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Test de vision pour l'astigmatisme

L'astigmatisme est une caractéristique de la structure de l'œil, dans laquelle le pouvoir de réfraction de divers environnements oculaires ne permet pas aux rayons d'être focalisés en un point. C'est pourquoi l'image est toujours floue avec l'astigmatisme. Le plus souvent, la raison réside dans la forme irrégulière de la cornée, moins souvent dans la forme anormale du cristallin: la cornée ou le cristallin a une surface elliptique plutôt que sphérique.

Les ophtalmologistes disent que l'œil humain dans son ensemble n'est pas parfait. Et la forme astigmatique, à un degré ou à un autre, peut être présente chez toute personne qui voit assez clairement. Nous devons parler de correction lorsque l'astigmatisme est d'une telle ampleur qu'il interfère avec la bonne vision des objets et nécessite l'utilisation de moyens de correction - lunettes spéciales et lentilles de contact.

Comment tout commence?

Le plus souvent, l'astigmatisme est une déficience visuelle congénitale. Les ophtalmologistes peuvent diagnostiquer l'astigmatisme dans la petite enfance. Plus la correction est effectuée tôt, des lunettes ou des lentilles de contact sont prescrites, plus le développement complet de l'acuité visuelle est probable. À l'âge préscolaire, un enfant ne comprend pas qu'il existe une sorte de problèmes de vision, car son cerveau a toujours reçu des informations sous une forme légèrement altérée et ne "sait" pas que ses autres pairs ont une image beaucoup plus claire. Si les parents ne font pas attention à certaines caractéristiques de l'enfant, par exemple, incliner la tête, plisser un œil, l'astigmatisme peut ne pas être détecté à temps.

Avec le début de la scolarité, l'enfant commence à se plaindre d'une fatigue visuelle rapide, de maux de tête pendant les cours. L'enseignant peut attirer l'attention des parents sur la lenteur de l'assimilation des informations, l'inattention, la mauvaise écriture.

À un âge plus avancé, d'autres symptômes de cette maladie peuvent apparaître:

  • en plus d'une image floue, certaines couleurs peuvent être déformées;
  • souvent sous stress visuel, il y a des sensations de brûlure désagréables, du «sable» dans les yeux;
  • avec une tension oculaire prolongée et l'absence de correction de l'astigmatisme, l'image commence à doubler;
  • l'un des signes de l'astigmatisme est la céphalée de tension.

Dans tous ces cas, il est nécessaire de vérifier la vision avec un spécialiste au plus vite..

Astigmatisme

Qu'est-ce que l'astigmatisme? Causes, symptômes et traitements de l'astigmatisme

Plus de 90% des informations qu'une personne reçoit à l'aide des organes de la vision. Les yeux nous permettent de voir des personnes proches de nous, des moments de vie importants et de percevoir le monde dans toute sa couleur et sa diversité. Diverses maladies oculaires nous privent de cette opportunité, réduisant considérablement la qualité de notre vie. Dans le monde moderne, les maladies oculaires sont assez courantes. Dans l'environnement, il existe de nombreux irritants qui provoquent des troubles visuels indésirables. L'astigmatisme est l'une des maladies oculaires les plus courantes. Mais, heureusement, la médecine moderne est en mesure d'offrir diverses formes de traitement et de prévention de ce type de maladie. Cet article vous aidera à comprendre les causes des maladies, comment traiter et prévenir l'astigmatisme afin de maintenir une vision saine..

Qu'est-ce que l'astigmatisme?

L'astigmatisme est un défaut visuel en raison duquel, en raison de la distorsion de la forme du cristallin ou de la cornée de l'œil, une personne perd la capacité de voir une image claire de divers objets et phénomènes du monde environnant. Comme vous le savez, pour une bonne vision, les rayons lumineux doivent être focalisés en un seul point situé au centre même de la rétine. Avec l'astigmatisme, ces rayons sont focalisés non pas en un, mais en plusieurs points, devant ou derrière la rétine, ce qui entraîne une image floue ou déformée. D'où le nom «astigmatisme», qui, traduit du grec, signifie «sans point».

La forme correcte de la cornée ressemble à un demi-ballon de football. Dans une telle forme sphérique, dans tous ses méridiens, les rayons sont réfractés en un point avec la même force. L'astigmatisme viole cette sphéricité, par conséquent, dans différentes sections d'une telle cornée, les rayons sont réfractés de différentes manières, ce qui conduit à une focalisation incorrecte de l'image sur la rétine. Pour mieux comprendre comment les personnes astigmatisées voient le monde, imaginez une image d'un appareil photo défocalisé.

Types d'astigmatisme

Très souvent, l'astigmatisme peut se manifester avec une myopie (myopie) et une hypermitropie (hypermétropie).

Par conséquent, les ophtalmologistes distinguent plusieurs types:

  1. Astigmatisme myope. Dans une telle maladie, une partie des rayons est focalisée devant la rétine et l'autre partie sur la rétine. Par conséquent, dans un méridien de l'œil, une vision normale est observée et dans l'autre, la myopie. Cette maladie est divisée en simple et complexe.
  2. Astigmatisme hypermétrope. Les yeux atteints de ce type de maladie combinent l'emmétropie dans une partie et l'hypermétropie dans l'autre. Cela peut aussi être simple et complexe.
  3. Astigmatisme mixte - combine les manifestations de la myopie et de l'hypermétropie dans différents méridiens de l'œil.

En outre, cette maladie est divisée en astigmatisme cristallin et cornéen. La cornée est causée par la courbure de la cornée et a un effet plus important sur la vision. Lenticulaire - à la suite d'un changement de forme de la lentille, et est plus rare.

En fonction de la nature de l'apparition de la maladie, il est d'usage de distinguer:

  • Astigmatisme congénital - se manifeste après l'accouchement ou à l'âge préscolaire.
  • Acquis - survient à la suite d'un traumatisme, de maladies inflammatoires ou après des interventions chirurgicales infructueuses.

Degrés et identification de l'astigmatisme

Le degré est déterminé en mesurant la différence entre le méridien de l'œil fort et le méridien faible. La classification suivante est considérée comme généralement acceptée:

  1. Degré faible - jusqu'à 3 dioptries. Degré le plus courant qui est facilement traitable par tout moyen connu.
  2. Degré moyen - 3-6 dioptries. Les lunettes ne pourront pas corriger la vision. Les lentilles de contact, les traitements au laser ou la chirurgie sont des traitements possibles.
  3. Haut degré - plus de 6 dioptries. Corriger une telle violation uniquement par des lentilles de contact rigides et une intervention chirurgicale.

Causes de l'astigmatisme oculaire

Cette erreur de réfraction de l'œil peut affecter les enfants et les adultes. Dans la plupart des cas, il est congénital, c'est-à-dire qu'il est transmis génétiquement et se manifeste soit immédiatement après la naissance d'un enfant, soit déjà à l'âge préscolaire et à l'âge adulte. Dans d'autres cas, les causes possibles de l'événement sont des lésions cicatricielles de la cornée après un traumatisme ou une chirurgie oculaire.

