了解波前像差以及如何对眼睛的目的是在日常练习中对眼科医生的基本知识，然而，当涉及到近视管理，眼镜畸变，特别是球形像差和昏迷，越来越多地被提及或报告发表的研究论文。在本文中，我会帮助您了解如何解释眼镜的文献及其在近视管理中的相关性。
波前像差可以看起来很复杂，但是，当分解到核心概念时，单个波前的只不过是三维形状，即在时间冻结。复杂性归结为如何描述这种形状，并且您已经在日常练习中做到这一点！球体和圆柱形是较低订单像差的校正，这两个都只是形状。提供折射率为-0.25d的折射率，从其表面上几乎平坦的非常大的球体切割，而a -10.00d镜头被切割成更小的球体，以提供更弯曲的表面。想象一下，这些是上翘的碗，而-0.25就像一个非常大的搅拌碗，而-10.00就像一个小甜点碗。在这两种情况下，只有一个数字描述复杂的球形形状！
汽缸功率是相同的，除了描述基本圆柱体时，现在只有一个经络中的扁平边缘和曲线。同样，这种看似复杂的形状可以通过单个数字来描述沿着弯曲的子午线的曲率半径或其功率，如果折射表面则。通过组合球体和气缸，我们可以通过两个数字描述的两个经络沿着不同的曲率来定义更复杂的形状。表面的整体陡度由球形值描述，具有更高的数字，其描述了整个陡峭表面的较高数字，以及限定一个子午线偏离球面的汽缸动力。
当以数字形式描述高阶像差时，它只不过是遵循一个类似系统而逐渐增加复杂性的形状。对于每一张波前快照，唯一需要做的就是计算波前内每种形状的数量或权重，权重通常以被测量波前的波长为单位来描述。好吧,我承认这是开始声音困难在努力学习外语,和权重的计算个人波阵面形状组件是高度复杂的,然而计算机软件负责这种复杂性和愿意下班打卡的一系列数字波前你任何表面。你只需要能够解读这些数字，在这种情况下，你只需要记住权重值为零意味着没有形状存在——就像圆柱体功率为零表明没有散光存在一样，随着加权值的增加，波前中出现的形状也越来越多。
Zernike代表
有许多数学函数可以用来描述复杂的表面，但当涉及到波前分析时，经常使用的一系列形状是由泽尼克多项式表示的。幸运的是，你不需要了解泽尼克多项式的数学结构，就能理解它们如何表示波前的形状。它们只是一系列形状，就这么简单，你所需要想象的就是每个泽尼克多项式所代表的形状。
方便地，每个多项式可以通过单个数字来识别，好消息是，当谈到眼睛，特别是近视控制时，你只需要专注于其中的两个 - 球面像差（Z12）和昏迷（Z7＆z8）。
球差（Z12）
球面像差可以被认为是一个形状像一个有嘴唇的碗，而之前描述的球形形状没有嘴唇(见下图)。通过观察左边的图像，您还会注意到碗是倒置的，这是引入负权重值的地方。添加负号表示形状是倒转的，而不是表示形状变少了。因此，权重为0.5的球差与权重为-0.5的球差具有相同的尺寸，只是在后一种情况下，图像将被倒转。
正球面像差
负面球形畸变
Like a sphere, spherical aberration is what’s classed as a rotationally symmetrical aberration - if you image a slice (section) through the shape and then spin it around its central axis by any amount and take a second section image, both sections will look the same. A cylinder on the other hand changes shape as you spin it around, meaning that it is a non-rotationally symmetrical surface. More in this shortly when we dive into coma, but before we concede this aspect, the measurement aperture (also known as pupil size) of the wavefront needs to be understood.
