第7章眼睛及目视光学系统

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立体视
觉半径
L m a b x m i6 nm 2 2 m 01 6 '' 0 1 22 m 60 50 式(7-9)
★ 立体视觉半径以外的物体，人眼不能分辨其远近。 ★ 在某些情况下，观察点虽在体视半径以内，仍有可能不产生或难于产生立体视觉。（1）若两物体（例如线）位于两眼基线的垂直平分线上，由于此时的像不位于视网膜的对应点，在目视点以外的点产生双像，破坏立体视觉。此时只要把头移动一下,便可恢复立体视觉.
第二节放大镜
一、视觉放大率
★ 人眼感觉的物体大小取决于其像在视网膜上的大小，由于眼睛光学系统的焦距是一定的，故也取决于物体对人眼所张的视角大小。
★ 被观察的物体细节对眼睛节点的张角大于眼睛的分辨率 60″时，眼睛才能分辨。
★ 目视光学仪器的基本工作原理：物体通过这些仪器后，其像对人眼的张角大于人眼直接观察物体时对人眼的张角。
▲ 散光
若水晶体两表面不对称，则使细光束的两个主截面的光线不
交于一点，即两主截面的远点距也不相同，视度Rl≠R2，其差作为人眼的散光度AST 。
ASTR1R2
式（7-3）
散光的校正——为校正散光可用柱面或双心柱面透镜。
用两正交的黑白线条图案可以检验散光眼。由于存在像散，不同方向的线条不能同时看清。具有 0.5D 的像散不足为奇，不必校正。
六、眼睛的景深
眼睛的景深：当眼睛调焦在某一对准平面时，眼睛不必调节能同时看清对准平面前和后某一距离的物体,称作眼睛的景深。
远景平面
对准平面
近景平面
对准平面P上物点A在视网膜上形成点像A’，在远景平面Pl和近景平面P2上的A1和A2在视网膜上形成弥散斑，弥散斑的大小对应人眼的极限分辨角ε。所以A1和A2在视网膜上形成的像等效于对准平面上ab两点在视网膜上形成的像a’b’，因节点处的