Symptômes de la maladie

L'astigmatisme interfère avec la mise au point de l'image, ce qui entraîne une détérioration de la vision. Mais en plus de l'inconfort, cette maladie oculaire s'accompagne d'un certain nombre d'autres symptômes désagréables. L'astigmatisme des yeux peut provoquer:

  1. Vertiges et maux de tête.
  2. Images floues ou déformées.
  3. Irritation de l'oeil.
  4. Larmoiement abondant.
  5. Apparition précoce de rides mimiques, dues à un strabisme fréquent.
  6. Fatigue oculaire rapide.

La maladie ne peut être détectée que par un examen informatique approfondi du système de vision. Pour déterminer correctement le degré et le type de la maladie, vous devez consulter un médecin pour un examen ophtalmologique complet.

Méthodes de correction

Tout traitement de l'astigmatisme vise à normaliser la mise au point de l'image. En médecine moderne, la correction de cette maladie s'effectue de trois manières possibles..

  1. Correction de l'astigmatisme avec des lunettes. Le moyen le plus simple et le plus courant de traiter la maladie. Il s'agit d'une méthode indolore qui ne nécessite aucune intervention chirurgicale, mais seule l'optique fonctionne. Avec l'astigmatisme, des verres cylindriques sont prescrits. Les prescriptions pour les verres astigmatiques contiennent Cyl et Axe. Cyl - cylindre - est la puissance optique du verre de lunettes, et Ax est la position de l'axe du cylindre, qui est indiquée en degrés. Cette méthode de correction n'est pas idéale, elle peut corriger jusqu'à 2 dtr d'astigmatisme. Le plus gros cylindre des lunettes est perçu plus mal, provoquant des étourdissements et des maux de tête. De plus, les lunettes ne corrigent que la vision, elles n'aideront pas à se débarrasser du problème. Pourtant, les verres cylindriques restent le moyen le plus simple, le plus populaire et le moins coûteux de traiter l'astigmatisme..
  2. Les lentilles de contact sont une méthode de traitement tout aussi populaire mais plus pratique. Pour l'astigmatisme, des lentilles dures, des lentilles de contact souples ou toriques sont prescrites. Les lentilles de contact offrent une meilleure correction de la vue, car la lentille avec la cornée forme un système optique sans limiter la vision. Les lentilles toriques, contrairement aux lentilles sphériques ordinaires, sont solidement fixées sur le globe oculaire, en observant la position correcte dans laquelle les méridiens principaux de la lentille coïncident avec l'œil. Les lentilles rigides sont bonnes car elles ont une longue durée de vie et tiennent fermement leur forme sur la cornée, améliorant ainsi la correction de la vue. Mais ils se caractérisent par une période de dépendance assez longue. Les lentilles souples ont une période d'adaptation plus courte. De telles optiques enveloppent la cornée et suivent précisément sa forme, ce qui permet une meilleure correction et un meilleur confort de port. Les lentilles de contact sont également une méthode de correction des capacités visuelles qui ne fonctionne que lors de l'utilisation de ce type d'optique..
  3. La correction laser de l'astigmatisme est la méthode de traitement la plus moderne, la plus efficace et la plus progressive. C'est une procédure sûre et indolore qui peut éliminer les problèmes de vision pendant une longue période..

La vision a un impact énorme sur la qualité de notre vie, vous devez donc toujours prendre soin de sa préservation. Évitez les mauvaises habitudes qui nuisent à votre vue et passez régulièrement des examens pour vous protéger des maladies et de leurs conséquences. Voir pleinement, c'est vivre pleinement. Le choix vous appartient toujours!

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Aberration optique - Coma et astigmatisme

  • Aberration optique du coma
  • Pourquoi le coma optique se produit-il?
  • À quoi ressemble un coma optique?
  • Comment le coma optique est corrigé
  • Aberration optique Astigmatisme
  • Pourquoi surgit
  • À quoi cela ressemble-t-il
  • Comment est-ce corrigé

Aberration optique du coma

Pourquoi le coma optique se produit-il?

Le coma se produit en raison du fait que les rayons venant à un angle par rapport à l'axe optique ne sont pas collectés en un point.

Chacun de ces "points" a un centre plus lumineux et, lorsqu'ils sont superposés les uns aux autres, forment un objet avec un centre brillant et une queue qui ressemble à la queue d'une comète. D'où le nom "Coma".

À quoi ressemble un coma optique?

à quoi ressemble le point idéal (sans aberrations)

Tous les effets d'aberration de Coma sont tournés par des centres lumineux vers l'axe optique et ressemblent à un ventilateur ouvert.

Il est plus difficile d'identifier visuellement un coma lorsqu'il est plié avec d'autres aberrations, comme l'astigmatisme.

Les astrophotographes sont les pires lorsqu'ils utilisent des objectifs avec Coma. Le fait est que Coma est corrigé avec l'ouverture de l'objectif, mais les astrophotographes tournent souvent à une ouverture ouverte afin de réduire la vitesse d'obturation (ISO peut être très élevé de toute façon) et les étoiles ne se transformeraient pas en traînée.

À gauche, le Canon 24 / 1.4 II montre un fort coma.

Comment le coma optique est corrigé

Le coma optique est corrigé par le diaphragme. associé à des rayons tombant à un angle sur la lentille de l'objectif. Les lentilles corrigées pour le coma sont appelées Aplanaty.

Aberration optique Astigmatisme

Pourquoi surgit

L'astigmatisme est un phénomène dans lequel la surface réfractante n'a pas la forme d'un spheta, mais, par exemple, d'un ovale. Ainsi, les rayons sagittaux et tangentiels ont des foyers différents, formant des ovales au lieu de cercles / points..

À quoi cela ressemble-t-il

Comment est-ce corrigé

L'astigmatisme est difficile à corriger. affecte non seulement les bords de l'image, mais en fait presque toute l'image, à l'exception du centre même (une petite tache au centre des lentilles). Pour corriger l'astigmatisme, des lentilles supplémentaires sont nécessaires et par conséquent, ce phénomène ne peut pas être "guéri" par un simple diaphragme.
Les anciennes lentilles étaient célèbres pour leur fort astigmatisme, et en même temps le nom "Anastigmat" est apparu. lentille corrigée d'astigmatisme.

Astigmatisme en optique

Les aberrations sont divisées en monochromes et chromatiques. Des aberrations monochromatiques sont présentes même si le système optique fonctionne avec un rayonnement monochromatique.

Les aberrations monochromatiques sont divisées en plusieurs types:

  • sphérique,
  • coma,
  • astigmatisme et courbure de l'image,
  • Distorsion.

En général, toutes les aberrations suivantes sont ajoutées aux aberrations existantes. Mais nous considérerons chaque type d'aberration séparément, comme si seulement elle existait..

