114年:視覺光學

一位絕對老花正視眼的患者,戴著近方矯正度+2.50 D的眼鏡。若患者的總焦深(depth of focus )為0.5 D,則患者的景深(depth of field )為何?

A2.5 D
B2.0 D
C1.5 D
D0.5 D

詳細解析

本題觀念:

本題考查絕對老花(absolute presbyopia)患者配戴近方矯正眼鏡後,焦深(depth of focus)與景深(depth of field)的換算關係。兩者皆以屈光度(D)或距離(cm)表示,差異在於焦深是以「像空間(image space)」度量,景深則是以「物空間(object space)」度量。

在絕對老花正視眼中:

  • 調節力(amplitude of accommodation) = 0 D
  • 患者配戴 +2.50 D 的近用鏡片,代表清晰焦點落在 12.50=0.40\frac{1}{2.50} = 0.40 m(即 40 cm)

景深(depth of field)的計算

景深描述的是在物空間中,患者能清晰看見的距離範圍。其與焦深的關係由下列推導而得:

設矯正鏡片度數 F=+2.50DF = +2.50\,\text{D},總焦深 ΔFfocus=0.5D\Delta F_{focus} = 0.5\,\text{D}

患者能清晰看到的屈光度範圍: Fnear=2.50+0.25=2.75Ddnear=12.7536.4cmF_{near} = 2.50 + 0.25 = 2.75\,\text{D} \quad \Rightarrow \quad d_{near} = \frac{1}{2.75} \approx 36.4\,\text{cm}

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