工程光学眼睛及目视光学系统

工程光学眼睛及目视光学系统摘要工程光学是光学理论和实践在工程中的应用，而工程光学眼睛及目视光学系统则是工程光学在人类视觉系统中的应用。

本文将介绍工程光学眼睛及目视光学系统的基本原理、设计与应用。

引言视觉是人类最重要的感官之一，还是获取外界信息、进行空间定位和感知的主要途径。

目视光学系统是指由人类眼睛和光学仪器组成的视觉系统。

而工程光学则是研究光的传播和控制规律的学科，应用工程光学来优化目视光学系统，改善人类视觉的清晰度和舒适度，成为了工程光学眼睛及目视光学系统的目标。

工程光学眼睛眼睛的解剖结构人类眼睛是一个复杂的器官，它的解剖结构可以分为以下几个部分：•眼球：具有球形形状，由多个结构组成。

•角膜：位于眼球前部，负责折射光线。

•晶状体：位于眼球内部，负责进一步折射光线并对焦。

•玻璃体：位于眼球后部，填充在晶状体和视网膜之间。

光在眼睛中的传播当光线从外界进入眼球时，它首先穿过角膜，然后通过晶状体进一步折射，最后在视网膜上形成倒立的图像。

这个过程中，角膜和晶状体的曲率决定了光线的折射程度，而晶状体的变焦能力使眼睛能够对不同距离的物体进行清晰的焦点调节。

工程光学在眼睛中的应用工程光学可以应用在眼睛中的多个方面，以提高视觉质量和视觉舒适度。

以下是工程光学在眼睛中的一些常见应用：隐形眼镜设计隐形眼镜是一种矫正视觉缺陷的眼镜，它可以直接放置在眼球上，而不需要使用框架。

工程光学可以应用在隐形眼镜的镜片设计中，以纠正近视、远视、散光等视觉问题，并提供更自然、舒适的视觉体验。

眼镜镜片设计对于那些需要佩戴眼镜的人来说，工程光学可以应用在眼镜镜片的设计中，以纠正近视、远视、散光等视觉问题。

并且，通过优化镜片的材料和形状，可以减少眩光、提高对比度和降低视疲劳。

视网膜成像技术工程光学可以应用在视网膜成像技术中，通过光的探测和分析，得到关于眼球内部结构和疾病状态的信息。

这可以帮助眼科医生进行诊断和治疗，并实现早期疾病的预防和干预。

工程光学第七章典型光学系统

六、显微镜的照明方式
①透射光亮视场照明。光通过透明物体产生亮视场。 ②反射光亮视场照明。对不透明的物体，从上面照射产生漫射或规则的反射形成亮视场。 ③透射光暗视场照明。倾斜入射的照明光束在物体旁侧向通过，光束通过物体结构的衍射、折射和反射，射向物镜，形成物体的像，则获得暗视场。 ④反射光暗视场照明。在旁侧入射到物体上的照明光束经反射后在物镜侧向通过，若无缺陷的放射镜作为物体，得到一均匀暗视2场2 。
距离
距离
R为远点视度，P为近点视度，单位为屈光度（D）=1/m。医学上， 1D=100度。随着年龄增大，肌肉调节能力下降，调节范围减小。
（二）眼的缺陷及校正
眼睛的远点在无限远或眼光学系统的后焦点在视网膜上，称
为正常眼。
正常眼观察近物时，物体距眼最适宜的距离是250mm，称
为明视距离M。
4
①近视眼近视眼的网膜离水晶体太远或水晶体表面曲率太大，无限远物点成像在网膜之前，远点在眼前有限远。需配一负光角度凹面透镜，透镜的像方焦点与眼睛的远点重合，这样，无限远物点就能成像在网膜上。
大小应与目 500tgw 6，8，11，16，22，32。镜的视场角 250 D ②成实像的眼睛、摄影和投影系统。
f e
e
一致： e
2 y 5 0 0tg w e
5 0 0tg w
表明：在选定目镜后，显微镜的视觉放大率越大，其在物
空间的线视场越小。
18
三、显微镜的出瞳直径普通显微镜，物镜框是孔径光阑。复杂物镜，其最后镜组的镜框为孔径光阑。测量用显微镜，物镜像方焦平面上设置专门的孔径光阑，经目镜所成的像为出瞳（直径为D‘）。则有： n ysinun ysinu nsinuyn sinu y n sinu fo

《眼睛及其光学系统》课件

白内障：由于晶状体混浊，导致光线无法正常进入视网膜
干眼症：由于泪液分泌不足或蒸发过快，导致眼睛干涩不适
眼病的预防与治疗
定期检查：定期进行眼科检查，及时发现并治疗眼病
健康饮食：多吃富含维生素A、C、E的食物，有助于保护眼睛
合理用眼：避免长时间使用电子产品，保持良好的用眼习惯
眼部卫生：保持眼部清洁，避免细菌感染
单击此处添加副标题
眼睛及其光学系统
汇报人：
目录
01
添加目录项标题
02
眼睛概述
03
眼睛的光学原理
04
眼睛的视觉系统
05
眼睛的疾病与保护
06
光学眼镜与隐形眼镜
01
添加目录项标题
02
眼睛概述
眼睛的构造
眼球：由角膜、虹膜、晶状体、玻璃体和视网膜组成
晶状体：位于虹膜和玻璃体之间，具有折射光线的作用
产生电信号
光线传输：电信号通过视神经传输到大脑，
形成视觉
眼睛的光学特性
眼睛的屈光系统：包括角膜、晶状体、玻璃体等，负责将光线聚焦到视网膜上
眼睛的折射率：角膜、晶状体、玻璃体的折射率不同，共同作用使光线聚焦到视网膜上
眼睛的散光：由于角膜、晶状体等屈光系统的形状不规则，导致光线不能完全聚焦到视网膜上
适当使用眼药水，如人工泪液等，缓解眼部疲劳
保持眼部卫生，避免用手揉眼，定期清洗眼部用品
06
光学眼镜与隐形眼镜
光学眼镜的种类与选择
光学眼镜的种类：包括近视眼镜、远视眼镜、散光眼镜等光学眼镜的选择：根据个人视力情况、脸型、舒适度等因素选择合适的眼镜光学眼镜的材质：包括玻璃、树脂、PC等，不同材质的眼镜有不同的特点和适用人群光学眼镜的保养：定期清洗、更换镜片、避免接触高温等，保持眼镜的清洁和性能