8.2.1. Décomposition de l'aberration d'onde dans une série

Si le système optique contient tous les types d'aberrations, alors pour décrire les types individuels d'aberrations, l'aberration d'onde peut être étendue en une série de puissances des coordonnées canoniques de la pupille sous la forme suivante:

ou en coordonnées polaires:

(8.2.2)
où (- degré, - degré) est un coefficient dont la valeur détermine la contribution d'un type (et d'un ordre) d'aberration particulier à l'aberration totale de l'onde:

- composante constante, qui peut être réduite à zéro par une sélection appropriée de la sphère de référence,
- défocalisation longitudinale,
et - aberration sphérique du 3ème et 5ème ordre,
- Distorsion,
- coma du 3ème et 5ème ordre,
- astigmatisme du 3ème et 5ème ordre.

Les commandes supérieures peuvent également participer à l'expansion, mais nous ne les considérerons pas. L'ordre de l'aberration est déterminé par le degré de coordonnée dans l'expansion de l'aberration transversale dans une série. Cette série est obtenue en différenciant l'expression (8.2.2). Ainsi, l'aberration latérale est définie comme suit:

L'expansion en série de l'aberration longitudinale est:

8.2.2. Aberrations radialement symétriques (défocalisation et aberration sphérique)

Les aberrations radialement symétriques (défocalisation et aberration sphérique) sont analysées et étudiées en regardant le point central du sujet. Pour décrire les aberrations radialement symétriques, il suffit d'utiliser une coordonnée pupillaire radiale:

Défocalisation

(8.2.6)
La défocalisation ne conduit pas à une violation de l'homocentrisme du faisceau (Fig.8.2.1), mais indique seulement un déplacement longitudinal du plan image.

Lors de la défocalisation, tous les faisceaux à la sortie du système optique se croisent en un point, mais pas au point de l'image idéale. Par conséquent, en cas de défocalisation, l'aberration longitudinale est constante pour tous les rayons (pour tous les points de la pupille):

S'il n'y a pas de défocalisation, le plan image coïncide avec le plan gaussien (le plan de l'image idéale). Pour vous débarrasser de la défocalisation, il vous suffit de déplacer le plan image en conséquence..

Lors de l'analyse des aberrations des systèmes optiques, il est habituel de construire des graphiques de la dépendance des aberrations transversales, longitudinales et d'onde sur les coordonnées pupillaires. Si seule une défocalisation est présente dans le système optique, ces graphiques ressembleront à ceux de la figure 8.2.2.


a) aberration d'onde

b) aberration longitudinale

c) aberration transversale

Fig. 8.2.2. Graphiques d'aberration pour la défocalisation.

Aberration sphérique 3e ordre

(8.2.8)
L'aberration sphérique conduit au fait que les rayons émanant du point axial de l'objet ne se croisent pas en un point, formant un cercle de diffusion sur le plan de l'image idéale (figure 8.2.3). Il est possédé par toutes les lentilles à surfaces sphériques. Pour l'éliminer, il est nécessaire de rendre les surfaces non sphériques. L'aberration sphérique du 3ème ordre est également appelée aberration sphérique primaire..


Fig. 8.2.3. Abération sphérique.

Les aberrations longitudinales et transversales dans ce cas sont déterminées par les expressions:

Dans les lentilles positives simples, l'aberration sphérique du 3ème ordre est négative, et dans les négatives, elle est positive. En combinant des lentilles positives et négatives, l'aberration sphérique peut être corrigée. Les graphiques des aberrations ondulatoires, longitudinales et transversales dans le cas de l'aberration sphérique du 3ème ordre sont représentés sur la Fig. 8.2.4.


a) aberration d'onde

b) aberration longitudinale

c) aberration transversale

Graphique 8.2.4. Diagrammes d'aberration pour l'aberration sphérique de 3e ordre.

Aberration sphérique 5ème ordre

(8.2.11)
Par la nature de la distorsion de l'homocentricité du faisceau de rayons, l'aberration sphérique du 5ème ordre est tout à fait similaire à l'aberration sphérique du 3ème ordre, seulement elle a un ordre supérieur de courbes sur les graphes des aberrations transversales et longitudinales.

Dans les systèmes complexes, les aberrations sphériques des ordres 3 et 5 ont des signes différents et peuvent s'annuler. La Figure 8.2.5 montre un graphique de la correction d'aberration sphérique optimale de 3e et 5e ordre pour le faisceau d'ouverture. Suite à la correction, les aberrations résiduelles deviennent plus petites que les aberrations des 3e et 5e ordres..


Graphique 8.2.5. Compensation mutuelle des aberrations sphériques de 3e et 5e ordre.

Cependant, dans le cas d'une aberration sphérique des 3e et 5e ordres, cela peut être comme le montre la Fig. 8.2.6.: A) - l'aberration est "sous-corrigée", b) - l'aberration est "sur-corrigée".


a) aberration sphérique sous-corrigée

b) aberration sphérique corrigée

Graphique 8.2.6. Tracés de correction d'aberration sphérique.

Étant donné que la défocalisation longitudinale est facile à contrôler en déplaçant le plan image, en combinant l'aberration sphérique et la défocalisation, vous pouvez choisir la meilleure position d'image du point de vue de l'aberration sphérique minimale. En particulier, pour une aberration sphérique d'ordre 3, en utilisant les expressions (8.2.9), (8.2.10), on peut calculer la position de l'image dans laquelle le cercle de diffusion est minimal. Dans ce cas, le déplacement longitudinal de l'image est de 2/3 de l'aberration longitudinale du faisceau d'ouverture.

8.2.3. Coma

Le coma apparaît lorsque le point d'un objet est déplacé par rapport à l'axe. Le coma est ajouté à d'autres aberrations (par exemple, à sphérique), mais nous le considérerons séparément des autres aberrations (Figure 8.2.7).


Fig. 8.2.7. Structure du faisceau en présence de coma.

En première approximation, le coma est directement proportionnel au déplacement de l'objet par rapport à l'axe. Si le déplacement est nul, alors la virgule est nulle. Ainsi, l'aberration transversale en présence d'un coma est directement proportionnelle à la taille de l'objet:

où est le coefficient de proportionnalité qui détermine la qualité de la correction d'aberration du système optique (plus le système optique est petit, meilleur est le système optique).

Expansion dans une série d'aberrations d'ondes (section 8.2.1) en présence de coma des 3e et 5e ordres:

(8.2.13)
ou

Alors l'expression des aberrations transversales (après différenciation de l'expression (8.2.13)) ressemblera à ceci:

La description des aberrations transversales du coma est différente pour les sections méridionale et sagittale. Dans la section méridienne, donc:

Dans une coupe sagittale, donc:

La figure 8.2.8 montre des graphiques des aberrations transversales pour un coma de 3e ordre dans les sections méridionale et sagittale. Les courbes sur les graphiques ont la même forme, mais dans la section méridienne, la valeur est 3 fois supérieure à celle de la section sagittale..


a) section méridionale


b) coupe sagittale.

Fig. 8.2.9. Aberrations transversales dans le coma 3 ordres.

