Penilaian dan ekspresi kuantitatif aberasi okular Aberasi mata

Penilaian

Ilustrasi sistem Shack-Hartmann

Banyak teknik untuk mengukur aberasi mata telah dijelaskan, teknik yang paling umum adalah Sher-Hartmann aberometri. Kaedah lain termasuk sistem Tscherning, pengesanan sinar dan kaedah Skiascopy.[2][8]

Ungkapan kuantitatif

RMS

Perbandingan kuantitatif antara mata dan keadaan yang berlainan biasanya dibuat dengan menggunakan RMS (punca min kuasa dua). Untuk mengukur RMS bagi setiap jenis aberasi melibatkan pengkuasaan dua perbezaan antara nilai aberasi dan nilai min dan purata di seluruh kawasan anak mata. Jenis aberasi yang berlainan mungkin mempunyai RMS yang sama di seluruh anak mata tetapi mempunyai kesan yang berbeza terhadap penglihatan, oleh itu, ralat RMS tidak berkaitan dengan prestasi visual. Majoriti mata mempunyai nilai RMS kurang daripada 0.3 µm.[6]

Polinomial Zernike

Kaedah yang paling umum untuk mengklasifikasikan bentuk peta aberasi adalah dengan mempertimbangkan setiap peta sebagai jumlah bentuk asas atau fungsi asas. Satu fungsi asas yang popular ialah polinomial Zernike.[2] Setiap aberasi mungkin bernilai positif atau negatif dan mendorong perubahan yang dapat diramalkan dalam kualiti imej.[9] Oleh sebab tidak ada batasan bilangan istilah yang mungkin digunakan oleh polinomial Zernike, saintis penglihatan menggunakan 15 polinomial pertama, berdasarkan fakta bahawa ia cukup untuk mendapatkan gambaran yang sangat tepat mengenai aberasi paling umum yang terdapat pada mata manusia.[10] Antara pekali Zernike yang paling penting yang mempengaruhi kualiti visual adalah koma, aberasi sfera, dan trefoil.[6]

Polinomial Zernike biasanya dinyatakan dalam bentuk koordinat kutub (ρ, θ), iaitu ρ adalah koordinat radial dan θ adalah sudut. Kelebihan mengungkapkan aberasi dari segi polinomial ini merangkumi hakikat bahawa polinomial bebas antara satu sama lain. Untuk setiap polinomial, nilai min penyimpangan bagi aberasi merentas anak mata adalah sifar dan nilai pekali memberikan ralat RMS untuk aberasi tertentu (iaitu pekali menunjukkan sumbangan relatif setiap mod Zernike terhadap jumlah ralat muka gelombang di mata).[4] Walau bagaimanapun, polinomial ini mempunyai kelemahan bahawa pekali tersebut hanya berlaku untuk diameter anak mata tertentu yang ditentukan.

Dalam setiap polinomial Zernike Z n m {\displaystyle Z_{n}^{m}} , subskrip n adalah peringkat aberasi, semua polinomial Zernike iaitu n = 3 disebut aberasi peringkat ketiga dan semua polinomial dengan n = 4, aberasi peringkat keempat dan sebagainya. Z 4 2 {\displaystyle Z_{4}^{2}} dan Z 4 − 2 {\displaystyle Z_{4}^{-2}} biasanya disebut astigmatisme sekunder dan tidak sepatutnya menimbulkan kekeliruan. Superskrip m disebut frekuensi sudut dan menunjukkan berapa kali corak muka gelombang mengulanginya.[4]

Senarai mod Zernike dan nama umum mereka:[11]

Petak polinomial Zernike dalam cakera unit
Istilah ZernikeNama
Z 0 0 {\displaystyle Z_{0}^{0}} Omboh/Piston
Z 1 1 {\displaystyle Z_{1}^{1}} , Z 1 − 1 {\displaystyle Z_{1}^{-1}} Condongkan (Prisma)
Z 2 0 {\displaystyle Z_{2}^{0}} Defokus
Z 2 2 {\displaystyle Z_{2}^{2}} , Z 2 − 2 {\displaystyle Z_{2}^{-2}} Astigmatisme
Z 4 2 {\displaystyle Z_{4}^{2}} , Z 4 − 2 {\displaystyle Z_{4}^{-2}} Astigmatisme sekunder
Z 4 0 {\displaystyle Z_{4}^{0}} Aberasi sfera
Z 3 1 {\displaystyle Z_{3}^{1}} , Z 3 − 1 {\displaystyle Z_{3}^{-1}} Koma
Z 3 3 {\displaystyle Z_{3}^{3}} , Z 3 − 3 {\displaystyle Z_{3}^{-3}} Trefoil
Z 4 4 {\displaystyle Z_{4}^{4}} , Z 4 − 4 {\displaystyle Z_{4}^{-4}} Quadrafoil