眼睛和目视光学系统

y' f tg
y’min=-0.006mm，f=-16.68mm
所以
min
y' min f
0.006 206000" 74.1" 60" 16.68
表征人眼的分辨能力
应用光学讲稿
应用光学讲稿
对线分辨率: 一直线的像刺激着一系列视神经细胞, 而另一直线的像又刺激着旁边另一列视神经细胞,所以眼睛能够敏锐地感觉到它们之间的位移,这时的分辨率可以提高到 10” 一些测量仪器都采取这种类型
解：
y仪' y眼'
=
tan 仪 tan眼
要能区分：仪 60''
tan 眼 =
y 250
0.001 250
4 106
tan 60'' 4 106 7.3
应用光学讲稿
已知显微镜的视放大率为-300，目镜焦距为20mm，求显微镜物镜的倍率。若人眼的视角分辨率为60‘’，则用该显微镜能分辨的两物点的最小距离是多少？
应用光学讲稿角膜: 角质构成的透明球面薄膜,入射光线首先通过角膜前室: 角膜后的空间,充满透明的 n=1.3374的水状液, 会聚光水晶线体. : 双凸透镜, 通过其周围肌肉的调节可以改变其前表面
的曲率半径,从而使眼睛的有效焦距发生改变.
角膜, 前室和水晶体可以看作镜头的一个组成部分.
应用光学讲稿
的对准方式来提高测量精度.
应用光学讲稿
应用光学讲稿
应用光学讲稿
眼睛的像方节点J’到视网膜的距离,忽略眼睛的调节作用,认为是一个常数
应用光学讲稿
人眼在完全放松的自然状态下,无限远目标成像于视网膜上,为了使用仪器观察时,人眼不至于疲劳,目标通过仪器后应成像在无限远,或者说要出射平行光束

眼睛的目视光学系统应用光学

眼睛的目视光学系统应用光学光学是研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射和吸收等现象的学科。