Afin de mieux comprendre la structure des aberrations transversales dans le coma, considérons un diagramme de rayons ponctuels. Nous divisons la pupille en un ensemble d'aires égales et considérons les rayons passant par les centres de ces aires (Fig. 8.2.10.a). Nous obtenons une image de rayons uniformément répartis sur la pupille. Les points d'intersection de ces rayons avec le plan image forment un diagramme à points (Figure 8.2.10.b).


a) le plan de la pupille

b) plan image

Fig. 8.2.10. Diagramme de dispersion.

Coma et néisoplanatisme

Le nom «nonisoplanatisme» contient les racines des mots grecs: iso - le même, égal, la planète est un corps errant.

Isoplanatisme (également trompeur) - il n'y a pas de coma au voisinage de l'axe du système optique, mais il y a une aberration sphérique (l'image de différents points de l'objet sera tout aussi mauvaise). Aplanatisme - il n'y a pas de coma, pas d'aberration sphérique (l'image de différents points de l'objet est idéale). L'aplanatisme ne peut être effectué que pour une partie de l'objet, par exemple au voisinage de l'axe.

L'ampleur possible du coma peut être jugée sans déplacer le point hors de l'axe, si nous évaluons quantitativement le néisoplanatisme. Une telle évaluation est possible si nous utilisons les conditions de l'aplanatisme et de l'isoplanatisme.

Loi des sinus d'Abbe (condition aplanatique):

(8.2.17)

Si cette condition est remplie pour tous les rayons, alors il n'y a pas de coma ou d'aberration sphérique. Si une aberration sphérique est présente, alors au lieu de la condition d'aplanatisme, une condition similaire est utilisée - dans le mot d'isoplanatisme:

(8.2.18)

La figure 8.2.11 montre la différence dans la définition de deux conditions - les conditions sinusoïdales d'Abbe et les conditions d'isoplanatisme..


Fig. 8.2.11. Angles de faisceau utilisés dans l'aplanatisme et l'isoplanatisme.

Si la condition d'isoplanatisme est remplie, il n'y aura pas de coma à proximité immédiate du point central. L'écart relatif par rapport à l'isoplanatisme (la soi-disant mesure du coma) est déterminé par l'expression suivante:

L'aberration de coma transverse de 3e ordre pour un point d'image avec une coordonnée peut être représentée comme suit:

8.2.4. Astigmatisme et courbure de l'image

L'astigmatisme apparaît lorsque le point de l'objet est significativement déplacé de l'axe et est ajouté à toutes les autres aberrations. Décalons l'objet hors de l'axe à une distance considérable (Figure 8.2.12). L'astigmatisme consiste en ce que les points focaux dans les plans méridien et sagittal ne coïncident pas, donc les rayons du faisceau infiniment étroit ne convergent pas en un point. La courbure signifie que la meilleure image est obtenue sur une surface courbe plutôt que sur un plan.


Fig. 8.2.12. Astigmatisme et courbure de l'image.

Expansion en série de l'aberration d'onde (section 8.2.1) en présence d'astigmatisme d'ordre 3 et 5:

(8.2.21)
ou

Quantitativement, l'astigmatisme et la courbure sont caractérisés par des segments astigmatiques longitudinaux et. La courbure méridienne est déterminée par le segment - c'est la distance entre le plan de l'image paraxiale et le foyer méridien. La courbure sagittale est définie par un segment - c'est la distance entre le plan de l'image paraxiale et le foyer sagittal.

La courbure moyenne est déterminée par la demi-somme des segments astigmatiques et indique la position de la meilleure image pour un faisceau donné:

La mesure de l'astigmatisme dans la dimension longitudinale est déterminée par la différence des segments astigmatiques:

En première approximation, la courbure moyenne est proportionnelle au carré de la distance à l'axe. La dépendance de la courbure et de l'astigmatisme par rapport au champ est illustrée par les graphiques des aberrations longitudinales pour les faisceaux hors axe (Figure 8.2.13).


a) aberrations longitudinales
(dépendance de la coordonnée de l'objet)

b) aberrations longitudinales
(dépendance du carré de la coordonnée de l'objet)

c) aberrations transversales
dans la section méridionale

d) aberrations transversales
en coupe sagittale

Fig. 8.2.13. Astigmatisme de 3e ordre (aberrations longitudinales et transversales).

Voici la coordonnée relative de l'objet (au bord du champ, sur l'axe):

Pour l'astigmatisme d'ordre supérieur (5 et plus), les graphiques peuvent ressembler à la figure 8.2.14:


Fig. 8.2.14. Aberrations longitudinales dans l'astigmatisme de 5ème ordre.

En fonction de la position du plan image avec astigmatisme, le spot de diffusion peut prendre la forme d'ellipses, de segments ou d'un cercle (figure 8.2.15). Le segment horizontal est observé si le plan image coïncide avec le foyer méridien, et le segment vertical, s'il coïncide avec le foyer sagittal. Au milieu entre eux, le point de diffusion est circulaire. Dans d'autres positions - spots elliptiques.


Graphique 8.2.15. Spots de diffusion de faisceau astigmatiques.

8.2.5. Distorsion

Le nom vient du latin "distorsion".

Si, en dehors de la distorsion, il n'y a pas d'autres aberrations, alors le point est représenté comme un point (le faisceau homocentrique reste homocentrique), mais ce point est déplacé de l'idéal (Figure 8.2.16).

Expansion en série de l'aberration des ondes (section 8.2.1) en présence de distorsion:

(8.2.25)
ou

Avec la distorsion, la taille de l'image diffère de l'idéal:

Distorsion absolue (exprimée dans les mêmes unités que la taille de l'image):

(8.2.27)
où est l'augmentation du système pour un point donné du champ.

Distorsion relative:

(8.2.28)

La distorsion est caractérisée par le fait que sa valeur dépend de manière non linéaire de la taille de l'objet, c'est-à-dire que l'augmentation est différente pour différents points du champ. La distorsion absolue du 3ème ordre est déterminée en différenciant l'expression (8.2.25) et en multipliant par le carré de la coordonnée de l'objet:

Le graphique de la distorsion relative du 3ème ordre est illustré à la Fig. 8.2.17. A titre de comparaison, un cours approximatif de la courbe de distorsion d'ordre supérieur est montré..


Fig. 8.2.17. Distorsion de 3 ordres et plus.

La présence de distorsion conduit à une distorsion des lignes droites qui ne passent pas par l'axe (figure 8.2.18). Si un objet carré est représenté comme un oreiller, il s'agit d'une distorsion positive. Si l'image d'un carré a des côtés convexes (en forme de tonneau), il s'agit d'une distorsion négative.


un sujet

b) image

La distorsion relative admissible (c'est-à-dire la distorsion qui, lorsqu'elle est perçue par l'œil, ne donne pas l'impression que l'image est déformée). La correction de la distorsion est importante dans les instruments de mesure (en particulier, dans les systèmes photogrammétriques), car la présence de distorsion conduit à une erreur de mesure non linéaire. Par exemple, en photolithographie, la tolérance de distorsion absolue ne dépasse pas 20 nm..

