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验光中的双色实验 ----钴蓝玻璃实验 Zhsdoctor 2013.09.19 太阳发出的可见光波长介于380nm到760nm之间,人眼能够识别不同波长的光,表现为各种颜色的感觉。由于屈光介质(角膜,房水,晶体,玻璃体)对不同波长的光具有不同的折射率,波长越短,折射率越大。当一束平行白光(混色光)通过屈光系统屈折后,被分解为紫,兰,绿,黄,橙,红7种按序排列在视网膜前后的色光点。这些焦点叠加,使白光焦点变成了焦斑,视网膜成像的质量变差,这就是眼屈光系统的色差。单色光没有色差,所以单色光的成像质量比白光要好。 一般用白光定义的正视眼表述为:平行光经过调节静止的眼屈光系统,聚焦在视网膜上,此种眼屈光状态为正视眼。色差的存在产生一个问题,到底以哪种颜色的光在视网膜上聚焦才是正视眼标准。由图可见,任何一种色光都属于白光的一部分,任何一种色光在自己所属波长范围内都能符合正视眼的定义,因此,有必要规定一个统一的标准,该色光标准对应的波长称为参考波长。参考波长是定义色差的基点。GB/T10050 ISO 7944 《参考波长》标准:汞 e线546.07nm和氦d线587.56nm。非眼科用途参考波长为 汞e线。注:将来甚至为了眼科用途(也)只规定一个参考波长。 眼科用途为什么采用黄光作为的参考波长? 1.
一般来说,由于人眼先天具有颜色敏感度,对黄色光的感光度强,对红蓝光的感光度较差,同是视网膜聚焦,黄光成的像要比其他颜色成的像清晰。然而这种情况并非一成不变,在标准光源下的锥体细胞最高视敏度波长555nm(黄绿光),如果亮度减弱或在不同调节状态下,则锥体细胞的敏感波长向短波方向移动,在不同的环境下,如果仍然以黄色光为参考波长,双色实验结果就将有差别。 2.
现在的问题是,既然不同的环境人眼锥体细胞的敏感波长不同,自然界光源也随环境改变,各种人工光源的光谱更具有多样性。因此,用单色光定义标准眼应有环境的定义。并且,视网膜对色光的敏感波长不同的实验有不同的结果,那么,最佳的参考波长还应该有待最终统一。至少标准化组织还是希望使用一个统一的标准。
眼屈光力随波长变化的情况(以黄光为参考波长)
波长(nm) | 色光 | 对应屈光度(D) | 431 | 紫 | -1.07 | 486 | 蓝 | -0.58 | 527 | 绿 | -0.30 | 589 | 黄 | 0.00 | 656 | 红 | 0.25 | 689 | 红 | 0.34 |
根据上表,如果使用黄光为标准时,其他色光双色实验只需使用修正值即可。
红绿实验 已经为大家所熟知,下文我主要介绍红蓝实验的效果及应用。 红蓝实验:也称钴蓝玻璃实验
利用钴蓝玻璃选择性透过红光和蓝光吸收其他颜色光的特性,蓝光和红光进入人眼的屈光系统后,蓝光的波长较短偏折力较强,先聚焦;红光波长长偏折力小,后聚焦。 正视眼:蓝光在视网膜之前聚焦,红光在视网膜之后聚焦,看到的现象为“红蓝交错”。 近视眼:红蓝光都在视网膜前聚焦,红光较蓝光靠近视网膜,看到的现象是中心红色且清晰,周边蓝色且模糊,这种现象称为“外兰内红”。 远视眼:红蓝光在视网膜后聚焦,蓝光靠近视网膜,呈现“外红内兰”。
检查的方法:单眼眼前置钴蓝玻璃片,注视5米远点光源,内红外蓝初步判断为近视眼,外蓝内红初步判断为远视眼,增加矫正镜度至红蓝混杂,分辨不清。
钴蓝玻璃实验的结果: 为了验证钴蓝玻璃实验,我购买了两块。使用卤素光源进行测试,光源置于5米,变换矫正镜度模拟远视眼,正视眼,近视眼观察点光源的变化。 结果: 1.近视眼光看光源不清晰,表现为星状的散射。外边为蓝色 2.正视眼散射缩小,出现红蓝混色 3.远视眼光源清晰,外镶嵌红边。 结论
钴蓝玻璃实验优点:
1.可以快速大批量筛查近视眼,远视眼 2.在测量老视眼有较好的效果(调节近点测量) 3.受屈光不正度大小的影响较小 钴蓝玻璃实验缺点 1.观察者需要一定的经验 2.易受矫正镜的棱镜色差干扰 3.精确度不是很高(与点光源的效果关系密切) 红蓝实验的原理是利用横向色差,红绿视标利用的是纵向色差。红绿实验,红兰实验均符合双色实验的基本原理,光学上二者没有本质区别,仅是尺度不同。 |