而眼睛是我们视觉系统的重要组成部分，在光学学科的基础上应用了一系列的光学原理和技术，形成了眼睛的目视光学系统。

光的传播和折射首先，让我们来了解一下光的传播和折射原理。

光是一种电磁波，它在空气、液体和固体之间传播时会发生折射现象。

光的传播速度在不同介质中是不同的，当光从一种介质传播到另一种介质时，它的传播速度会改变，导致光线的传播方向发生偏折。

这个偏折现象对于我们的眼睛来说非常重要。

眼睛的光学构造眼睛的光学构造包括角膜、瞳孔、晶状体和视网膜等部分。

角膜是我们眼睛的前窗口，它具有一个曲弯的表面，可以折射光线。

瞳孔是一个可收缩的孔洞，可以控制光线进入眼睛的数量。

晶状体是位于瞳孔后面的一个透明组织，可以通过改变其形状来对光线进行进一步的聚焦。

视网膜是我们眼睛的后窗口，可以对光线进行感光。

眼睛的屈光系统眼睛的光学系统由角膜、晶状体和视网膜组成，它们构成了眼睛的屈光系统。

眼睛的屈光系统主要负责将进入眼睛的光线进行折射和聚焦，使其能够清晰地投影在视网膜上。

角膜的屈光作用角膜是眼睛的前窗口，它作为光线的第一个折射界面起到了很重要的作用。

由于角膜的曲率并非均匀，不同位置的角膜对光线的折射能力也有所不同。

角膜的屈光作用对眼球的总屈光度起到了决定性的影响。

晶状体的调焦作用晶状体是眼睛的主要调焦器官，它可以改变自身的形状来调节眼镜的焦距。

通过晶状体的调焦作用，眼睛可以实现对不同距离的物体进行清晰的视觉焦点调节。

眼球的像的成像原理当光线通过眼睛的屈光系统后，它会在视网膜上形成一个倒立的实像。

这个实像是通过眼球的光学元件对光线进行折射和聚焦产生的。

视网膜上的感光细胞会将光信号转化为神经信号，并通过视神经传递到大脑进行处理和解读。

眼睛的调节机制人眼除了具有通过改变晶状体形状进行调焦的功能外，还具有调节瞳孔直径的能力。

当环境光线较暗时，瞳孔会扩大以增加进入眼睛的光线数量，提高光的敏感度；当环境光线较亮时，瞳孔会收缩以减少进入眼睛的光线数量，保护视网膜不受强光的损伤。

眼睛及目视光学系统

眼睛及目视光学系统简介眼睛是人类最重要的感觉器官之一，它负责接收光线并将其转化为神经信号，让我们能够看到周围的世界。

而目视光学系统则是由多个部分组成的复杂系统，包括角膜、水晶状体、玻璃体等等，它们共同协作完成光线的折射和聚焦，使我们能够清晰地看到物体。

本文将介绍眼睛及目视光学系统的结构和功能，以及一些与视力相关的常见问题和疾病。

眼睛结构角膜和巩膜眼睛的前表面由透明薄膜组成，这就是角膜。

角膜负责让光线通过并折射到眼睛中。

而巩膜则是覆盖在眼球表面的一层坚韧的结缔组织，保护眼睛免受外界伤害。

虹膜和瞳孔虹膜是位于角膜和晶状体之间的有色隔膜，它决定了我们的眼睛的颜色。

而瞳孔则是位于虹膜中央的孔洞，它的大小能够调节光线的进入量。

晶状体和睫状体晶状体是位于眼球内部的透明结构，它能够改变自身的形状，并且通过对光线的折射来进行聚焦。

与晶状体相连的是睫状体，它通过张力的调节来控制晶状体的形状，从而实现对不同距离物体的聚焦。

玻璃体玻璃体是填充在眼球后部的透明胶状物质，它保持了眼球的形状并且帮助光线继续聚焦在视网膜上。

视网膜视网膜位于眼球的后部，是感光细胞的聚集区域。

当光线聚焦在视网膜上时，感光细胞会转化为神经信号，并通过视神经传递到大脑，我们才能够看到物体。

目视光学原理眼睛的视觉功能是通过一系列的光学过程来实现的。

当光线进入眼睛时，它首先经过角膜的折射，然后通过晶状体的调节来进一步聚焦。

最后，光线聚焦到视网膜上的感光细胞上，形成清晰的图像。

角膜的折射角膜是眼睛中最前面的透明薄膜，具有强烈的折射能力。

当光线从空气中进入角膜时，它会被角膜的曲率所改变，并在进入眼球后继续向晶状体传播。

晶状体的调节晶状体是眼睛中的一个透明结构，它具有可以改变形状的能力。

这一调节能力使得晶状体能够根据物体的远近来改变其折射力，从而实现对光线的聚焦。

调节失调与屈光度调节失调是指晶状体无法有效调节，导致眼睛无法聚焦到远近不同的物体上。

屈光度是用来度量眼睛对光的折射能力的单位，调节失调常常与屈光度有关。

第七章典型光学系统

11
§7.2 放大镜
一、视觉放大率
人眼感觉物体的大小取决于其像在视网膜上的大小，当光学系统的焦距一定时，也取决于物对人眼的张角的大小。