Les travaux du laboratoire «Recherche des aberrations axiales des points» et «Recherche des aberrations des points hors axe» sont consacrés à l'étude des aberrations du système optique..

Astigmatisme en optique

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Les aberrations oculaires sont différents types de distorsions d'image formées sur la rétine. Des exemples bien connus d'aberrations sont la myopie (myopie), l'hypermétropie (hypermétropie) et l'astigmatisme.Ces aberrations sont généralement traitées dans la recherche réfractive dans le cabinet de l'ophtalmologiste, et leur ampleur détermine principalement la qualité de notre vision sans l'utilisation d'outils de correction de la vue..

Cependant, même avec la correction complète de ces aberrations, la vision peut rester insatisfaisante.Il existe d'autres aberrations qui affectent la vision avec des lunettes. Les lunettes peuvent présenter plusieurs types d'aberrations en même temps. Les aberrations répertoriées ci-dessous sont appelées géométriques. Un œil idéal (sans aberrations) doit collecter un faisceau de rayons lumineux parallèles en un point de la rétine. L'œil réel n'est pas un système optique idéal et il présente un certain nombre d'aberrations qui dégradent la qualité de l'image.

Les objectifs capables de collecter la lumière émise par une source lumineuse ponctuelle et de former une image ponctuelle sont en cours d'amélioration. Malheureusement, les distorsions optiques (aberrations) sont inhérentes à toute lentille, que Seidel a classée dans ces cinq types..

Aberrations optiques

Aberrations des systèmes optiques (du latin aberratio - déviation) - distorsions, erreurs ou erreurs dans les images formées par des systèmes optiques (lunettes, lentilles de contact). La raison de leur apparition est que le faisceau s'écarte de la direction dans laquelle il doit aller dans un système optique proche de l'idéal. Diverses violations d'homocentrisme (distinction, correspondance ou coloration) dans la structure des faisceaux sortant du système optique caractérisent les aberrations. Les aberrations des systèmes optiques se manifestent par le fait que les images optiques ne sont pas tout à fait distinctes, ne correspondent pas exactement aux objets ou se révèlent être colorées. La trace la plus courante, types:

  • L'aberration sphérique est un manque d'image, lorsque les rayons lumineux émis par un point de l'objet, sont passés près de l'axe optique du système, et les rayons qui ont traversé les parties du système éloignées de l'axe, ne sont pas collectés en un point. Par exemple

les rayons lumineux tombant sur les bords des lentilles à réfraction positive sont davantage réfractés que les rayons proches de l'axe optique. Par conséquent, les rayons sur les bords de la lentille ne sont pas collectés au point. En optique géométrique, ce phénomène est appelé aberration sphérique.Dans les zones périphériques des verres de lunettes, l'œil perçoit un «étalement» de réfractions et d'écarts par rapport à une certaine réfraction du verre (aberration sphérique). Pour ceux qui portent des lunettes, cela est perçu comme des images floues..

  • Le coma est une aberration qui se produit lorsque les rayons lumineux passent obliquement à travers le système optique (en raison de la position inclinée de la lentille).... L'abrération du coma produit une image de type comète. L'aberration de coma est caractérisée par le fait que l'image se décale, plus l'angle d'inclinaison des rayons est grand
  • La distorsion est une aberration dans laquelle la forme d'un objet change, et pour les lentilles positives et négatives, les images du carré seront différentes

L'aberration des systèmes optiques comprend également la courbure du champ d'image.

  • Courbure du champ image: le désalignement de la position des foyers au centre et à la périphérie.

Lorsque vous utilisez des objectifs avec une aberration de courbure de champ, l'image d'objets plats ne se trouve plus dans un plan. Ceux. l'image d'une surface plane se plie et cesse d'être plate (voir figure). Lorsque l'on regarde à travers la zone périphérique du cristallin, du fait de la rotation du globe oculaire, l'image d'un objet parfaitement plat à l'infini se situe sur une surface sphérique dont le centre est le centre de rotation du globe oculaire. Dans les verres de lunettes, la déviation des points d'image sur cette surface sphérique est souvent confondue avec une erreur de puissance le long de la ligne de visée à travers la périphérie de la lentille, plutôt que pour la courbure du champ d'image. Les verres asphériques et progressifs contrôlent les aberrations de courbure.

  • Astigmatisme des faisceaux obliques: différence de position des points focaux.

Si, lors du passage à travers le système optique, une onde lumineuse est déformée de sorte que les faisceaux de rayons émanant d'un point de l'objet ne se croisent pas en un point, mais sont situés dans deux segments mutuellement perpendiculaires à une certaine distance l'un de l'autre, alors ces faisceaux sont appelés. astigmatique, et cette aberration elle-même est l'astigmatisme.

  • L'astigmatisme des rayons obliques (faisceaux) se produit lorsqu'un objet est représenté par une lentille en dehors de l'axe optique. Un point n'est pas représenté comme un point, mais comme une image de deux lignes.

Si un point à l'extérieur de l'axe optique est observé à travers une lentille sphérique, alors l'astigmatisme se produit à la suite d'un faisceau de lumière dirigé obliquement. Dans ce cas, le point ne sera pas perçu comme un point, mais comme une ligne (segment).

Une telle distorsion de l'image, appelée en optique géométrique astigmatisme des faisceaux obliques, affecte gravement la qualité d'image d'un verre de lunettes. Lorsque vous regardez de côté à travers une lentille de lunettes, une distorsion de l'image (aberration astigmatique) se produit. Plus il y a d'aberrations, plus la valeur de réfraction du verre de lunettes est élevée.

L'astigmatisme des faisceaux obliques peut être minimisé en utilisant des surfaces asphériques et atoriques, c'est-à-dire éloignées de la forme classique d'une sphère.

Dans les lentilles avec ce type d'aberration, la lumière passant à travers la lentille loin de l'axe optique n'est pas focalisée en un point. Dans ce cas, en fonction de la distance de l'objectif, les images ponctuelles acquièrent la forme d'une ellipse, d'un cercle ou d'un segment. Notez qu'une lentille astigmatique est une lentille qui façonne intentionnellement la position des lignes focales, mais ce n'est pas une aberration astigmatique. Les lentilles astigmatiques sont destinées à corriger l'astigmatisme et leur nom n'implique pas qu'elles contiennent des aberrations astigmatiques. Les aberrations astigmatiques des verres de lunettes sont des aberrations qui surviennent dans certaines conditions lorsque le regard traverse les zones périphériques des verres haute puissance Les verres asphériques et progressifs contrôlent les aberrations de l'astigmatisme des faisceaux obliques.

Astigmatisme

Astigmatisme

Sur la structure de l'œil humain, les concepts de base et les troubles cliniques de son système optique - nous recommandons le matériau plus détaillé «Eye. Vision. Réfraction. Amétropie ".

