的模式圖被享有國際聲譽的雜志《視覺研究》選做該雜志的封面并非偶然。它不但說明視網膜和照相機一樣成為倒像，也促使幾何光學向生理光學大大邁進了一步。
2）謝納的針孔實驗，證明了人眼只有既可看遠又可看近的調節裝置，這是動態屈光研究的開始：說明人眼具有既可以看清楚遠處物體又可以看清近處物體的眼屈光系統的調節裝置。其后林德納等于 1927年根據上述原理設計了針動檢影法。這種方法需要被試者主觀判斷視標在視網膜上成像的清晰度，故稱為自覺檢影法。目前稱為電腦驗光的自動驗光儀，有的仍采用謝納試驗的設計原理，用來放松調節。
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3、托馬斯·揚（ 1773～1829），英國的物理學家和內科醫師。
1）前述謝納實驗只證明了人眼有能夠看遠和看近的調節裝置，但這種功能產生在眼的哪—部分還未確定。托馬斯·揚用實驗證明人眼不是用改變眼軸長短的辦法進行屈光度的調節并排除了改變角膜彎曲度調節屈光度的可能性。
2）他曾提出顏色視覺的理論，后經黑姆霍耳茨的努力，創立了現在通稱的揚－黑氏色覺學說。即在視網膜上只有 3 種光的感受器。它受紅、綠、藍3 種色光的刺激而感光。 3）他還于 1793 年用謝納的針孔實驗法為自己檢查屈光不正，其結果有－1.68D的反例近視散光。這是人眼散光的最早記載
4、黑姆霍耳茨，德國生理學家和物理學家，是當時科學界的代表人物，他不但是眼生理光學的奠基人，也是現代醫學的知名人物。
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1）他的檢眼鏡的設計成功使眼科醫師第一次能夠直接看到人眼視網膜和視神經乳頭的真實變化，世界著名眼科學權威一致認為應把黑姆霍耳茨于1850 年發明檢眼鏡的日子做為現代眼科學的開始。
2）黑氏于 1960年否定了瞳孔對調節的作用，并初步證明調節功能是由晶狀體表面彎曲度的改變所實現。這為人眼動態屈光的研究又向前推進—步。
5、古耳斯特蘭德，瑞典人。由于他把透鏡的衍射應用于眼，于 1911年獲得諾貝爾醫學獎，并在黑氏色基礎上不斷充實，完成了簡略眼、精密模型眼的制作，并設計了很多精密的光學儀器．為光學儀器應用于臨床作出了貢獻，其中最突出的足以他的名字命名的裂隙燈和顯微鏡，以及大型檢眼鏡。
6、唐德，荷蘭人。眼屈光不正的奠基人。
唐德于 1856 年發表了選用眼鏡矯正屈光不正的文章，接著又于 1860 年發表了《屈光不正與其結果》和《散光與柱鏡》，最后于l864年發表了他的代表作《眼的調節與屈光不正》。他的這些著作為眼的屈光性視覺障礙及其矯正方法奠定了基礎。被推祟為眼屈光不正史上的代表人物。
杰克遜繼唐德之后發表了很多有關眼屈光不正和論述近視眼的文章。于 1885 ～1895年發表了關于檢影鏡的原理及應用。他的名字與我們常用的交叉柱鏡聯在一起，它是由斯托克斯于 1849年所設計，后由杰克遜首先采用并使之推廣。 二、我國屈光學發展 （一）我國的光學發展
1、墨翟的《墨經》論述了光與影的關系.他認為，光照的地方沒有影子，影子所在的地方沒有光。一個光源只有—個影子，兩個光源就有兩個影子。即光是直線進行的、他還指出了光有反射的特性。
2、《考工論》、《淮南子》及《博物志》
這三部著作是我國古代研究科學技術的文獻。記錄了凹球面鏡取火的記載。《博物志》則記載了利用凸透鏡的折光聚焦取火。