物对人眼的视角取决于距离，二者之间成反比。目视光学仪器，可以扩大人眼的视觉能力；其像对人眼的
张角大于人眼直接观察时物对眼的张角。视觉放大率：用仪器观察物体时，视网膜上的像高y'i与人眼
②物镜的外壳要求保证经物镜所成的实像面有固定的位置。 ③目镜的物方焦平面与物镜的像面重合。
三、显微镜的光束限制：
（1）孔径光阑：对于单组低倍物镜，物镜框就是孔径光阑；对于多组复杂物镜，最后一组的镜框作为孔径光阑；或专门设置孔径光阑（在像方焦平面上）。
* 观察者的眼瞳一般应与出瞳（孔径光阑经目镜的像)重合。
感光元件框是视场光阑，它决定了像空间的成像范围。
当感光元件尺寸一定时，物镜的视场角取决于焦距的大小。
物在无穷远时，物在有限远时：
tgm axym ax/2f
y
ym ax
/
ym ax 2f
x
所以，焦距与视场成反比。
32
(2) 分辨率: 摄影系统的分辨率取决于物镜的分辨率和接收器的分辨率。分辨率是以像平面上单位长度能分辨的线对数来表示。设，物镜的分辨率为NL，接收器的分辨率为Nr,则， N 1 1 NL Nr
EM Ecos4
所以，可用可变光阑作为孔径光阑控制相对孔径的大小，
以改善像面的照度。
3.摄影物镜的景深：
1
由此可见：焦距越长，景深越小；
对准距离越远，景深越大。2
选用的光圈F越大，景深越大。
2a 2a
f f
P2
/ DP
P2
/ DP

工程光学典型光学系统PPT课件

眼睛及其光学系统
放大镜显微镜系统望远镜系统
目视光学系统
目镜
第一节眼睛及其光学系统
一、眼睛(Eyes)的结构
调节肌
1、巩膜：包围眼球的白色不透明外层，D≈25mm.
2、角膜(Cornea)：眼球前突出的透明球面膜，
r≈8mm，n ≈1.38；
——主要折射成像界面(角膜—空气)
眼球横切面
3、前室：角膜后水晶体前的空间，充满透明水状液n =1.336。
1、调焦（对准）平面上的物点——视网膜上的点像
2、远景、近景平面上的物点——视网膜上的像为弥散斑
若弥散斑可看作一像点，则要求其对人眼张角小于极限分辨角。
八、双目立体视觉
1,视差角
A
A
A
B
l
B
a1
a2 b2a2源自b1 a1b视觉基线
2,视差、体视锐度
视差：
视差越大，两物体的纵向深度越大，反之越小
二、瑞利判据：等亮度的两个物点，其一衍射图样的中央极大与另一衍射图样的第一级极小重合时，认为刚好能分辨这两个物点。
——能分辨的两个等亮度点间的距离对应于艾里斑半径。
无限远物点被理想光学系统成衍射图案：第一暗环半径对出瞳中心的张角：
=1.22 / D,入瞳直径D的函数
——能分辨的二点间的最小角距离
2、眼睛+目视光学仪器：视角可被目视光学仪器放大。观察物体所需分辨率×目视光学仪器的放大率=眼睛分辨率
★ 不同的目视光学仪器，通常选择的物距为： 1）放大镜、显微镜：观察物位于明视距离附近； 2）望远镜：观察物位于远处或无穷远。
第二节放大镜（The Magnifying Glass）
一、放大镜的成像原理

第七章典型的光学系统

显然，从公式中见， Γ 是一个变量，它随着 p' （放大镜与人眼距离）和 l ' （虚像与放大镜的距离）的变化而变化。讨论：1）当 l ' = ∞ 时，即物放于透镜前焦点上时，从上式有： Γ =
D = 250 / f ' f'
2）但是实际上由于人眼观察物体最佳距离为明视距离，250 毫米处，故
为了舒适起见，一般将放大镜所成的虚像成像于明视距离处，而不是无穷远。
图 7—10
显微镜成像原理
在整个成像过程中，目镜起到了一个放大镜的作用，所以它对物体所起的放大是一个视觉放大，而物镜所起的则是一个垂轴放大作用。显然整个显微镜的视觉放大率既与物镜的垂轴放大率有关，也与目镜的视觉放大率有关。
Γ = β o ⋅ Γe x'1 250∆ 250 ∆ =− ⇒Γ=− = f 'o f 'o f 'o f 'e f'
∆ L = ∆θ L2 b
c 1 d
c 2 d
1
2
体视半径
可见， ∆L 与 L 及视差有关，随着它们取值的不同，有不同的 ∆L 值。
§7－2
一、视觉放大倍率
放大镜
P' y'
ω'
y F' -l' f'
图 7-8 1、定义：
放大镜成像原理
通过放大镜观察物体时，其像对眼睛所张角度的正切，与眼直接看物体时对眼所张角度的正切之比。
a
c
) )
δ =( ~
1 6
)
d
b
对准形式
1 )ε 10
)
A C
图 7—5
1 1 ' J C 1 ' A 1 ' B