Erreurs de réfraction, c.-à-d. la réfraction de la lumière par des supports optiques intraoculaires, suivie de la projection de l'image observée sur la rétine, sont collectivement appelées amétropie. Certaines variétés d'amétropie, telles que l'anisométropie ou l'aniseikonia, sont principalement connues des spécialistes restreints. D'autres sont si répandus que de l'enfance à la vieillesse mûre autour de nous (et éventuellement à notre adresse personnelle) on peut entendre les mots «myopie» et / ou «hypermétropie».

Si nous faisons la moyenne de toutes les estimations épidémiologiques publiées dans la littérature spéciale mondiale pour les types individuels d'amétropie, puis additionnons ces estimations, alors il est probable que la part totale dépassera de loin 100% de la population mondiale (en mathématiques, cela, bien sûr, est impossible, mais dans la vraie vie, nous comprenons que tout se passe, surtout lors des élections). La raison en est que de nombreuses personnes souffrent de formes combinées d'amétropie, et l'incidence dépend en grande partie de la région de résidence, de l'âge, de la profession, de la génétique, de l'origine ethnique et de nombreux autres facteurs, souvent interdépendants. En conséquence, tous ces facteurs affectent les résultats des études médicales et statistiques, les études elles-mêmes sont très difficiles, et à l'échelle mondiale sont difficilement réalisables - du moins aujourd'hui, il est difficile d'imaginer un dépistage mondial avec une représentativité et une fiabilité des résultats suffisantes..

L'astigmatisme est un type d'amétropie. De plus, c'est la variante la plus courante de celle-ci, qui se produit beaucoup plus souvent que la myopie et l'hypermétropie combinées. Cependant, l'essence de cette violation de la réfraction intraoculaire ne peut être formulée aussi simplement que dans l'hypermétropie («je vois mal de près») ou la myopie («je vois mal au loin»). L'astigmatisme est "je vois mal du tout".

Dans la langue grecque antique, le mot «stigmatisation» était ambigu et était utilisé selon le contexte: cela pouvait être appelé stigmate, point, tache, etc. Cette racine est également multiforme dans la science moderne. En psychiatrie sociale, disons, le terme «stigmatisation» fait référence au rejet préjudiciable collectivement inconscient d'une personne au seul motif qu'elle porte une «étiquette» de diagnostic psychiatrique; en optique industrielle, l'astigmatisme est compris comme l'un des effets de distorsion de la lentille, etc..

L'astigmatisme au sens ophtalmologique est l'incapacité fondamentale du système optique de l'œil à focaliser clairement l'image observée sur la rétine, et les objets sont vus comme flous, quelle que soit leur distance des yeux. Ainsi, dans ce cas, «astigmatisme» peut être traduit par «absence de point (focal)».

La clarté de la perception visuelle est, avant tout, la clarté des frontières. Si nous imaginons, par exemple, un carré noir sur une feuille blanche comme neige, alors avec une vision saine, la frontière entre l'arrière-plan et chaque côté du carré ressemble à une fine ligne droite, et plus cette ligne est fine, plus l'image est nette, comme le disent les photographes. Avec l'amétropie, la bordure dans notre exemple cesse d'être une ligne et est perçue comme un dégradé, une transition douce entre le noir et le blanc. Mais avec l'astigmatisme, la situation est encore plus compliquée: certaines zones sont vues plus ou moins clairement, tandis que d'autres sont vagues. Par exemple, les côtés horizontaux du carré de coupe sont flous; ou, disons que les coins supérieur gauche et inférieur droit sont flous.

L'astigmatisme est généralement décrit comme «une discordance de la puissance réfractive dans différents plans transversaux perpendiculaires». Mais qu'est-ce que cela signifie et pourquoi cela se produit-il? Rappel: sur les schémas du globe oculaire, la cornée et le cristallin en coupe sont représentés comme idéaux, sous les boussoles, des arcs de rayon strictement constant. Cependant, en réalité, le rayon peut s'écarter quelque part, c'est-à-dire dans une zone, la surface est légèrement plus épaisse que dans les autres. Pour le dire simplement, l'astigmatisme est une vue du monde à travers une lentille avec une surface ondulée: non seulement il se réfracte, il réfracte également de manière inégale, dans différents axes et méridiens de différentes manières, et au lieu d'un plan focal, plusieurs sont projetés sur la rétine - d'où le flou de la finale image visuelle.

La plupart des études menées dans divers pays indiquent une prévalence de l'astigmatisme comprise entre 30% et 60% de la population adulte (nous ne parlons que d'un astigmatisme cliniquement significatif, car certaines fluctuations de la forme des structures optiques intraoculaires qui n'affectent pas l'acuité visuelle se retrouvent dans presque tous gens). Il existe une dépendance directe de la fréquence d'apparition de l'âge moyen de l'échantillon étudié (le plus âgé, le plus d'astigmatisme), mais cette tendance n'est pas absolue: l'astigmatisme, y compris sévère et compliqué, peut être détecté à tout âge.

Les causes

De toutes les causes alléguées de difformité astigmatique, il n'y a aucun doute, peut-être seulement une certaine influence (mais, encore une fois, loin d'être absolue) du facteur héréditaire. D'autres facteurs étiopathogénétiques font toujours l'objet d'études, de discussions et de discussions intensives. En particulier, la plupart des pages Wikipédia localisées dans différentes langues qualifient les causes de l'astigmatisme de «peu claires» ou «inconnues»..

L'astigmatisme acquis est le plus souvent associé à un traumatisme (y compris la chirurgie ophtalmique, où l'astigmatisme peut être une complication postopératoire), à ​​des modifications cicatricielles de la cornée dues à des brûlures, à des processus infectieux-inflammatoires et dégénératifs-dystrophiques, ainsi qu'au kératocône et à d'autres maladies de ce type.

Symptômes

Il existe plusieurs classifications de l'astigmatisme basées sur différents critères. Ainsi, il existe des formes cristallines, cornéennes (cornéennes) et combinées, astigmatisme direct et inversé, congénital et acquis; selon la sévérité, on distingue un degré faible (jusqu'à 3 dioptries), moyen (de 3 à 6) et fort (plus de 6 dioptries). Dans de nombreux cas, l'astigmatisme est associé à la myopie ou à l'hypermétropie..
Comme indiqué ci-dessus, il peut ne pas y avoir de déficience visuelle perceptible et subjectivement inconfortable avec un astigmatisme léger. Cependant, cette situation reste assez dangereuse, surtout dans la petite enfance et l'âge scolaire: maux de tête, asthénopie («faiblesse de l'œil», c'est-à-dire fatigue, réaction douloureuse aux charges visuelles, etc.), sévérité ou " sable "douleur dans les yeux. Dans certains cas, on note une diplopie (vision double), dans d'autres, la capacité à évaluer avec précision la distance aux objets est altérée, il y a une tendance à la nyctalopie («cécité nocturne»), tel ou tel degré de photophobie, l'habitude de plisser les yeux ou d'incliner la tête à un certain angle pour mieux voir.

L'astigmatisme sévère, en particulier ses formes combinées, en l'absence de correction est lourd des mêmes conséquences graves que les autres types d'amétropie: en raison d'une surtension constante, amblyopie, strabisme, diminution de la transparence des supports optiques, perturbations du système de drainage de type glaucomateux, dégénérescence et décollement de la rétine dus à manque d'approvisionnement en sang - en fin de compte, l'une des complications énumérées peut entraîner une cécité totale.

