想請教K大一個問題 - 眼鏡

※ 引述《x362436 (kobe)》之銘言：
: 看了很多網路的K大的文章，
: 發現K大對光學還有驗光的研究相當深入，
: 所以想請教K大一些問題，
: 煩請K大回答。
: 還有我看了一本書，
: 叫"你帶錯眼鏡啦"，
: 它這本書大約是說，
: 近視眼應該戴正鏡片，
: 這樣一來，
: 一但我放鬆調節，
: 去除了假性近視的部分，
: 這樣一來度數就會降低之類的?
: 請問真有這回事嗎?
: 那是不是眼鏡店都配錯了阿?
: 以上兩個問題，
: 煩請K大替我解答。

我想你是這方面的專家..也許你話中有話..


這個問題剛開始看起來很稀疏平常..

近視趨向原因大家都很熟稔..調焦趨向比較少討論..

因此我試著建立一個模型來描述調焦的機制..

試著用這個模型預測出我已知的視光實驗或以往配鏡時的經歷..



在形體剝奪實驗裡..模型預測的結論也正確..

但也讓我看出形體剝奪性被商業化的解讀誤導..

用布幕置於眼前造成型體被剝奪..模糊化..

跟近視所造成的糢糊機制完全不同..



也許近視驗配不足度並不會引起度數加深..

反而會降低近視的趨勢..




至於認定是否配錯..要取決於您配眼鏡的目的..

目的是要讓影像清晰..還是要當作預防近視加深的方式..


以下是論證



======================================================================

人眼可以調節對焦..

對焦的過程我們可以想像成睫狀肌調節作微擾動..

然後調焦方向為可以讓自身相對亮度(luminance)提升的方向..

其中的亮度為椎細胞及桿細胞所感受到的強度..

因此光源強度平均分布的不同色系環境..我們仍舊可以調焦..




一個點光源其相對亮度和其成像於視網膜的模糊圓半徑之平方成反比..

上式可以寫為 L = A/R^2 = A/(B*D^2+C^2)

其中L為自身亮度..A,B為比例常數..R為模糊圓半徑..D為屈光不正誤差度數..

C為繞射效應造成的模糊圓半徑增幅..




舉個例..在亮室中..瞳孔半徑0.0015m的情況下..

繞射效應造成的半徑增幅相當於折射效應近視20度所造成的增幅..

因此L並不會隨著D的減小而無止境的增加



我們考慮人眼實際的感受..引入Webber-Fechner Law..

感受相對亮度增幅 ΔS = ΔL/L

http://www.wretch.cc/album/show.php?i=kramnik1&b=3&f=1874034343&p=17

基本上在日常生活中我們所接觸到的亮度範圍都符合..

比較詳細的討論可以參看 http://jgp.rupress.org/cgi/reprint/7/2/235.pdf



由上述可知

ΔS = ΔL/L

= -[2*A*B*D/(B*D^2 + C^2)^2]*ΔD




假設人下意識的調焦強度和亮度變化速度 ΔS/ΔT 成正相關..

ΔS/ΔT α (ΔS/ΔD)*(ΔD/ΔT)

= -[2*A*B*D/(B*D^2 + C^2)^2]*(ΔD/ΔT)

其中(ΔD/ΔT)即屈光度變化的速度..隨著年齡增加而降低..



由上式我們可以看出調節強度和屈光度誤差成負相關


==========================================================================

以下為調焦模型的三個特性:

若亮度在特日常範圍內..

1.調焦方向為可以讓自身相對亮度(luminance)提升的方向..

2.調焦強度和屈光度誤差成負相關..

3.調焦強度隨著年齡增加而降低


我們試試看這個模型是不是符合實際..

==============================================================================

當我們焦點從遠物移到近物時..屈光度誤差變為負值..

ΔS = -[2*A*B*D/(B*D^2 + C^2)^2]*ΔD ..

由上式可以知道..為了滿足特性(1)..所以ΔD > 0..

因此睫狀肌必須趨於緊繃方向..

符合常理..

==============================================================================

在調節範圍內..由於特性(3)..

年紀輕的人對焦速度 > 年紀大的人對焦速度

符合常理..

=============================================================================

比較近視欠矯50度和欠矯300度兩個case..

由特性(2)我們可以看出調焦強度近視欠矯50度 > 欠矯300度..

因此欠矯300度比欠矯50度霧視速度快..

符合常理..

=============================================================================


那是否欠矯越多..霧視越快?

我們可以看出 δ(ΔS/ΔT)/δD 隨著屈光誤差的增加而大幅降低..

欠矯越多..霧視是越快..但是在高屈光度誤差下..差異不明顯

符合常理(??)

=============================================================================

當配戴凸鏡時..由特性(2)可看出..調焦強度降低..

因此比正常組偏遠視方向的趨向..

符合 1998年 動物實驗證實過矯的凹鏡會引起人工近視..使用凸透鏡會引起人工遠視..

Wallmann J:results of research on experimental myopia.proceedings of the
6th international conference on myopia,springer,tokyo 1998;p.13

==============================================================================

討論形體剝奪的實驗..



當光線投射在布幕上時..布幕上將光線散射..

實際上我們看到的光源變成起自於布幕..而必非原光源..

舉個例.."電影"即為此原理..



形體剝奪實驗中..光源從一定距離移至眼前..

睫狀肌緊繃..內直肌緊繃..自然近視的傾向會明顯..




符合1963年 動物實驗證實，限制猴子長時間看近物，

一年後會出現近視100~200度左右

Young FA:the effect of restricted visual space to the refractive error of
the young monkey eye.invest.ophthalmol.1963;2(6)571-577





也符合1998年 動物實驗證實，把物體影像剝奪，

使其無法看清物體的形象，會造成形體剝奪性近視

Schaeffel F:systems analysis and possible biochemical correlate.proceedings
of the 6th international conference on myopia,springer,tokyo 1998;255





也符合1977年 動物實驗證實，縫合眼會引起高度近視

Wisel TN,and Raviola E:Myopia and eye enlargement after neonatal lid fusion in monkeys.Nature 1977;266:66-68





黑幕無光源..也無距離感..調節強度和調焦強度皆低於布幕遮蓋..

同理符合 1989年sivak等人採取動物實驗，

一眼採用透光眼罩，一眼採用不透光眼罩，

採用透光眼罩那眼近視加深，採用不透光眼罩那眼近視不變。

==============================================================================

形體剝奪性實驗結果和置放凸鏡的結果相反..

若將形體剝奪和近視剝奪定位為等效也違背霧視原則..

所以"也許"近視狀態並不會促進近視的加深..



--