§7.1 眼睛及其光学系统

§7.1 眼睛及其光学系统一、眼睛的结构1、结构与组成：角膜、前室（水状液）、水晶体和后室（玻璃体）、视网膜、瞳孔、黄斑、视轴与眼轴2、眼睛的成像：人眼是一个类似的摄影系统，角膜相当于一个凸凹镜，前室亦如此，水晶体相当于一个双凸镜。

物点在视网膜上形成一个倒立的实像，但这一倒像的感觉经神经系统的作用，给人以正像的视觉。

眼睛的物方和像方焦距不相等。

f=-17.1mm f¹=22.8mm在调焦范围内，-f=14.2~17.1mm f¹=18.9~22.8mm虹膜起着孔径光阑的作用，自动调节进入人眼的光能，它有一定范围，（=2~8mm）若外界光很强，使=2mm时仍然使人无法适应，就很容易使视网膜造成伤害。

直视太阳或正视激光束能在视网膜上烧成一盲斑，使人在观看任何景象时，总有一块或数块区域是黑斑。

3、眼睛的光学参数：介质折射率：n=1.3333折射面半径：r1=5.77mm物方焦距：f '≈-17mm像方焦距：f '≈23mm光焦度：D=58.48(1/m)网膜半径：r2=9.7mm二、眼睛的调节及校正1、眼睛的调节：眼睛成像系统对任意距离的物体自动调焦的过程2、眼睛的调节能力：f¹的变化范围是18mm~23mm眼睛的调节能力表示为能清晰调焦的极限距离范围。

其中，l r、l p分别为远点距离和近点距离；R＝1／l r，Ｐ＝1／l p为远点和近点的发散度（或会聚度）；单位为折光度（或称屈光度）影响因素：调节能力随年龄增大而减少年龄10 20 30 40 50 60 70 80 l p (cm) -7 -10 -14 -22 -40 -200 100 40 l r (cm) ∞∞∞∞∞200 80 40 (dpt) 14 10 7 4.5 2.5 1 0.25 0明视距离：在阅读时，或眼睛通过目视光学仪器观测物像时，为了工作舒适，习惯上把物或像置于眼前250mm处，称作明视距离。

工程光学眼睛及目视光学系统

•令
表示其发散度（会聚度）
•1D=1m-1
2、瞳孔调节 3、适应
适应：眼睛对周围空间光亮情况的自动适应程度，通过瞳孔的自动增大或缩小完成。
n 明适应：暗——亮，瞳孔自动缩小。 n 暗适应：亮——暗，瞳孔自动增大。
三、眼睛的缺陷及校正
n 正常眼：眼睛的远点在∞,或眼睛光学系统的像方焦点在视网膜上。
•眼睛及其光学系统
设计目视光学仪器时，必须考虑眼睛的分辨率。应满足：
仪 = tan/tan / ：被观察物体所需的分辨角。
•眼睛及其光学系统
六、眼睛的瞄准精度（对准精度）
n 分辨：眼睛能区分开两个点或线之间的线距离或角距离的能力。
n 对准：垂直于视轴方向上的重合或置中过程。 n 对准误差(精度)：对准后，偏离置中或重合的线
•
90х~100х
1.25~1.4(1.5)
• 复消色差物镜
•
90х 1.3
• 平视场复消色差物镜
1. 40х 0.85
•显微镜系统
•望远镜系统
§7.4 望远镜系统一、望远系统的视觉放大率
•望远镜系统
§7.2 放大镜一、视觉放大率
•A •-w
•-y
•B
•-L
•-
•-w’
y’
•ye’
•y’ •w’ •y
•yi’
•-l’
•放大镜
•P’ •F’ •f’
•人眼直接观察时： •通过放大镜观察时：
•放大镜
•并非常数
•y’ •w’ •y
•-l’
•P’
•F’ •f’
•结论
1) 当l’= ∞，或P’=f’时，0=250/f ’
n 反常眼：近视眼：远点位于眼前有限距远视眼：远点位于眼后有限距

