[零组件/半导体] Depth of Focus焦深

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简化成像示意图由于实际物体是立体有“厚度”,因此左侧观察物的前表面为红线,后表面为黄线。实际物体中间还由很多光线构成。选择最前和最后为边界表示即可。左侧物体能看清楚的前后范围就叫景深,最清晰点前叫前景深,之后叫后景深。前景深小于后景深。右侧是人眼成像的情况,视网膜上成像能看清楚的前后范围叫焦深。前焦深小于后焦深,前焦深对应前景深,后焦深对应后景深。
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焦深函数表现形式是一种离焦曲线,和常见的离焦曲线横坐标纵坐标都是一样的单位,但横坐标是模拟插片,纵坐标通过OTF计算得到的对比度。虽然理论上只有当物体和视网膜精确共轭时才能产生清晰像,但是只要处于焦深范围内,离焦的视网膜像都被大脑解析为同样的清晰像,因此,焦深本质上是神经和知觉系统的误差容许范围。这种对较小误差的耐受力是生理反馈控制系统的共同特点之一,超出限度会引起知觉模糊感和感觉-运动参数变化。
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焦深阈值50%(默认)焦点的成像相对最好,如果斯特列尔比高,用点扩散函数形象示意,视网膜成像为一个很集中的点(还原度高)。黄线是焦深近点远点,对应斯特列尔比下降,用点扩散函数示意,视网膜成像开始分散模糊(还原度下降)。再降低就可能大脑无法分辨,因此焦深范围内相对清晰都可以被大脑识别为“看得清”。
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焦深阈值30%(任意调整,30%比较常见)通常阈值在30%-50%之间,如果阈值修改为下限30%,焦深会随之增大,但是对应的斯特列尔比也会下降,形象化用点扩散函数示意,成像更加分散模糊。焦深内的模糊程度,本质上是神经和知觉系统的误差容许范围,每个人有所不同,因此有变动的范围。实际研究根据需求固定一个阈值即可。
两种表现形式:绝对值和相对值  焦深报告有两种形式,可以互相切换,DOF值不变
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焦深应用此例中焦深0.66D,前焦深-0.39D,后焦深0.27D。鼠标在图中移动会显示具体横坐标值。验光值,球镜-2.87D,柱镜-0.75D调节力=1/近点距离一1/远点距离(距离单位m),也称调节幅度。
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焦深与景深换算还是这个成像示意图,如果叠加焦深函数的曲线,可以看出来峰值就是焦点,绿线焦深阈值对应的就是前焦点和后焦点。根据报告里的数值,可以换算出观察物的景深。此例中焦深阈值50%,如果修改降低基准,焦深会增加,对应的近点远点都会增大,换算出的景深也会增大。 2255189e18f1e0.png   
同一只眼对比功能可以选择同一只眼做对比,用来查看两种不同距离目标点的有效焦深,或者不同瞳孔大小的焦深等等。 例如选择一个近距离的检查(相当于患者阅读)和一个远距离的检查(看远)来查看调节效果对于焦深的影响。
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此例中同一只眼,小瞳孔(紫线)比大瞳孔(蓝线)焦深增加(波形更宽)。对于人眼,景深的计算公式只和瞳孔大小有关,为一次函数。
双眼对比功能
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可以选择同一个人的左右眼,报告会自动计算双眼共同有效的焦深范围。



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