Publication: Chromatic and monochromatic aberrations and multifocal designs: interaction and impact on vision
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Publication Date
2021-07-02
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Universidad Complutense de Madrid
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Abstract
An important part of the information that we receive from the world is through the sense of vision: the eye projects images on the retina, which transforms them into nerve impulses that reach the neuronal cortex, where these impulses are interpreted. However, the images projected onto the retina are not perfect, as they are affected by diffraction, scattering, and aberrations, which degrade contrast and decrease the resolution limit of the eye.
To understand the effect of aberrations on vision, it is necessary to develop technologies and experiments that allow objectively and subjectively assess their interaction. In this sense, Adaptive Optics (AO) has played an important role in increasing our knowledge about the neural processes of vision, since AO can be used to measure, correct and induce aberrations. Understanding what role aberrations play and what their impact is on vision will help to develop better correction designs for the eye.
The manipulation of the wavefront using AO also allows to induce a certain visual correction, so it can be used as a basis for visual simulators. As AO allows studying a new lens design or comparing across different lens designs even before they are manufactured, this is an excellent tool to test and improve optical corrections before they are implanted in the eye of a patient. Different technologies including deformable mirrors (DM), spatial light modulators (SLM), or temporal multiplexing by an optotunable lens (SimVis), are currently being validated and launched into the clinical practice.
In this thesis, AO technologies have been implemented and used both to study the effect of aberrations and to cross-validate different simulator modalities...
Una importante parte de la información que recibimos del mundo lo hacemos a través del sentido de la visión: el ojo proyecta las imágenes en la retina, la cual las transforma en impulsos nerviosos que llegan hasta el córtex neuronal, donde se interpretan estos impulsos. Sin embargo, las imágenes proyectadas en la retina no son perfectas, ya que están afectadas por la difracción, la dispersión y las aberraciones, que degradan el contraste y reducen el límite de resolución del ojo. Para entender el efecto de las aberraciones en la visión es necesario desarrollar tecnologías y experimentos que permitan valorar objetiva y subjetivamente su interacción. En este sentido, la Óptica Adaptativa (AO) ha jugado un papel importante en el incremento de nuestro conocimiento acerca de los procesos neuronales de la visión, ya que la AO se puede utilizar para medir, corregir e inducir aberraciones. Comprender qué papel juegan las aberraciones y cuál es su impacto en la visión, ayudará a desarrollar mejores diseños de corrección para el ojo, sin embargo, aún no se entiendo completamente. La manipulación del frente de onda mediante AO permite, además, inducir una cierta corrección visual, por lo que se puede utilizar como base de simuladores visuales. Estudiar un nuevo diseño o comparar varios diseños entre ellos antes incluso de que sean fabricados, plantea la AO como una excelente herramienta para probar y mejorar una corrección antes de que sea implantada. Para ello, diferentes tecnologías como los espejos deformables, los Moduladores Espaciales de Luz (SLM), la multiplexación temporal inducida por una lente optoajustable (SimVis), están siendo en la actualidad validados y lanzados a la práctica clínica. En esta tesis se ha utilizado la AO tanto para estudiar el efecto de las aberraciones como comparar diferentes simuladores visuales...
Una importante parte de la información que recibimos del mundo lo hacemos a través del sentido de la visión: el ojo proyecta las imágenes en la retina, la cual las transforma en impulsos nerviosos que llegan hasta el córtex neuronal, donde se interpretan estos impulsos. Sin embargo, las imágenes proyectadas en la retina no son perfectas, ya que están afectadas por la difracción, la dispersión y las aberraciones, que degradan el contraste y reducen el límite de resolución del ojo. Para entender el efecto de las aberraciones en la visión es necesario desarrollar tecnologías y experimentos que permitan valorar objetiva y subjetivamente su interacción. En este sentido, la Óptica Adaptativa (AO) ha jugado un papel importante en el incremento de nuestro conocimiento acerca de los procesos neuronales de la visión, ya que la AO se puede utilizar para medir, corregir e inducir aberraciones. Comprender qué papel juegan las aberraciones y cuál es su impacto en la visión, ayudará a desarrollar mejores diseños de corrección para el ojo, sin embargo, aún no se entiendo completamente. La manipulación del frente de onda mediante AO permite, además, inducir una cierta corrección visual, por lo que se puede utilizar como base de simuladores visuales. Estudiar un nuevo diseño o comparar varios diseños entre ellos antes incluso de que sean fabricados, plantea la AO como una excelente herramienta para probar y mejorar una corrección antes de que sea implantada. Para ello, diferentes tecnologías como los espejos deformables, los Moduladores Espaciales de Luz (SLM), la multiplexación temporal inducida por una lente optoajustable (SimVis), están siendo en la actualidad validados y lanzados a la práctica clínica. En esta tesis se ha utilizado la AO tanto para estudiar el efecto de las aberraciones como comparar diferentes simuladores visuales...
Description
Tesis inédita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Óptica y Optometría, leída el 21/01/2021