3、沈括(1031—1095)的《夢溪筆談》對光的直線進行和凹面鏡成像作了進一步解釋，他指出，鳥在空中飛行時，拉到地面的影子是正的，并跟著鳥的飛行方向移動。但如果光先照鳥，再穿過窗上的小孔，所成的影子是倒的，看起
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來鳥的影子也是倒著運動的。 還詳細敘述了鏡子的大小與曲度成像的關系。（二）眼鏡史
世界上最先使用眼鏡的是中國人。根據杜克—埃爾德所著眼科教科書中介紹，馬可·波羅于 1270 年到北京時，看到元朝 ( 忽必烈時代 )官吏戴凸透鏡閱讀文件。馬可·波羅是意大利威尼斯人，可能在他回國后，告訴威尼斯的工匠設法仿制，因而傳入歐洲。
但據聶崇侯的《中國眼鏡史考》 認為中國南宋時，即 13世紀前半葉已發明了眼鏡。第—副眼鏡可能是宋朝的一位獄官所發
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明。又據徐善卿 1989年的《中國眼鏡史新探》中講，“前幾年，在揚州漢墓中發現了水晶放大鏡，可將物體放大四五倍，從而把我國的眼鏡史從南宋又上溯了 1200年。至于用玻璃磨制的眼鏡可能是由西方輸入的。
1911 年開了精益眼鏡公司開業，為“中國眼鏡業”的開始，以反對德國人在中國開設了眼鏡店，稱為“高德洋行”。
（三）屈光史：
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對我國眼屈光學作出較大貢獻的則應首推畢華德教授，著有《眼屈光學及其測定法》《中國眼鏡史》等。
1936年劉以祥所著大學叢書《近代眼科學》中，對眼屈光及調節作了較系統的敘述。孫桂毓的《眼的屈光學概述》是我國解放初期的眼屈光學專著。
1982 年，中華眼科學會眼屈光學組成立。定期舉行學術交流，舉辦眼屈光學學習班，并出版了《眼屈光學專輯》。
1984 年討論通過了
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《真、假性近視的定義及分類標準》。主要進行了學生近視眼的防治工作，調查近視眼的發生率，尤其在推動青少年近視眼的防治方面作出了貢獻。孫濟中于1950 年初設計了用小數記錄，以“ E ”為視標的《國際標準視力表》用以檢查遠視力。徐廣第于 1955年設計了與上述遠視力相對應的《標準近視力表》，并提出用遠視力和近視力互相配合初步診斷眼屈光不正，他還用雙眼分視兩個近目標 ( 雙眼合像) 模擬看遠，用以診療假性近視和預防真性近視。
20 世紀 60 年代繆天榮設計了視標增率均勻并可用于統計的《標準對數視力表》，并以該表中的 5項標準成為我國視力表設計的國家標準。
胡誕寧應用眼遺傳學研究得出，中國人的高度近視為常染色體的隱性遺傳，低度近視為多因子遺傳，遺傳和環境對眼屈光的影響約各占 50％，他還對阿托品防治近視眼作了較系統的觀察。此外，徐寶萃對眼屈光的客觀檢查和立體視覺的研究，王永齡對推廣帶狀光檢影法，汪芳潤測定了學齡前兒童眼屈光的生理值，顏少明和劉藹年設計了( 立體視覺檢查固 ) 和《雙眼影像不等檢查圖》，楊沛霖設計了動態模型眼，計尚年在檢影工作中發現了 S圖像并出版了《檢影研究及其應用》，對在檢影中尋求中和點作了精辟描述，等等。他們都為我國眼屈光學的發展作出了貢獻。