第七章典型光学系统

适应是指眼睛对周围空间光亮情况的自动适应程度；是通过瞳孔的自动增大或缩小完成的。

明适应：由暗处到亮处暗适应：由亮处到暗处
三、眼睛的调节及校正
眼睛的调节：眼睛成像系统对任意距离的物体自动调焦的过程。视度：眼睛的调节程度。若视网膜在物空间的共轭面离开
眼睛的距离为l（以米为单位），则l 的倒数称为视度，用 SD表示 1 SD l 正常人眼，在没有调节的自然状态下，无限远物体的像正好成在视网膜上，即远点在无限远，此时视度为
L L2 / b
（7-10）
将b 62m m, min 10" 0.00005 代入上式, 得 L 8 104 L2
（7-11）
若通过双目光学系统来增大基线b或减少 Δθmin，则可以增大体视半径和减少立体视觉误差。
第二节放大镜
一、视觉放大率
目视光学仪器的基本工作原理：使物体通过这些仪器后，其像对人眼的张角大于直接观察物体时对人眼的张角。
A b L
（7-8）
立体视差：不同距离的物体对应不同的视差角，其差异称为立体视差。体视锐度：人眼能感觉到的极限值 min 称为体视锐度
人眼能分辨远近的最大距离
Lmax b
min
62mm 20265/ 10" 1200
（7-9）
Lmax称作立体视觉半径立体视觉阈：双眼能分辨两点间的最短深度距离。
第七章
典型光学系统
第一节眼睛及其光学系统
第二节放大镜第三节显微镜系统第四节望远镜系统第五节目镜第六节摄影系统第七节投影系统
第一节眼睛及其光学系统
一、眼睛的结构——成像光学系统

眼睛的目视光学系统应用光学

1 2
科学实验
在科学实验中，目视光学系统可以帮助学生更好地观察实验现象和结果，加深对科学原理的理解。
远程教育
通过目视光学系统，远程教育可以实现高质量的视频传输和实时互动，提高教学效果。
3
虚拟现实
目视光学系统在虚拟现实技术中也有广泛应用，为学生提供沉浸式的虚拟学习环境。
CHAPTER 03
目视光学系统的关键技术
人机交互
总结词
人机交互是目视光学系统中不可或缺的一环，它直接影响到用户的使用体验和系统效能。
详细描述
人机交互设计需要考虑用户界面的友好性、操作简便性和舒适性。此外，还需要关注适应性和个性化需求，以满足不同用户群体的使用习惯和需求。通过优化人机交互设计，可以提高系统的易用性和用户满意度。
CHAPTER 04
目视光学系统的未来发展
新型材料的应用
总结词
新型材料在目视光学系统中的应用将有助于提高系统的性能和稳定性。
详细描述
随着科技的不断发展，新型材料如超材料、纳米材料等在目视光学系统中的应用越来越广泛。这些新型材料具有优异的光学性能、轻量化和高稳定性等特点，能够提高目视光学系统的成像质量、减少系统重量和提高抗干扰能力等。
人机交互的优化
总结词
人机交互的优化将提高目视光学系统的易用性和用户体验。
详细描述
人机交互是目视光学系统的重要组成部分，其优劣直接影响到用户的使用体验。随着人机交互技术的不断发展，目视光学系统的人机交互界面将更加人性化、直观和易用，提高用户的使用效率和舒适度。同时，新型人机交互方式如语音控制、手势控制等的引入
智能技术的应用
要点一
总结词
智能技术在目视光学系统中的应用将实现系统的自动化和智能化。