Diagnostique

L'astigmatisme nécessite un examen ophtalmoscopique et ophtalmométrique minutieux. Visométrie (évaluation précise de l'acuité visuelle à l'aide de jeux de lentilles interchangeables, tables Sivtsev-Golovin, etc.), réfractométrie, skiascopie; si nécessaire, une kératotopographie informatisée (cartographie de la surface cornéenne), une échographie et d'autres études sont prescrites, qui sont nécessaires et appropriées dans ce cas particulier.

Traitement

La correction optique de l'astigmatisme (dans le langage courant - «lunettes à cylindres»), ainsi que son traitement ophtalmique, devraient être consacrés à des articles séparés, car ce domaine, en raison de la complexité de la pathologie elle-même, est actuellement activement développé par le secteur de la recherche de la médecine mondiale et des leaders de l'industrie pour la production de produits médicaux.

Les principaux domaines de correction de l'astigmatisme (ce qui est presque toujours extrêmement important et doit être fait le plus tôt possible) restent les lunettes et les lentilles de contact avec une composante cylindrique de la courbure de la surface. De telles optiques doivent être fabriquées strictement selon les indications individuelles obtenues au cours des diagnostics les plus approfondis et ont souvent une topologie très complexe - qui, néanmoins, ne compense pas toujours complètement les erreurs de réfraction. Afin d'éviter des attentes et des réclamations injustifiées aux médecins, il faut le comprendre: en cas d'anomalie réfractive combinée prononcée, y compris une composante astigmatique, il est parfois physiquement impossible de fournir une vision claire et claire à n'importe quelle distance de cette manière. De plus, la correction passive ne peut ni éliminer les causes de l'astigmatisme, ni ralentir sa progression..

Le traitement étiopathogénétique consiste à corriger les rayons de courbure et la forme générale de la surface de la cornée et / ou du cristallin - lorsque cela est possible, il est démontré et justifié du point de vue pronostique. Pour cela, soit une opération microchirurgicale "traditionnelle" est réalisée (par exemple astigmatomie, scléroplastie, etc.), soit une lentille intraoculaire est implantée, soit une correction de la vue au laser est réalisée, qui s'est généralisée et reconnue dans le monde entier..
Cependant, le choix des lunettes, et le choix du modèle optimal de lentilles de contact (qui diffèrent considérablement par la qualité, le but, la base théorique initiale de leur développement, le matériau de fabrication, la stratégie et les tactiques d'utilisation, les règles de soin et d'hygiène, le coût, la durabilité et de nombreux autres paramètres), et la planification d'un radical interventions - si une telle décision est prise conjointement avec le patient - tout cela est, nous le répétons et le soulignons, un processus thérapeutique et diagnostique exclusivement individuel. Pas une seule méthode, pas une seule méthode de correction, en principe, ne peut être "en ligne" et être recommandée à tout le monde sans exception.

Par conséquent, la première et principale tâche du patient, si des problèmes d'acuité visuelle (ou des signes indirects de pathologie latente dans ce domaine) surviennent, est de contacter un ophtalmologiste le plus rapidement possible, sans perdre de temps et risquer de perdre la vue lors du test de lunettes achetées au hasard, avec une auto-médication avec l'aide certaines brochures ou «astuces d'Internet», lors de l'instillation ou du frottement dans les yeux, on ne sait pas quelles substances. L'astigmatisme est traité mais traité par les médecins.

Astigmatisme (systèmes optiques) - Astigmatisme (systèmes optiques)

Un système optique avec astigmatisme en est un, où les rayons se propageant dans deux plans perpendiculaires ont des foyers différents. Si un système optique avec astigmatisme est utilisé pour former une image croisée, les lignes verticales et horizontales seront au point net à deux distances différentes. Le terme vient du grec alpha- (a-) signifiant «sans» et στίγμα (stigmatisation), «marque, place, ponction».

contenu

  • 1 Formes d'astigmatisme
    • 1.1 Astigmatisme de troisième ordre
    • 1.2 Astigmatisme dans les systèmes qui ne sont pas axisymétriques
      • 1 astigmatisme ophtalmique
      • 1.2.2 Lentilles et miroirs inégaux ou déformés
      • 1.2.3 Astigmatisme intentionnel dans les systèmes optiques
  • 2 Voir aussi
  • 3 Liens
  • 4 Liens externes

Formes d'astigmatisme

Il existe deux formes différentes d'astigmatisme. La première est l'aberration du troisième ordre qui se produit pour les objets (ou parties d'objets) de l'axe optique. Cette forme d'aberration se produit même lorsque le système optique est parfaitement symétrique. Ceci est souvent appelé "aberration monochromatique" car il se produit même pour la lumière d'une longueur d'onde. Cette terminologie peut toutefois être trompeuse, car la quantité d'aberration peut varier considérablement en fonction de la longueur d'onde dans le système optique..

La deuxième forme d'astigmatisme se produit lorsque le système optique n'est pas symétrique par rapport à l'axe optique. Cela peut être une conception (comme dans le cas d'une lentille cylindrique), ou en raison d'une erreur dans la fabrication des surfaces des composants ou d'un désalignement des composants. Dans ce cas, l'astigmatisme est observé même pour les rayons provenant de l'axe des points de l'objet. Cette forme d'astigmatisme est extrêmement importante dans la vision de la science et des soins oculaires, car l'œil humain présente souvent cette aberration due à la forme imparfaite de la cornée ou du cristallin..

Astigmatisme de troisième ordre

Lors de l'analyse de cette forme d'astigmatisme, il est le plus courant de considérer les rayons d'un point donné sur un objet, qui se propagent dans deux plans spéciaux. Le premier plan est le plan tangent. C'est un plan qui comprend à la fois le point de l'objet en question et l'axe de symétrie. Les rayons se propageant dans ce plan sont appelés rayons tangentiels. Aéronefs qui incluent l'axe optique du plan méridien. Il est courant de simplifier les problèmes dans les systèmes optiques à symétrie radiale en sélectionnant les points d'un objet dans le plan vertical ("y") uniquement. Ce plan est alors parfois appelé le plan méridien.

Le deuxième plan spécial est le plan sagittal. Il est défini comme un plan orthogonal au plan tangent contenant le point objet est considéré et coupe l'axe optique à la pupille d'entrée du système optique. Ce plan contient le faisceau principal, mais ne contient pas l'axe optique. Il s'agit donc d'un biais du plan, en d'autres termes, pas du plan méridien. Les rayons se propageant dans ce plan sont appelés rayons sagittaux..

