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 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 ,總焦深 。
患者能清晰看到的屈光度範圍:
景深(以屈光度表示)
重要觀念:對於**絕對老花(調節力為零)**的患者,景深(depth of field,以 D 計)與焦深(depth of focus)在數值上相等,均為 0.5 D。
選項分析
(A) 2.5 D — 此值等同於鏡片本身的矯正度數,與焦深或景深無直接等價關係。❌
(B) 2.0 D — 無對應的計算依據,不正確。❌
(C) 1.5 D — 無對應的計算依據,不正確。❌
(D) 0.5 D — 景深在數值上等於焦深 0.5 D,為正確答案。✅
答案解析
對絕對老花正視眼,調節幅度為零,因此系統的光學景深(depth of field)直接對應焦深(depth of focus)。
焦深(depth of focus)是「像空間」的容許失焦範圍;景深(depth of field)是「物空間」的對應範圍。當調節力為零時,兩者在屈光度數值上相等。
患者的焦深為 0.5 D,景深同樣為 0.5 D(答案 D)。
核心知識點
- 焦深(depth of focus):以「像空間」度量,代表成像面可前後移動而仍保持可接受清晰度的範圍
- 景深(depth of field):以「物空間」度量,代表物體可前後移動而仍被清晰成像的範圍
- 絕對老花:調節幅度 = 0 D,清晰視覺完全依賴鏡片度數與系統焦深/景深
- 計算景深的物空間距離範圍時,需用 換算屈光度至公尺