眼睛的成像原理 [复制链接]

早在17世纪初就发现了人眼存在离焦和像散，并且采用球-柱面透镜实现了离焦和像散的矫正。到20世纪80年代，激光角膜手术的兴起又提供了新的屈光矫正的临床手段。20世纪末期，随着可以应用于临床的各类眼波前像差仪的出现，人眼高级像差的测量及其在眼视光学临床上的应用取得了明显的进展。今天，人眼波前像差的测量和校正已经成为世界范围的研究趋势之一。

人类为了拓展视觉以看清微小和远处的物体，发明了显微镜和望远镜，至今已有年的历史了。这一类的光学仪器称为目视光学仪器。人类为获得更丰富的视觉信息，发明了各种类型的光电图像仪器。另有一类与眼睛相关的仪器是人眼检测仪器，如人眼视网膜相机。上述两类仪器都是和人眼相配合使用，眼睛也参加了其中的成像，其性能依赖于仪器自身和人眼的特性。制定目视光学仪器性能指标，要充分考虑到眼睛的特点，另外在光学仪器设计中有时要引进人眼的构造。因此充分了解人眼的构造、成像特点、像差的表述、视觉缺陷和矫正、双目视觉等是十分重要的。度量眼睛光学系统会聚能力用折光度为单位，在视光领域对一个折光度称为度。

人眼的成像原理

人在视网膜上成的是倒立缩小的实像，而视觉是正立的，这是人的视觉特点。注意，不是正立等大。视觉成像是物体的反射光通过晶状体折射成像于视网膜上。再由视觉神经感知传给大脑，这样人就看到了物体。

视网膜成像与凸透镜成像相似。

晶状体就相当于一个可变焦距的凸透镜，视网膜相当于可以接像的光屏。

视觉成像是物体的反射光通过晶状体折射成像于视网膜上。再由视觉神经感知传给大脑。这样人就看到了物体。对于正常人的眼睛，当物体远离眼睛时，晶状体变薄，当物体靠近眼睛时，晶状体变厚。

而近视眼是由于人的晶状体肿大，对光折射能力强，只能看的清近物。

远视眼是由于人的晶状体变薄，对光折射能力弱，只能看的清远物。

人的眼睛就像一台小型照相机，前面有角膜、晶体等结构，好比照相机的镜头，脉络膜相当于暗箱，而视网膜相当于底片。自然界的各种物质通过光照反射出明暗不同的光线，这些光线通过角膜、晶状体、玻璃体这些透明物质屈折后的光在视网膜感觉层结成清晰的像，然后由视路将像的信息传到大脑的视觉分析系统，从而产生视觉。

　　眼睛在看近处物体时，屈折力就要增加，以使近物能聚合在视网膜上，形成清晰的物象。眼睛的这种调节功能是通过睫状肌的收缩和晶状体固有的弹性两个因素完成的。看近处物体时晶状体变凸，看远时晶状体则扁平。所以，要维持眼睛的正常调节作用，必须要有健全的睫状肌功能及晶状体的可塑性，二者缺一不可。眼睛在调节时，眼球的向内集合及瞳孔缩小这两种生理现象可同时发生，以确保眼睛的清晰性。

　　眼睛要能看清外界的物体必须具备以下几方面条件：

　　眼的屈光系统是完全透明的，这样可使由外界进入眼内的光从角膜到视网膜这个过程中不受到任何阻挡。

　　外界物体在视网膜上形成的像恰好落在视网膜的中心凹，其成像应该清晰，而且需要足够大。