夜間視力處方的調整 - 眼鏡

人眼夜間視力會下降..並不是如先前所認為的導因在球差..

主因是在於瞳孔放大而導致焦深的改變..

如果配置的需求是希望重視夜間視力..

配置的方式可以選擇足度或者過矯25度..

再更多的負度數對夜間視力的改善"沒有影響"..


選擇足度或者過矯25度的處方..

於夜間視力會如同日間視力一樣"不會變差"..


若處方負度數不足的話..

視力下降的速度和夜間瞳孔直徑的大小成正相關..



若夜視狀態下瞳孔直徑為6mm..

設視力值為[V.A] (Visual acuity)..屈光不正的近視度數為D..

若區光不正的情況在100度以內..

可以用右式來近似 [1/V.A.]暗室 = 0.921 + 2D

以下為列表


亮室視力 暗室視力 屈光不正的近視度數(Diopter)

1.0 1.08 0.00
0.8 0.70 0.25
0.67 0.52 0.50
0.5 0.41 0.75
0.4 0.34 1.00


證明後述

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前言:

此篇起因在於我和課堂教授出現不一樣的論點..

我原先認為夜間視力下降是由於球差的因素..

可是課堂教授認為夜間視力會提升..由於焦深改變的原因..

球差的因素會由於前表面的角膜非球面性而抵銷..


為了要全面打倒他的論點..我決心寫了一篇非常嚴謹沒破綻的報告要板倒他..

為了要嚴謹..寫著寫著就順帶破解了目前為止還沒辦法解釋的幾個醫學難題..


在itrace分析下

1.角膜Zernike 4階球差值為何為明顯正值..

2.角膜Zernike 4階球差值為何為所有像差中差異性最小的..平均皆為0.272μm..

3.角膜Zernike 4階球差值為何隨著近視增加成微幅下降


我建立一個非常準確且嚴謹的模型來說明上述現象並準確的逼近其數值..

並且發展了一套球差與屈光度展開式互換的公式..

結果發現我和老師的先前的論點都錯了..

目前此篇文章正在校稿中..鄭教授打算幫我發表到國外醫學期刊上..

以下模型論點如有漏洞或破綻..請多多指教及指正..謝謝
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要解決夜間視力這問題..

我們將論點放在球差的改變及焦深的改變..

球差改變的量值為何?..角膜前表面非球面性質是否可獼除球差?

我們先對角膜表面做個分析

http://www.wretch.cc/blog/kramnik1/13052814


我們發現角膜形狀是介於球面及fermat規範的無球差曲面之間..

但是"非常非常接近球面"..和fermat規範的無球差面差距很大..

所以角膜前表面的非球面性質完全沒辦法獼除前表面所產生的球差..

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然後試著用模型將角膜2階屈光度誤差值建立起來..

首先先處理角膜厚度變化因素..

http://www.wretch.cc/blog/kramnik1/13052824

我可以將角膜厚度變化造成的屈光度誤差..以瞳孔半徑為變數展開成下式..

F角膜-模型 = 42.83 + 10517*r^2


然後我們處理前表面因素..計算出前表面屈光度誤差..

我們先計算球面的屈光度誤差

http://www.wretch.cc/blog/kramnik1/13052844

我們可以發現球面折射面不會提供2階屈光度誤差..其最高階數為4階..

因此我們發現厚度變化是唯一的4階球差的提供來源..

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我們接著來計算球差和屈光度誤差之間的關係..

然後用已知的Zernike分析數據來驗證模型的準確度..

http://www.wretch.cc/blog/kramnik1/13052864

當屈光無不正..2階球差值為0時..

實際上人眼角膜屈光度展開式應為

F角膜-真實 = 42.83 + 8972*r^2 +…..

球面模型來預估出來的zernike4階球差像值為0.31μm..

也合乎我們預期會稍大於實際值0.272μm..

我們用模型逼近了Zernike 4階球差的上限值..

然後我們加入了屈光不正的因素

http://www.wretch.cc/blog/kramnik1/13052873

由於統計數據取樣樣本皆為屈光不正..

因此我們將defocus項考慮進去..

可以將模型4階球差值下修 0.02μm..

也解釋了當近視增加時..4階球差項值會降低..

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我們開始分析瞳孔直徑6mm下的球差

http://www.wretch.cc/blog/kramnik1/13052884

發現人眼球差小得可憐

就算是處於暗室..瞳孔直徑6mm..

球差也只有近視0.0271度..

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我們將屈光度誤差和焦深的改變一起納入討論..

將繞射效應考慮進去

http://www.wretch.cc/blog/kramnik1/13052889

做出最終的結論..


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