦度

屈光度

光焦度單位,等於公尺的倒數 · 物理量:光焦度和聚散度

雷射在半分鐘內從角膜上切除一層比頭髮還薄的組織,眼睛從此不戴眼鏡也能看清。切多少,外科醫生用屈光度來計算。光學區為 6 mm 時,一個屈光度的近視大約相當於 12 µm 組織。整隻眼睛的屈光力約為 60 D,誤差哪怕只有六十分之一,視力表上的字母就已經模糊了。

符號
D · dpt
通過 SI
1 D = 1 m⁻¹
定義
F = n / f——空氣中焦距為 1 m 的透鏡的光焦度
標準
ISO 13666 · ISO 24157(像差)
處方步長
0.25 D;柱鏡軸位從 1 到 180,步長 1°
典型值
−2.50 D——近視眼鏡 · 43 D——角膜 · 60 D——整隻眼睛
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01 · 定義

透鏡的光焦度就是焦距的倒數

焦距為一公尺的透鏡,光焦度為 1 D。焦距半公尺是 2 D,十公分是 10 D。發散透鏡帶負號。近視眼鏡是負鏡片,遠視眼鏡是正鏡片。

屈光度的方便之處在於可以相加。距離 0.5 m 處一點發出的光到達眼睛時,聚散度為 −2 D:光學上用這個詞表示波前的曲率。角膜在此基礎上加上自己的 43 D,水晶體再加約 20 D。如果總和恰好讓波前會聚在視網膜上,像就是清晰的。如果不能,差多少屈光度,處方就是多少。

在眼內,光在折射率為 1.336 的介質中傳播,所以那裡的聚散度不是除以距離,而是除以距離與 n 之比。角膜與水晶體光學中心之間相距近 6 mm,這段間隔也會改變總和。下面的實驗室會一步一步算出這一切。

f——焦距,n——介質折射率,d——間隔,S——光學區,mm
m⁻¹
以 SI 單位計
L⁻¹
量綱
± 0.25
處方步長,D
互動 · 聚散度相加
透鏡會把燈光會聚到哪裡
左邊是點光源,它的波前向外發散。藍色弧線是透鏡前的波前,紫色是透鏡後的。每條弧線上方的數字是它的聚散度。如果總和為正,波前就會在右邊會聚成一點。
左:光源 V′ = V + F
透鏡前
透鏡後
像
眼睛是一疊透鏡
角膜前表面+48.8 D 角膜後表面−5.9 D 水晶體,放鬆 — 調節+19 … +33 D 整眼,古爾斯特蘭德模型眼+58.6 D
總和小於簡單相加,因為透鏡之間隔著一段距離。眼睛三分之二的屈光力來自角膜,而不是水晶體。所以雷射只作用於角膜,就能改變視力。
互動 · 屈光實驗室

測量眼睛,矯正它,再用它的眼睛看世界

左邊是按真實尺寸畫的眼球剖面:角膜、水晶體、從角膜到視網膜的長度。藍色光線來自物體,紫色是散光時的兩條主子午線,珊瑚色的點是它們會聚的位置。右上是患者看到的景象:影像被眼睛的點擴散函式模糊了。右下是所選儀器的螢幕。場景下方是視力刻度,logMAR。

左:眼睛,比例 1 mm = 11 pxD · logMAR · µm
患者
儀器
注視
矯正
屈光
—
—
離焦
—
—
視力
—
—
調節
—
—
角膜
—
—
視力,logMAR—
正常 · ≤ 0.0
0.1—0.3
0.3—0.5
差於 0.5
−0.20.00.30.51.0
—
02 · 換算

屈光度、焦距和舊鏡片編號

光焦度
高度數的框架眼鏡和同樣度數的隱形眼鏡,數字並不相同。眼鏡離角膜 12 mm,−8 D 的眼鏡換成隱形眼鏡只需 −7.30 D。
1870 年代以前,鏡片按以英吋計的焦距編號。40 號鏡片就是焦距 40 英吋,約 0.9 D。各國的英吋長短不一,編號也對不上。
03 · 數量級
從處方步長到球透鏡的光焦度,D

04 · 測量儀器
−2.50 D · ISO 8598
焦度計
成品鏡片的度數
靶標的光穿過眼鏡片。儀器移動靶標,直到十字線變清晰,再把位移換算成屈光度。
IR S −2.25 C −0.50 × 178
電腦驗光儀
三秒出處方
一條紅外光帶掃過瞳孔。根據視網膜反光移動的方向和速度,儀器求出球鏡、柱鏡和軸位。
Δx ∝ ∂W/∂x
哈特曼—夏公克像差儀
整個波前的圖
微透鏡陣列把離開眼睛的波前分成數百束光。每個光點的位移就是波前的斜率。由這些位移求出澤尼公克係數。
CL₁L₂R24.02 mm
OCT 生物測量儀
眼軸長度精確到微米
干涉儀找到角膜、水晶體和視網膜的反射。眼軸長度誤差 0.1 mm,處方誤差就約有 0.27 D,所以換水晶體之前要用光來測量眼睛。
05 · 書寫規則
正確
−2.50 D — 帶符號,小數點後兩位
sph −1.25 cyl −0.75 ax 180 — 球鏡、柱鏡、軸位
Add +2.00 — 近用附加
1 D = 1 m⁻¹
錯誤
2.5 — 沒有符號,就不知道是正還是負
ax 0° — 軸位寫作 1 到 180,零寫作 180
−2.5 dptr. — 符號不加點,度數寫到百分位
D = 1 / f (cm) — 焦距要用公尺
06 · 相鄰單位
07 · 歷史部分
1619 · 2 個孔
沙伊納盤
計量學札記
1619 年的兩個小孔,就在自動驗光儀裡

耶穌會士公克里斯托夫·沙伊納在卡片上紮了兩個孔,透過它們看一根針。如果眼睛對焦準確,針只有一根。如果不準,就會看到兩根,從它們分開的情況可以看出誤差偏向哪一邊。直到今天,幾乎所有電腦驗光儀仍按這個原理工作:儀器尋找一個度數,使兩束光會聚到視網膜上的同一點。

兩束光會聚
量的目錄
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基礎 · 7 個單位

國際單位制的七個基本單位

本頁主題 · 光學與視覺12 個單位護照
目錄實驗室:一杯紫甘藍汁、一個燃燒器、冷板上的一杯水和一組齒輪
目錄 · 所有量都在一頁
目錄入口處的實驗室

一滴酸改變果汁的顏色,鹽為火焰染色,水被輕敲一下就結冰。下面是 Simetrium 的全部頁面,按學科和字母順序排列。

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