三、看未來
整個眼屈光學的發展與光學技術的發展有著密切關系。它為眼科手術和藥物治療的預后提供了可靠依。
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激光干涉視力計、激光散斑圖已被用來診斷眼屈光不正盲人激光手杖、盲人激光眼鏡將為盲人提供理想的助視器 激光全息術：其再顯現象可以顯示三維空間的特點
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眼是光的感受器官．它的發生和進化與光的存在不能分開，尤其太陽光與人眼的關系。人類視覺中最為突出的雙眼視覺、立體視覺和視覺心理學等高級視覺功能是動物視功能進化的頂峰，它也是人類在所處的環境中長期勞動、長期適應和不斷演化的結果。一、眼屈光系統的演化
（一）太陽與眼：
古代的希臘人已經認識到眼睛是由太陽的存在而產生，并且是適應太陽的各種特性所演化的感覺器官。
例如光是直線行進的，人眼可以根據進入眼內光的方向辨別外界物體的位置和方向。再者，太陽有升有降，天氣有晴有陰；人類視網膜中心凹處的錐體細胞專司明處的視覺，周邊部的稈狀細胞專司暗處的視覺，形成明暗范圍被廣的光視覺。介于明暗之間的黃昏視覺則由旁中凹處的錐體和桿體兩種細胞共同負責。黃昏視覺的另一表現為視網膜對光譜中波長的敏感度向短波移位。當滿天星斗的黃昏時刻，走進萬紫干紅的花園中，所看到的紅花黯然失色，而藍花則更顯得鮮艷奪目。這就是視網膜的視覺二重性，即Purkinje現象。此外眼睛還有調節光強弱的光圈——瞳孔，和防止光彌散的色素層。眼睛對于光譜中的綠光最為敏感，并在正視眼的視網膜上集焦，相對的對紅光為遠視，對紫青光為近視。眼的屈光系統不但有屈光成像的作用，還可把從400nm 開始的短波和大部分紅外線濾掉，這對視網膜起到保護作用。
（二）光與眼的進化
眼是光的感受器，它的適應和進化受外界光的變化所決定。
隨著動物的進化，動物的眼由簡單到復雜，由綠眼蟲的眼點進而為昆蟲的復眼。復眼由無數“小眼”所組成。晝行者由于小眼的視角小，一個小眼只能看到物體的一部分，許多小眼的像并列起來才可形成完整的像，稱之為“并列像眼”。夜行動物的小眼視角大，每個小眼都可形成一個完整的象，最終重疊在一起稱之為“重疊保眼”。重疊像眼有較高的視敏度，適合在夜間或在微光環境中看東西。復眼已有透鏡屈光成像的結構，具有辨別形狀和顏色的功能，還可看到紫外線，故可用紫外線，即“黑光燈”誘捕害蟲。此外，復眼還有辨認偏振光的特殊功能。由昆蟲的復眼再進化為脊椎動物的腦眼，使眼的屈光系統更趨完善。
陸地生活的動物為了覓食和防御敵襲都要看得遠，是正視眼或接近于正視的輕度遠視。而鳥類，如雞為了看嘴尖處的食物和防備空中老鷹的襲擊，視網膜上有專司看遠和看近的兩個感覺中心。
動物利用晶狀體進行調節的方式可分為兩大類。其一，改變晶狀體形狀者，以人眼的調節變化為代表。再者，為改變晶狀體的位置使其整體前后移動者，以硬骨魚為代表。它是借助于晶狀體后面的牽拉肌進行調節。
兩棲動物為了適應水陸兩種生活環境，要有極大的調節變化。
有些水鳥既要在空中飛翔又要在水中覓食，為了水陸兩種條件都能看得清楚，要有極大的調節幅度，因此它的晶狀體不但為圓形而且很軟，有者甚至成為液態。這樣就可使眼的屈光度在短時間內發生極大改變。例如鸕鶿的調節力量可達40.0D－50.0D。
