Аннотация:
В работе с помощью пакета Zemax исследовались аберрации волнового фронта, возникающие в изображении при изменении кривизны поверхности роговицы человеческого глаза. Использовалась модель глаза Лиоу–Бреннана. Кривизна поверхностей и аберрации волнового фронта в данной работе описывались полиномами Цернике. Показана возможность компенсации аберраций дефокусировки и астигматизма путём внесения в кривизну передней поверхности роговицы соответствующих полиномов.

Ключевые слова :
оптическая модель человеческого глаза, модель Лиоу–Бреннана, аберрации глаза, полиномы Цернике.

Цитирование:
Дегтярев, С.А. Влияние изменения кривизны преломляющих поверхностей глаза на качество изображения на сетчатке в модели Лиоу–Бреннана / С.А. Дегтярев, А.В. Карсаков, Е.С. Бранчевская, С.Н. Хонина, В.В. Котляр // Компьютерная оптика. – 2015. – Т. 39, № 5. – С. 702-708. – DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-5-702-708.

Литература:

1. Smirnov, M.S. Measurement of the wave aberration of the human eye / M.S. Smirnov // Biofizika. – 1997. – Vol. 6. – P. 776-795.
2. Howland, H.C. A subjective method for the measurement of monochromatic aberrations of the eye / H.C. Howland, B. Howland // Journal of the Optical Society of America. – 1997. – Vol. 67. – P. 1508-1518.
3. Berny, F. Wavefront determination resulting from Foucault test as applied to the human eye and visual instruments / F. Berny, S. Slansky. – in: Optical Instruments and Techniques; ed. by J. Home. – Newcastle-upon-Tune: Oriel, 1969. – P. 375-386.
4. Artal, P. Retrieval of the wave aberration of human eyes from actual point-spread function data / P. Artal, J. San­tamaría, and J. Bescós // Journal of the Optical Society of America A. – 1988. – Vol. 5. – P. 1201-1206.
5. Artal, P. Optics of the eye and its impact in vision: a tutorial / P. Artal // Advances in Optics and Photonics. – 2014. – Vol. 6. – P. 340-367.
6. Atchison, D.A. Recent advances in measurement of monochromatic aberrations of human eyes / D.A. Atchison // Clinical and Experimental Optometry. – 2005. – Vol. 88. – P. 5-27.
7. Lombardo, M. Innovative methods and techniques for sensing the wave aberrations in human eyes / M. Lombardo, G. Lombardo // Clinical and Experimental Optometry. – 2009. – Vol. 92. – P. 176-186.
8. Liang, J. Objective measurement of the WA´s aberration of the human eye with the use of a Hartmann-Shack sensor / J. Liang, B. Grimm, S. Goelz, J.F. Bille // Journal of the Optical Society of America A. – 1994. – Vol. 11. – P. 1949-1957.
9. ANSI Z80.28. Methods for Reporting Optical Aberrations of Eyes. – American National Standards Institute, Inc., American National Standards for Ophthalmics, 2004.
10. ISO 24157:2008. Reporting Aberrations of the Human Eye. – Geneva, Switzerland: ISO, Ophthalmic Optics and Instruments, 2008.
11. Applegate, R.A. Visual acuity as a function of Zernike mode and level of root mean square error / R.A. Applegate, C. Ballentine, H. Gross, E.J. Sarver, C.A. Sarver // Optometry & Vision Science. – 2003. – Vol. 80. – P. 97-105.
12. Khonina, S.N. Zernike phase spatial filter for measuring the aberrations of the optical structures of the eye / S.N. Khonina, V.V. Kotlyar, D.V. Kirsh // Journal of Biomedical Photonics & Engineering. – 2015. – Vol. 1, Issue 2. – P. 146-153.
13. Дога, А.В. Эксимерлазерная рефракционная микрохирур­гия роговицы на базе сканирующей установки «Микро­скан»: Дис. ... д-ра мед. наук / А.В. Дога. – М., 2004. – 198 с.
14. Бранчевская, Е.С. Топографически ориентированная ФРК на эксимерлазерной установке «Микроскан Визум» в коррекции неправильного астигматизма: Дис. ... к-та мед. наук / Е.С. Бранчевская. – М., 2015. – 134 с.
15. Arba-Mosquera, S. Tissue-saving Zernike terms selection in customized treatments for refractive surgery / S. Arba-Mosquera, D. Ortueta, J. Merayo-Lloves // Journal of Optometry. – 2009. – Vol. 2. – P. 182-196.
16. WaveLight Oculyzer II. Ophthalmologist system with equipments. User’s Guide. – Wave Light Corporation, 2001.
17. ALLEGRO Topolyser VARIO. User’s Guide. – Wave Light Corporation, 2001.
18. Liou, H.-L. Anatomically accurate, finite model eye for optical modeling / H.-L. Liou, N.A. Brennan // JOSA A. – 1997. – Vol. 14(8). – Р. 1881-1891.
19. Gullstrand, A. Appendix II in Handbuch der Physiologischen Optic / A. Gullstrand; ed. by H. von Helmholtz. – 3rd ed. – Hamburg: Voss, 1909. – Bd. 1. – Р. 299.
20. Бахолдин, А.В. Компьютерное моделирование оптической системы глаза индивидуума / А.В. Бахолдин, Н.Ф. Корши­кова, Д.Н. Черкасова // Известия ВУЗов. Приборостроение. – 2012. – Т. 55, № 4. – С. 68-73.
21. Курушина, С.Е. Математическая модель хрусталика, адекватно воспроизводящая его анатомическую структуру и оптические свойства системы глаза / С.Е. Ку­рушина, Ю.Л. Ратис // Компьютерная оптика. – 2001. – Т. 21. – С. 81-87.
22. Tocci, M. How to Model the Human Eye in Zemax [Электронный ресурс] / M. Tocci. – Zemax knoledgebase, 2007. – URL: http://www.zemax.com/support/resource-center/knowledgeba­se/how-to-model-the-human-eye-in-zemax (дата обращения 01.11.2015).
23. Zemax® User’s Guide. – Zemax Development Corporation, 2005.
24. The Fringe Zernike polynomial was developed by John Loomis at the University of Arizona, Optical Sciences Center in the 1970s, and is described on page C-8 of the CODE V® Version 10.4 Reference Manual. – Synopsys, Inc., 2012.
25. Родионов, С.А. Основы оптики. Конспект лекций / С.А. Родионов – СПб.: СПб ГИТМО (ТУ), 2000. – 197 с.

---

© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20