孔径（瞳孔大小）的重要性
泽尼克波前形状在单位圆(孔径/瞳孔)上计算。在球差的情况下，这是重要的，因为瞳孔直径决定了球差碗型唇刚刚描述的下落。想象一个甜点碗，有一个直径10厘米的大嘴，你被要求用泽尼克的术语来描述它。你会先锻炼多少碗可以表示为一个球体,让任意说碗里像一个球体,球体权重70%左右是70%,现在我知道我之前谈到波长单位,但我们正在考虑时发生。这里我们讨论的是一个甜点碗，所以70%的球形重量，请容忍我。
接下来，我们制定了多少碗看起来像球面像差（Z12）的形状。在这种情况下，碗有一个大唇，所以它可能有60％的球面像差，但请记住我们已经说过的形状。为了使球面像差看起来像一个碗，我们需要倒置形状，所以在这种情况下，加权将被记录为-60％。现在我们能够呼吁任何甜点碗制作工厂，了解Zernike表示法，并要求他们制作直径10厘米的碗，具有70％球形重量和-60％球形像差重量，他们会做只要告诉他们这些数字就重新创建碗的合理工作，虽然你悄悄地反映了Zernike多项式的惊人和奇迹！嗯，不是因为你仍然需要掌握瞳孔大小如何影响这些测量。
让我们现在坐同一个碗，除了我们现在只考虑中心6cm直径-想象你正在看碗从顶部通过一张卡与6厘米洞。同样的碗，我们刚刚将形状评估孔径从10cm减小到6cm。现在，当我们应用Zernike形状描述符时，我们可能仍然会说碗更像一个球体，因此球体的权重为90%，但现在，在评估球差形状的权重时，我们忽略了在评估较小的6cm孔径时被模糊的边缘。现在我们有一个较小的球差，因为并没有边缘，为了方便起见，让我们说，只有-10%的权重（记住，负值只是意味着形状已经反转）。
相同的碗和相同的形状描述符当直径超过10cm时，球差形状的权重为-60%，当直径超过6cm时，球差形状的权重为-10%。球体的等级也从10cm直径时的70%增加到6cm直径时的90%。我想说的非常非常重要的一点是，像差，至少当用泽尼克多项式描述时，如果没有说明瞳孔的大小，像差是没有意义的描述符。如果我们从早些时候从我们的虚构碗制造商打电话，刚刚告诉他们Zernike号码而不告诉他们直径，他们不知道制作碗的大多。
球面像差可以说是近视治疗中最重要的眼差，但这篇文章开始变得太长了。深入下面的文章，了解更多了解球面像差和球面像差，住宿和多焦点软隐形眼镜．
昏迷（Z7＆Z8）
Coma由两个Zernike术语表示，因为Coma描述了一个非旋转对称的形状（当形状围绕其中心轴旋转时，穿过形状的切片会发生变化），这应该很容易让您的头转向，因为每次您指定圆柱体功率时，您都会使用非旋转对称的形状描述符。定义圆柱体的重量（其功率）和方向（轴）-换句话说，您已经擅长使用两个数字来定义非旋转对称曲面的形状。当涉及到波前时，这只是做得稍有不同-请容忍我，我们将另一个侧面轨迹，这次是折射柱功率的矢量表示。
折射的矢量表示
作为眼科医生，我们用于在定义气缸方向时轴符号，但是可以定义圆柱形表面的不同方式是通过水平/垂直子午线的汽缸电量和斜倾斜度的电量有多少（45°/ 135°）经络。矢量折射表示中的这些子午线是术语J180和J45。使用该符号，具有轴180°的圆柱体将在J180术语中加权，J45术语没有重量，并且具有轴45°的圆柱体将在J45项中加权，J180术语没有重量。在与轴22.5°的圆柱体中具有比例加权之间的圆柱轴在J180和J45中具有相同的重量，并且具有轴30°的圆柱体在J45和J45中的1/3中具有2/3的重量。
显然，这种符号不实际用于在折射中描述汽缸，但是当需要更容易的描述符时，例如想要应用统计分析，因为J180和J45使用相同的描述符。在这种情况下，两者都在屈光度下测量，而实践中使用的符号使用屈光度（功率）和度（轴）。如果使用相同的描述符，则更容易在不同的人身上进行比较，这就是载体表示通常在研究论文中描述的原因，但我倾斜。