動物其他改變屈光度的方法：企鵝出水之后利用瞳孔縮小的辦法使眼的焦深增加，使陸上的視力提高。有的潛水鳥在水中時把瞬膜上附有的類似透鏡的鏡面加在眼前用以增加眼的屈光度。此外還有利用脈絡膜的局部向前鼓起把視網膜向前報移，使眼的屈光度發生改變。最為有趣的是海豹的眼，它的角膜具有高度的散光，在水中角膜散光消失，并用水中產生的高度遠視使水平子午線上的高度屈光不正得到矯正，便于水中觀察物體。露出水面后，由于光的強度增加，則借助于極為活躍的縮瞳肌把瞳孔縮為一條垂直裂隙，這樣就把水平線上的高度屈光不正予以排除，又可在地面上得到較清晰的視力。
（三）雙眼視覺的演化
比較解剖學和雙眼視覺的專著中都強調，隨著動物的進化嗅覺器官逐漸退化而視覺器官則不斷進化。所以隨著進化，動物的嘴和鼻逐漸向后退縮，眼睛逐漸向前突出。
人眼區別干其他脊椎動物的主要特點，是隨著
胚胎的發育兩只眼球逐漸由腦的兩側向頭的正前方移動，待到降生時嬰兒兩只眼球已移到頭的正前方。從兩眼所夾角度的大小，可以粗略地看到各動物的進化程度。凡被獵動物的兩眼偏向頭的兩側，這樣可以擴大觀察視野便于逃避敵襲。獵食動物的兩眼則向頭的前方移動，使雙眼視野的比例慢慢增加，逐漸向雙眼視覺發展，為準確地捕獲跑動的被獵動物創造條件。
人類對于眼前目標的細節既要看得清楚又要把所在空間位置判斷準確，兩眼的集合和調節聯合運動相應形成。Brouwer所繪制的示意圖說明各種動物在種系發生中支配兩眼調節與集合聯合運動的佩利阿核的發展和雙眼視野逐漸增加的關系。從圖可以看到，低級動物由大細胞所組成的側方核完全分開，隨著動物的進化兩眼向頭的前方移動，雙眼視野的重疊比例增加，位于兩側的兩組細胞亦逐漸向中央靠攏互相融合成為一體。待到人，則中央聯合部分向前突出，成為中間所示的佩利阿核。嚙齒類的兔雙眼視野很小，佩利阿核尚未發育。大部食草類動物已有此核的痕跡。肉食類動物為了看近雙眼視野比例增加，此核的發育更為明顯。
（四）人眼物象的倒轉：
物體既然在視網膜上成為倒像，為什么我們看到的萬物都是正的呢 ? 這要提到 Stratton 試驗，這是他于 1897年在他自己身上所
做的實驗。他是用 Kapler所設計的成為倒像的望遠鏡戴在自己的眼前。剛戴時看到外界任何物體都是倒的，頭暈腦脹，寸步難行，只好憑著自己的意志扶著物體才可挪動。要堅持一段較長的時間，慢慢地把外界的物體看成是正的，癥狀才能消失，并慢慢恢復自由行動。但把眼前那套透鏡拿掉之后，和從前一樣裸眼看外界物體時，又感到物體是倒立的，上述干擾癥狀又出現。但這次癥狀維持很短時間即行消失。
通過上述試驗證實，外界物體在視網膜上的像是倒的，并可用毅煉的辦法把它顛倒過來。也就是說，眼的例像是事實，人們看到外界物體是正立的也是事實。這兩個相反的實際現象如何統一起來，要用視覺心理學，即鍛煉或經驗來解釋。所以對外界物體的觀察，要用視覺判斷被觀察物體的空間屬性，如遠近和上下等，除了視覺的末梢感覺之外，觸覺和肌肉的本體感受系統的協同作用是不可缺少的。
二、眼屈光系統的成像
眼睛要能看清楚外界的物體必須具備下面的三個基本條件。首先，眼的屈光系統是完全透明的，這樣可使由外界進入眼的光，從角膜到視網膜這個徑路中沒有任何障礙；其次，外界物體在視網膜上所成的像恰好落在視網膜的中心凹．其成像應清晰且需足夠大；第三，整個視覺分析器，也就是從視網膜、視神經、視索、視放射到大腦皮層的整個視路中的相應部分，必須完整并具有正常功能。