Dans le troisième ordre d'astigmatisme, les rayons sagittal et transversal forment des foyers à différentes distances le long de l'axe optique. Ces foyers sont appelés respectivement focalisation sagittale et focalisation transversale. En présence d'astigmatisme, le point hors axe sur l'objet n'était pas nettement visualisé avec le système optique. Au lieu de cela, des lignes nettes sont formées au niveau des foyers sagittaux et transversaux. L'image de mise au point transversale est une ligne courte orientée vers le plan sagittal; les images de cercles centrés sur l'axe optique, ou les lignes tangentielles à de tels cercles, seront nettes dans ce plan. Image en ligne courte de mise au point sagittale, orientée dans la direction tangentielle; les images de rayons divergeant du centre sont nettes dans cette mise au point. Entre ces deux foyers, des images circulaires mais «floues» se forment. C'est ce qu'on appelle le foyer médian ou cercle de moindre confusion. Ce plan est souvent le meilleur point de compromis d'image dans un système d'astigmatisme..

La quantité d'aberration due à l'astigmatisme est proportionnelle au carré de l'angle entre les rayons de l'objet et l'axe optique du système. Avec précaution, le système optique peut être conçu pour réduire ou éliminer l'astigmatisme. Ces systèmes sont appelés anastigmats..

Astigmatisme dans les systèmes non axisymétriques

Si le système optique n'est pas axisymétrique, soit en raison d'erreurs de forme des surfaces optiques, soit en raison d'un désalignement des composants, un astigmatisme peut se produire même pour les points axiaux de l'objet. Cet effet est souvent utilisé délibérément dans les systèmes optiques complexes, en particulier certains types de télescopes. Certains télescopes utilisent délibérément des optiques non sphériques pour surmonter ce phénomène..

Lors de l'analyse de ces systèmes, il est courant de considérer les rayons tangentiels (tels que définis ci-dessus), et les rayons dans le plan méridien (le plan contenant l'axe optique) perpendiculaires au plan tangent. Ce plan est appelé soit le plan méridien sagittal, soit, vaguement, seulement le plan sagittal.

astigmatisme ophtalmique

En optométrie et en ophtalmologie, les plans vertical et horizontal sont désignés respectivement comme méridiens tangentiels et sagittaux. L'astigmatisme ophtalmique est une erreur de réfraction dans les yeux, dans laquelle il existe une différence de degré de réfraction selon les méridiens. Elle est typiquement caractérisée par une rotation cornéenne asphérique, sans figure, dans laquelle la pente du profil cornéen et la puissance de réfraction dans un méridien sont inférieures à celles de l'axe perpendiculaire..

L'astigmatisme rend difficile de voir les petits détails. L'astigmatisme peut souvent être corrigé par des lunettes avec une lentille qui a différents rayons de courbure dans différents plans (une lentille cylindrique), des lentilles de contact ou une chirurgie réfractive.

L'astigmatisme est assez courant. Des recherches ont montré qu'environ une personne sur trois en souffre. La prévalence de l'astigmatisme augmente avec l'âge. Bien qu'une personne puisse ne pas remarquer un astigmatisme léger, une plus grande quantité d'astigmatisme peut entraîner une vision floue, un plissement des yeux, une léthargie, de la fatigue ou des maux de tête.

Il existe un certain nombre de tests qui sont utilisés par les ophtalmologistes et les opticiens lors des examens de la vue pour déterminer la présence d'astigmatisme et pour quantifier le nombre et l'axe de l'astigmatisme. Une carte optotype ou une autre carte oculaire peut initialement révéler une acuité visuelle réduite. Un kératomètre peut être utilisé pour mesurer la courbure des méridiens les plus raides et les plus plats de la surface antérieure de la cornée. La topographie cornéenne peut également être utilisée pour obtenir une représentation plus précise de la forme de la cornée. Un réfracteur automatique ou une rétinoscopie peut fournir une évaluation objective de la réfraction de l'œil et l'utilisation de cylindres de Jackson transversaux dans un phoroptère peut être utilisée pour rendre ces mesures plus subjectivement précises. La méthode alternative de phoroptère nécessite l'utilisation d'un graphique "cadran" ou "sunburst" pour déterminer l'astigmatisme et la puissance de l'axe.

L'astigmatisme peut être corrigé avec des lunettes, des lentilles de contact ou une chirurgie réfractive. Diverses considérations liées à la santé oculaire, à la réfraction et au mode de vie déterminent souvent si une option est meilleure qu'une autre. Chez les personnes atteintes de kératocône, les lentilles de contact toriques permettent souvent aux patients d'obtenir une meilleure acuité visuelle que les lunettes. Si l'astigmatisme est causé par un problème tel que des déformations du globe oculaire dues au chalazion, le traitement de la cause sous-jacente résoudra l'astigmatisme.

Lentilles et miroirs inégaux ou déformés

Le meulage et le polissage de pièces optiques de précision, à la main ou à la machine, utilisent généralement une pression vers le bas significative, qui à son tour crée des pressions latérales de frottement importantes pendant le polissage par course, qui peuvent être combinées pour fléchir et déformer localement la pièce. Ces distorsions ne possèdent généralement pas de frisé en raison de la révolution de symétrie et donc de l'astigmatisme, et deviennent progressivement polies de façon permanente à la surface si les problèmes provoquant la distorsion ne sont pas corrigés. Les surfaces astigmatiques et déformées peuvent causer une grave dégradation des performances optiques.

La distorsion de surface due au meulage ou au polissage augmente avec le rapport hauteur / largeur de la pièce (diamètre sur épaisseur). Pour la première commande, la résistance du verre augmente comme un cube d'épaisseur. Les lentilles épaisses aux proportions 4: 1 à 6: 1 fléchiront beaucoup moins que les proportions élevées, telles que les fenêtres optiques, qui peuvent avoir un rapport hauteur / largeur de 15: 1 ou plus. La combinaison de l'erreur de précision de surface ou de front d'onde et des exigences de rapport d'aspect de la pièce régit le degré d'uniformité du support arrière requis, en particulier à des pressions plus élevées et à des forces latérales vers le bas pendant le polissage. Le travail optique comprend généralement un degré de caractère aléatoire, ce qui aide grandement à maintenir la figure en raison des surfaces en rotation, à condition que la pièce ne se plie pas pendant le processus de polissage / battage.

Astigmatisme délibéré dans les systèmes optiques

Les lecteurs de disques compacts utilisent une lentille d'astigmatisme pour faire la mise au point. Lorsqu'un axe est plus net que les autres, les fonctions ponctuelles sont conçues pour projeter le disque sous une forme ovale. L'orientation de l'ovale indique quel axe est le plus grand et donc dans quelle direction la lentille doit se déplacer. La disposition carrée de seulement quatre capteurs permet d'observer ce décalage et de l'utiliser pour amener l'objectif à une meilleure mise au point sans se laisser berner par des indentations allongées ou d'autres signes sur la surface du disque.

Dans 3D PALM / STORM, un type de microscopie optique à ultra-haute résolution, une lentille cylindrique peut être introduite dans le système d'imagerie pour créer un astigmatisme, ce qui permet de mesurer la position Z de la source de lumière diffractive.

Les niveaux de ligne laser utilisent une lentille cylindrique pour diffuser le faisceau laser d'un point à l'autre.