回到昏迷
昏迷就像散光一样是非旋转对称的形状 - Z7描述了垂直子午线和Z8中存在的形状重量计描述了水平经络中存在多重彗形形状的重量。彗形形状本身就像一个偏移疙瘩 - 见下文，重量决定了所描述的波前在波前显而易见的疙瘩。ZONO的彗差值表明，在波前的形状根本不是显而易见的，并且随着COMA的重量增加，疙瘩形状变得更加明显。
Z7昏迷
z8昏迷
Just like spherical aberration, coma is also affected by pupil size - assessing a wavefront over a smaller pupil size will move the coma ‘pimple’ closer to the optical axis, and assessing over a larger pupil size will move the coma ‘pimple’ further from the optical axis.这进一步照亮了为什么Zernike定义的波前术语毫无意义而不知道他们已经评估的瞳孔直径。
总畸变
通过求解各个Zernike多项式权重的绝对值（移除的任何负符号）来实现总像差的加权值 - 在波前的整体形状中表示更高的复杂性。因此，在较大的瞳孔直径上测量的波前也倾向于，但并不总是表现出更高量的像差。具有增加的瞳孔直径的较高的总波形像差也可以通过较大的表面积的较大的瞳孔来解释 - 因此可能发生偏差的区域更多的区域。这再次突出显示指示在显示波前像差值时在测量期间使用的瞳孔大小的重要性。对不起，我继续敲打这个鼓，但我已经悲伤地阅读了太多的科学海报和论文以一些形式的波前像差报道，这些形式没有包括所用的瞳孔直径，从而使报告的分析毫无意义。
眼镜畸变
眼睛是非常强大的折射装置，因此，当它们通过眼睛折射时，波前表面通常是非常陡峭的——不管存在多少像差(偏差)，它们看起来大致像一个球体。这意味着它们整体形状的很大一部分可以被描述为一个球体，正如我们已经讨论过的，你已经很擅长把它形象化了，因为你每天都在考虑球面折射。
人眼中还存在一定数量的球面像差，为了使事情更有趣，球面像差随调节而变化。一些多焦隐形眼镜故意操纵球差，以增加老视矫正的焦深。这里有一个微妙的平衡，尽管像大多数高阶波前像差一样，较高的权重往往会导致与理想焦点的较大偏差。产生过多的球差，增加焦距的好处就会因图像失真过大而丧失。了解更多有关球面像差的信息了解球面像差和球面像差，住宿和多焦点软隐形眼镜．
昏迷通常比球面像差更不明显，但在个体上变化并且趋于往往扭曲视力的质量。有些人有一个略微流离失所的角膜顶点，这意味着他们的视线交叉到角膜顶点的一侧。这些寄存器作为昏迷，因为它们部分地符合前面描述的移位的'疙瘩'效果，疙瘩是角膜的顶点。在更极端的情况下，像Keratoconus一样，'Pimple'更明显，更流离失所，导致更多的昏迷。了解与角克拉托克斯的关联有望有助于可视化为什么昏迷倾向于对视力质量产生负面影响，具有较高量的昏迷，从而产生更大的视觉扭曲。
总结
如果您读过这一点，您现在应该有足够的了解如何解释波前像差，并且能够在研究论文中提到时对其互动的理解。在整个帖子中，我包含了链接，这些链接将指导您删除深入了解更高阶的像差。否则主要采用家庭消息是波前像差测量只是形状描述符，并且始终记住，评估波前的瞳孔直径是无法省略的基本特征。
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关于保罗
保罗·吉福德博士是澳大利亚布里斯班的一名研究科学家和行业创新者，也是近视简介的联合创始人。
