【问题标题】:Is it possible to modify an image so someone with myopia could see it clearly without glasses?是否可以修改图像,使近视的人不戴眼镜也能清楚地看到它?
【发布时间】:2011-02-03 13:01:50
【问题描述】:

或者更好的是,是否有可用的软件可以做到这一点?

--新细节

对于那些说这不可能的人,我记得在大学时,盯着投影仪,可以改变模拟焦点,这样我就可以在不戴眼镜的情况下获得清晰的图像。

【问题讨论】:

  • Vou traduzir por você(我会为你翻译)
  • 请注意,英语是 Stack Overflow 上的首选语言。
  • @Tom 你可以自己翻译答案,对吧?我看到你有一个英文网站 =)
  • @Gnovice:我想过,但不确定。我记得很久以前就想知道同样的事情,所以我想,“为什么不呢?”
  • 有趣的是,实际上有些人似乎已经想出了办法。我们只需要等到我们得到全息显示器......

标签: image rendering


【解决方案1】:

很遗憾,没有。近视的问题是进入眼睛的光没有正确聚焦在视网膜上。无论您对图像做什么,该图像都会散焦。以任何方式使图像失焦只会意味着观看者将获得模糊对象的更模糊图像。

这个答案的疯狂部分:如果你有一个显示器,对于每个像素,这可能会在不同的发射角度以不同的强度/颜色发光。如果您有这样的设置,并且有支持它的图像,并且您知道要调整的确切数量,并且可以让人们坐在正确的位置,那么您可能会调整它以使其集中。然而,这更像是一个概念上的白日梦,而不是可行的现实。

编辑:汤姆让我对此作出回应:

我记得在大学时,在投影仪中搅拌,可以改变模拟焦点,这样我就可以在不戴眼镜的情况下看到清晰的图像。

我假设您有架空/电影/液晶投影仪或类似的东西...我猜它没有任何区别。它们具有手动对焦功能,可用于使图像聚焦或失焦……这用于允许图像在不同的墙壁/屏幕距离处正确聚焦。我不确定您所说的“在投影仪中搅拌”是什么意思……但我假设您的意思是“凝视投影仪”。

我还没有尝试过(因为我不需要眼镜,所以我不能),但我怀疑这会奏效。但是您所做的与戴眼镜本质上是一样的……您正在查看图像,并调整焦点以补偿您的近视。镜头在机器内部,而不是在你脸上的一对镜框里,但这个概念在其他方面非常相似。

但是,这并不意味着您可以在屏幕上拍摄图像并对其进行模糊处理并使其正确渲染。

如果没有图表,很难解释原因,但可以像这样简单地解释为什么它们不同的情况......对于投影仪/眼镜,你从一个完美的图像开始一组镜头没有正确聚焦,然后调整镜头(添加眼镜或改变投影仪上的焦点)以使其正确聚焦……这是关键部分:您不会降低图像质量以任何方式。您只是使用折射来改变光线传播的角度。

另一方面,如果您在显示器上有一张图像,并且您以某种方式对其进行了模糊处理,那么您就是在更改和降低图像本身的质量。不管接收器看的有多好,它所能做的最好的就是正在显示的模糊图像。

好吧,这可能不太令人满意,所以我将尝试制作几张照片:

P 将是我们的源点。它从它向各个方向发射光子。其中一些光子进入我们的眼睛。如果我们的眼睛是完美的,晶状体会将所有这些光线聚焦到视网膜上的一个点上。

source point           P        
                      /|\ 
                     / | \
                    /  |  \
eye lens (ideal)   --------- 
                    \  |  /
                     \ | /
                      \|/
retina             ----p----    

为简单起见,我只绘制了从源点发射的三个光子,但实际上它们会以许多不同的角度出现大量。关键是它们都应该被镜头聚焦到视网膜上的一个点上。

但在近视眼中,焦点在视网膜之前,因此光线会交叉,不会射到视网膜上的同一点。

source point           P        
                      /|\ 
                     / | \
                    /  |  \
eye lens (myopic)  --------- 
                    \  |  /
                      \|/
                       X
                      / \
retina             --p---p--

这就是导致近视模糊的原因...每个源点在几个点上都可以看到一点点,而不是一个点。

这也显示了戴眼镜和凝视投影仪的作用...我们在混音中添加了第二个镜头,以稍微补偿不完美的镜头。 (图片略微放大)

source point              P        
                         /|\ 
                        / | \
                       /  |  \
glasses            ---------------
                    /     |     \
eye lens (myopic)  --------------- 
                    \     |     /
                     \    |    /
                      \   |   /
                       \  |  /
                        \ | /
                         \|/
retina             -------P-------

请注意,眼镜的光线路径会略微向外弯曲...这是它们补偿您眼睛中的晶状体的方式。

现在可以通过模糊原始图像来弥补这一点吗?很不幸的是,不行。如果我们尝试这样做,我们最终会得到类似的结果,源点现在被模糊成两个位置,我们称之为 Q 和 R。如果一切正常,模糊的 P(现在是 Q 和 R)应该会正确地重组自己回到P: (为了清晰起见,我将图片稍微扩大了一点……虽然它仍然不是很好。)

