将人眼的光学性能可视化的新方法
发布时间：2023-05-18 08:00:00 阅读数： 103
由于涉及极其复杂的光学元件，模仿人类视觉系统的性能是一个巨大的挑战。
在一项新的研究中，科学家证明了使用简单的球形光学元件创建一个能够再现人类视力特定特征的透镜系统的可行性。
Guillaume Allain将在2023年6月4日至8日在加拿大魁北克市举行的Optica设计和制造会议上介绍加拿大拉瓦尔大学的这项研究。
拥有一个能准确呈现人眼全部视觉范围的物理眼睛模型，以及生物学上准确的瞳孔，可以成为我们用于娱乐或医疗目的的设备的质量保证的重要工具。---纪尧姆-阿兰，拉瓦尔大学
复制人类的视觉系统需要深入了解其工作原理。然而，诸如弯曲的感光面或可变指数材料等光学元素以及对多层图像处理和宽阔视野的要求会使人的视觉系统难以像传统的光学系统那样进行研究。
作为新研究的一部分，研究人员概述了一种理解和可视化人眼光学性能的新方法，该方法可用于设计一个模仿它的透镜系统。
为此，研究小组使用两种不同的计算眼睛模型来提取重要的光学测量值：入口瞳孔、基于调制传递函数的分辨率和相对照明度。
这些测量结果随后被用来制作一个只需要球面的简单光学设计。
该透镜系统的创建是为了最初呈现一个细节恰到好处的场景，以模拟人类视野中图像质量的退化情况。由于瞳孔的形状和位置也是一些仪器的重要要求，精确模拟瞳孔也是这个项目的一个方面。
为了观察该方法的成功，将镜头系统的性能与人类视觉系统的性能进行了比较。
结果表明，这种新颖的设计，需要最小的优化，可以很容易地再现人类视觉系统的质量，而不需要任何非球面组件，这增加了系统的复杂性。
最初的设计还可以通过去除一些表面来进一步简化，同时仍能达到与人类视觉相似的质量。
我们目前正在研究进一步简化平面相机的设计，以及受人眼视网膜弧度启发而增加的弧形图像传感器如何在这方面有所帮助。---纪尧姆-阿兰，拉瓦尔大学