眼睛及其光学系统

用。
睫状体
02
位于虹膜后方，具有分泌房水和调节晶状体曲度的作用，参与
眼内压的维持和视物的调节。
脉络膜
03
位于视网膜和巩膜之间，具有营养视网膜外层、遮光暗房和维
持眼内压的作用。
视网膜感光原理
01
感光细胞
视网膜上分布着视杆细胞和视锥细胞两种感光细胞，分别对暗光和彩色
光敏感。
02
感光物质
视杆细胞内的感光物质为视紫红质，视锥细胞内的感光物质为视蛋白。
探讨未来发展趋势和挑战
眼科医疗技术的不断创新
随着科技的不断发展，眼科医疗技术也在不断创新，例如激光手术、人工晶体植入等新型治疗方法的出现，为眼科疾病的治疗提供了更多选择。
眼健康知识的普及和推广
未来需要加强对眼健康知识的普及和推广，提高公众对眼健康的认识和重视程度，促进全民眼健康水平的提升。
应对老龄化带来的挑战
远视
眼球前后径过短或折光系统折光能力过弱，使得平行光线无法聚焦在视网膜上。矫正方法主要是佩戴凸透镜。
散光
角膜或晶状体表面不规则，导致平行光线无法形成单一焦点。矫正方法包括佩戴柱镜或进行角膜塑形术。
白内障、青光眼等常见疾病介绍
白内障
晶状体混浊导致视力下降，常见于老年人。治疗方法包括药物治疗和手术摘除混浊晶状体。
白内障
由于晶状体混浊导致光线无法正常通过，进而影响视觉质量。
远视
由于眼球前后径过短或折光系统折光能力过弱，导致平行光线无法清晰成像在视网膜上。
青光眼
由于眼压升高导致视神经受损，进而影响视觉信号处理和传递，严重者可导致失明。
散光
由于角膜或晶状体表面不规则，导致平行光线无法汇聚成一个清晰的点，而是形成多个焦点。

眼睛及其光学系统

两物体位于两眼基线的垂直平分线上。两物点的像重合，导致一物点被另一物点遮蔽。此时只要移动一下头部，便可恢复立体视觉。
立体视觉阈与立体视觉误差
• 双眼能分辨两点间的最短深度距离称作“立体视觉阈” ，以ΔL表示：
b L 微分 LL2b
• 当取Δθ为Δθmin时，对应的ΔL即为“双目立体视觉误差”
P 1D P PP P D
• 远景深和近景深为：
1
P
P1
P 2 DP P
2
P2
P
P 2 DP P
P 2D P PP P D
对比式(4-5b)，符号规则。远景深度大于近景深度。
两种特殊情况
★若眼睛调焦在无限远处： P
P1 DP
P2 DP
★若欲使对准平面前的整个空间都能清晰成像：
1 P P1
双目立体视觉——形成立体视
觉
•
•
若两物点和观察者的距离不同，它们会有不同的视差角，其差异称为 “立体视差”，简称视差。视差值越大，人眼感觉两物体的纵向深度越大；其值越小，人眼感觉两物体的纵向深度越小。从而产生立体视觉。
觉单以立的眼及体。观对视
察物觉空体间体物积对体的物是感体很觉位难。置产在生空立间体分视布
——
体视锐度与体视半径
• 人眼能感觉到Δθ的极限值Δθmin称为“体视锐度”； Δθmin大约为10"，经训练可达到5"至3"。
• 人眼能分辨远近的最大距离Lmax称作“ 立体视觉半径”：
Lma xb mi n6m 21m 012m 00
• 立体视觉半径以外的物体，人眼则不能分辨其远近。然而，某些在体视半径以内的物点仍有可能不产生或难于产生立体视觉：

第7章眼睛及目视光学系统

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工程光学眼睛及目视光学系统

工程光学第七章典型光学系统

《眼睛及其光学系统》课件

眼睛和目视光学系统

眼睛的目视光学系统应用光学

眼睛及目视光学系统

第七章典型光学系统

工程光学 典型光学系统PPT课件

第七章 典型的光学系统

§7.1 眼睛及其光学系统

工程光学眼睛及目视光学系统

第七章 典型光学系统

眼睛的目视光学系统应用光学

眼睛及其光学系统

眼睛及其光学系统

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第七章典型的光学系统

第七章典型光学系统