（一）人眼的屈光生理
外界物體要在視網膜上能夠形成清晰的像，就要使來
自物體的光在進入眼球后產生生理的光學作用，使被屈折后的光在視網膜的感光層聯合起來結成清晰的物保，以后由視路把像的信息傳到視覺分析器，才能產生視覺。光進人眼球后的路程變化系由角膜、房水、晶狀體、玻璃體以及它們的各個屈光界面組成的屈光系統所決定的。
1、角 膜
在眼全部屈光中，很大部分的作用是由角膜表面所完成的。角膜表面屈光力的計算公式為D＝1000(n—1)／r式中的n是角膜折射率，r是角膜的彎曲半徑，1是水的折射率。根據角膜曲率計求得的角膜屈光力為40.0D～45.0D。角膜所以有如此強大的屈光力，首先是由于空氣與房水之間的折射串差別較大，其次是因為角膜的表面彎曲度。實際上，角膜表面并不是真正的球形，它的周邊部要比中央扁平些，但在看物時，只用到中央部分，因而可以把它當作一個球體來看待。角膜的曲率半徑不能在活人的眼上直接測量，死后的眼又有改變，只能采用間接測量法，用角膜曲率計測量角膜表面的彎曲度，它根據角膜表面好象是一個凸面鏡，鏡面成像大小隨著曲度的大小發生改變，即彎度愈大，像就愈小。因此，以發光體放于角膜之前，如物體大小和物與眼的距離為固定的巳知數，按照像的大小就可以計算出角膜的彎曲度。
角膜系透明屈光介質，其前面具有凸球面反射鏡的光學作用，故投射放角膜表面之光線，約有2.5％被反射。另外角膜對波長660nm及390nm間之可視光線任其透過，但對短于295m者，可吸收之。據研究，角膜上皮吸收紫外線的蜂值波長為265M，故雪地、冰面等集中反射及電焊弧光等系角膜損傷的常見誘因。
2、房 水
房水乃充滿前后眼房中的無色透明澄清液體，為眼球屈光系第二介質。系由睫狀體之睫狀突起所分泌，泌出后先注入后房，然后經瞳孔、前房、舒萊姆導管，繼經靜脈排出眼球外，如此川流不息。其生理功能主要有三：
1）．房水屈光率為1.336，角膜構成了房水透鏡的前曲面，角膜的前曲率半徑和房水的折射率等是構成角膜屈光力的重要因素。
2）．供給晶狀體、玻璃體、角膜等營養代謝所必需物質，及代謝物的運輸排泄。
3）．維持眼內壓及眼球正常緊張形態(正常眼內壓平均為18—23mmHg)。
3、晶狀體
晶狀體的屈光性質復雜，從組織學上
可以觀察到它具有很多層次：
1）、晶狀體的介質愈向中央，其密度越大，因而大大增強了它的集光力量。
2）、從組織學上還可看到晶狀體各層并非精確地按照均等的曲度呈向心性彎曲，而是外層皮質的彎曲度較小，中央核的彎曲與周圍皮質比較起來更接近于球形。因而使晶狀體形成了一個由周邊向中央逐漸增加其屈光力的凸透鏡。
3）、晶狀體后面的彎曲度比前面要大一些．前表面的彎曲半徑約為10mm，后表面則約為6mm；晶狀體核的屈折率為1.43，周邊部為1.386，其平均值為1.39。晶狀體靜止的屈光力為16.0—20.0D。
4、玻璃體
玻璃體系無色透明凝膠狀組織，填充于眼球內腔，為眼屈光系終末之屈光介質；其具有與房水相等的屈光率(1.336)，光線透經至此，為最后之屈光成分，一經屈折后，立可透射于視網膜上成像而引起光化作用。玻璃體除有確定性的屈光生理功能外，尚具保持眼球正常形態與眼內壓平衡之職能。玻璃體內并無血管及神經組織，有關其營養素供應、新陳代謝物質交換等，主由脈絡膜負責。
