目视光学仪器的对准误差和调焦误差.ppt

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1、第一章光学测量基础第二节目视光学仪器的对准误差和调焦误差光学测量1.眼睛的瞳孔De2.视场2W3.眼睛的调节能力4.眼睛的光谱灵敏度大照度0.570μ中照度0.555μ小照度0.512μ5.眼睛对衬度的灵敏度ΔB/BΔB目标与背景亮度差,B背景亮度在正常情况下为1.7%≈2%6.眼睛的分辨率第二节目视光学仪器的对准误差和调焦误差一、与光学测量有关得人眼特性2第二节目视光学仪器的对准误差和调焦误差3第二节目视光学仪器的对准误差和调焦误差4人眼是非常精密的成像光学系统，（动物眼睛？）但并非理想系统，也存在像差，以及缺陷眼睛的结构——成像光学系统人眼本身相当于摄

2、影光学系统，在角膜和视网膜之间的生物构造均可以看作成像元。第二节目视光学仪器的对准误差和调焦误差5人眼的构造剖视图巩膜1巩膜是眼球的第一层保护膜，白色、不透明、坚硬；角膜2角膜是巩膜的最前端部分，无色而透明；有感觉神经，无血管眼睛内的折射主要发生在角膜上（三分之二的屈光度）；脉络膜3脉络膜是眼球的第二层膜，上面有供给眼睛营养的网状微血管；6人眼的构造剖视图巩膜角膜脉络膜虹膜4虹膜是脉络膜的最前端部分，含有色素细胞，决定眼的颜色；（不同的人种和物种有不同的颜色）瞳孔5瞳孔是虹膜中间的小孔，随着外界明亮程度的不同，虹膜肌肉能使瞳孔的直径在2--8mm范围内变化

3、；它是人眼的孔径光阑。（瞳孔可以不是圆的，猫眼）7人眼的构造剖视图巩膜角膜细胞（视锥/杆细胞），锥状细胞直径约5微米，长35微米；杆状细胞直径2微米脉络膜，长约60微米。它们在网膜上的分布式不均匀的。在黄斑中心凹处虹膜瞳孔网膜6视网膜是眼球的第三层膜，上面布满着感光元素，即锥状细胞和杆状是锥状细胞的密集区而没有杆状细胞，由中心向外，逐渐相对变化；黄斑中心凹8人眼的构造剖视图巩膜角膜光脉络膜8盲斑（点）是网膜上没有感光元素的地方，不能引起光刺激。虹膜瞳孔网膜7黄斑中心凹是人眼视觉最灵敏的地方。视神经细胞黄斑中心凹神经纤维盲斑大脑盲斑晶状体9人眼的构造剖视图巩

4、膜角膜率都是不均匀的，由里层到外层逐渐减少，有利于提高脉络膜成像质量。晶状体的平均折射率为1.40，其周围是毛状肌虹膜瞳孔网膜似双凸透镜，是眼睛光学系统的成像元件，其密度和折射能改变晶状体的表面曲率，使人眼在看远近不同的物体时。白内障，严重时致盲！！黄斑中心凹盲斑晶状体9晶状体在虹膜后面，是由两个不同曲率的面组成的透明体，10人眼的构造剖视图巩膜角膜角膜和晶状体之间的空间称为前室；充满1.336的水状液；房水脉络膜晶状体和网膜所包围的空间称为后室;充满1.336的玻状体；叫玻璃体，具有支撑，减震，代谢作用。玻璃体混浊（飞蚊症）虹膜瞳孔网膜黄斑中心凹盲斑晶状

5、体前室后室11人眼的构造剖视图巩膜角膜脉络膜眼睛的像方节点与中心凹的连线为眼睛的视轴,在观察物虹膜瞳孔网膜体时眼睛本能地把物体瞄准在这根轴上。黄斑中心凹盲斑晶状体前室后室1.3761.3361.336光轴视轴12从光学角度看，最主要的是：水晶体、和瞳孔和视网膜。人眼瞳孔水晶体视网膜眼睛和照相机很相似，如果对应起来看：↕↕↕照相机光阑镜头底片照相机中，正立的人在底片上成倒像，人眼也是成倒像但我们感觉为什么还是正立的？这是视神经系统内部作用的结果，相当复杂，相当奇妙！为了方便，人们定义了标准眼模型和简约眼模型13眼睛的调节眼睛有两类调节功能：视度调节和瞳孔调节

6、。1．视度调节远近不同的其他物体，物距不同，则不会成像在视网膜上，这样我们就看不清。要想看清其他的物体，人眼就要自动地调节眼睛中晶状体的焦距，使像落在视网膜上。眼睛自动改变焦距的过程称为眼睛的调节。14正常人眼在完全放松的自然状态下，无限远目标成像在视网膜上，即眼睛的像方焦点在视网膜上。在观察近距离物体时，人眼水晶体周围肌肉收缩，使水晶体前表面半径变小（后表面基本不变）眼睛光学系统的焦距变短，后焦点前移，从而使该物体的像成在视网膜上。当肌肉完全放松时（通过调节），眼睛所能看清的最远的点称为远点，其相应的距离称为远点距，以r表示（米），正常眼，r无限远当肌肉

7、在最紧张时（通过调节），眼睛所能看清的最近的点称为近点，其相应的距离称为近点距，以p表示15明视距是指正常的眼睛在正常照明（约50勒克斯）下最方便和最习惯的工作距离，约250mm。它不同于人眼的近点距，两者不能混淆人眼的调节能力是用远点距r的倒数和近点距p的倒数之差来描述，用A来表示，即A称为眼睛的调节范围或调节能力。近点和远点间l处，总能清晰地成像在视网膜上。单位为米，则其倒数称为视度，单位为屈光度16近点距倒数称为近点视度。在医院和眼镜店通常把1屈光度称为100度。人眼的调节能力随年龄的增加而变化。随着年龄的增大，近点位置往远移，远点位置往近移，因而调

8、节范围减少。远点距倒数称为远点视度，17正常眼在肌肉完全放松的自然