三、模型眼前面講過眼睛是一個復雜的光學系統，眼的光學數據都是根據測量和計算所得的。最多采用的是helmholtz和gullstrand的結果，以Gullstrand的數據更為精確。
眼睛既然可以比作一個報復雜的光學儀器，按照光學原理它應當有三對基點的存在。這三對基點即前、后主點、前后結點和前、后主焦點．圖1-2-6把眼的各基點在眼內的相互位置表示出來。
主焦點：系平行光線經眼屈光系折射后與主軸相交點．簡稱焦點。人眼屈光系的第一焦點（f）位于角膜前15．7mm處(－15.7mm)，若由此點發出的光線人射至眼內，則成為平行光線。其第二焦點(f，)位于角膜后24．38mm處，即平行光線入眼后成像的位置。在正視眼即位于視網膜黃斑中心凹處。
主點：系屈光成橡的參考點，許多基本線段如焦距、物距、象距等均以此點起算。主點可依作圖法、公式法計算求得。人眼第一、二主點(P、P‘)分別位于角膜后1.348mm、1.602mm。故眼第一、二焦距應為－17.05mm、＋22.78mm。
結點：次軸光線與主軸相交之點。亦即以任何角度射向第一結點(N)的光線，經光系折射后，均由第二結點(N‘)以同一角度射出，雖向一側移位，但方向不變。人眼屈光系的第一、二結點分別位于角膜后7．078mm和7.332mm處。
因此，將以眼球光學常數及三對基點的數值為基礎，模擬人眼光學結構的模型即稱為模型眼。主以Gullstrand六折射面精密模型眼為標準(圖1-2-7)。眼科臨床中遇及的諸多問題，如有關人工晶體厚度、低視力助視器放大倍率等的計算，均建立在模型眼的光學基礎上，可作為眼光學系統理論研究的依據。
該模型眼是將角膜設計為前后兩折射面，晶狀體含晶體核，并有晶體前面、核前面、核后面及晶體后面的四折射面，故謂之“六折射面”。由于含有晶狀體，可表達調節的屈光狀況，因此該模型眼可分為調節靜止狀態和極度調節狀態(其三對基點參數及眼光學常數見前及表1—1)前者眼的總屈光力為58.64D；后者則約為70.57D。眼睛調節時所增加的＋12.0D的屈光力，對人類來說是由晶狀體改變其形狀所完成的。
四、簡略眼 為便于理解和使用，依光學原理將模型眼進一步簡化，簡化后求得的模型眼叫簡化眼(ReducedEye).如兩個主點和兩個結點的位置都很接近，將兩點合并起來取其平均值，將它看成只有一個主點、一個結點和兩個主焦點，不會影響計算的準確性。圖1-2-8即是簡化眼的模式圖。
該簡化眼將眼球的各種屈光單位用一個理想的球面來替代。這個球面的彎曲半徑為5.73mm。在該球面的一側為空氣，另一側為房水和晶狀體，它的折光系數為1.336；球面的表面恰好位于角膜后方1.35mm，即位于前房之內；它的結點或光學中心位于角膜前表面的后方7.08mm，也就是晶狀體的后極部；其前焦距是17.05mm，即在角膜前15．7mm；后焦距為22.78M，即在角膜前表面后方24.13mm處；按正常眼的平均值計算，其后主焦點恰好落在視網膜的中心凹。按照表1—1的前焦距為17.04mm，則眼的總屈光度為1000／17.054＝58．64D，亦可用后焦距22.785計算(1000／22.785)×1.336＝58.64D.
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