首先,我们来看看理想的眼睛:

source point, blurred         R               Q        
                              |\             /|
                              | \           / |
                              |  \         /  |
                              |   \       /   |
                              |    \     /    |                                  
eye lens (ideal)            -------------------- 
                              \     \   /     / 
                                \    \ /    /
                                  \   X   / 
                                    \/ \/
                                    / X \
                                   //   \\                            
retina (and focus point)    ------q-------r-----

我们从理想的眼睛中得到的正是我们所期望的……原始(模糊)图像的完美复制品。 (倒过来了,不过没关系;眼睛的聚焦总是这样……大脑会翻转它,所以它看起来是正确的。)

那么当我们用近视眼尝试模糊图像时会发生什么?

source point, blurred         R               Q        
                              |\             /|
                              | \           / |
                              |  \         /  |
                              |   \       /   |
                              |    \     /    |                                  
eye lens (myopic)            -------------------- 
                              \     \   /     / 
                                 \   \ /   /
                                    \ X / 
focus point                          X X
                                  / /   \ \  
                               /   /     \   \                          
retina                      --q-- q-------r---r--

如您所见,我们的形象变得更糟了。它没有将 Q 和 R 重新组合回 P,而是更加模糊了它们。我们拍摄了一张模糊的图像,只是让它变得更加模糊。

我知道图片不是很好,但我希望这能让事情变得更清楚一些(不是双关语。)

另一个编辑: 顺便说一句,因为我确信这会被提出......眼睛的大部分聚焦能力实际上不是由眼睛的“晶状体”完成的,而是由角膜......或更多具体来说,光线穿过角膜所含的房水。这就是为什么可以使用重塑角膜的激光手术来纠正眼睛聚焦问题的原因。但是,由于“镜头”在这里更熟悉并且具有语义意义,所以我坚持使用它。

【讨论】:

  • 也许你应该刚刚通过这个链接qbx6.ltu.edu/s_schneider/physlets/main/nearsighted.shtml :)
  • 我理解镜头的事情,但不清楚改变投影仪的焦点我可以在不戴眼镜的情况下看得更好。
  • 顺便说一下,“搅拌”是指处理。如果不是同义词,谷歌的翻译错误.. :)
  • 简单地说,我不相信你。我不打算将其视为一种侮辱……我认为情况一定是合谋误导了你。但是由于我上面描述的原因(以及下面的 ndim 描述),这根本没有意义。我认为你应该尝试重现这个......我的猜测是你有一个非常模糊的图像,当正确对焦时看起来更好。您应该与独立的观察者再试一次,我强烈怀疑您会发现您最初的观察一定有问题。
  • 被它模糊后无法正确显示的图像无法生成吗?
【解决方案2】:

您需要一个显示器,它不仅可以发光,而且可以将光线发射到非常特定的方向,这样它就可以模拟在戴眼镜时落入眼中的辐射。

这将涉及某种我根本不知道存在的全息显示。

无论如何,这是硬件(和湿件)问题,而不是软件问题。

更新

对于您直接盯着投影仪的情况(确保您事先将灯光调暗以避免完全损坏您的眼睛):您可以聚焦投影仪并将将您的眼睛放在适当的位置,以使落入眼睛的辐射模仿通过您的眼镜的辐射。但是,您不能过多地移动眼睛的位置。

【讨论】:

  • @Tom Brito:嗯,我和 ndim 假设“凝视”,因为“搅拌”没有意义。它绝不是“管理”或“处理”的同义词……结合我和 ndim 解释的“凝视”实际上是有道理的这一事实,解释了为什么我们认为这就是你的意思。跨度>
【解决方案3】:

我不会说这是可能的。我近视严重,不戴眼镜看到的都是模糊的。据我所知,在被观看者的眼睛模糊后,无法创建看起来清晰的图像。

【讨论】:

    【解决方案4】:

    如果有软件可以做到这一点,我怀疑验光师会知道它,因为显而易见的应用是让患者纠正图像,直到可以得到处方。

    我对眼睛或光学系统的了解不够深入,无法知道这是否可能,但我怀疑如果您可以模拟处方镜片如何改变进入眼睛的光线(并且这样的功能是可逆的),您可以改变图像,以便将像素发送到眼睛的右侧。

    考虑到这一切,我确信有一些科学让这变得非常困难,如果不是不可能的话。

    【讨论】:

    • 问题是,当眼镜改变(通过折射)从物体射出的光时,你试图改变物体本身(在本例中是屏幕)。无论您对传统屏幕做什么,图像都会变得模糊,因为如果没有某些镜片组合(角膜、镜片、隐形眼镜、眼镜)的适当折射,图像将无法正确聚焦在视网膜上。可悲的是,我认为这并没有像我想要的那样清楚地说明。这真的是一个我希望能够画一张图来证明问题的案例......
    【解决方案5】:

    当然可以,完全有可能扭曲显示的图案以补偿焦点问题。通过基本上散焦或真正产生相反的焦点,您可以有效地改变视网膜上的波会聚。现在不利的一面是,失真在很大程度上取决于您离屏幕的距离以及相对于屏幕的角度。因此,例如,每次您坐在客厅的不同位置时,您都需要调整电视。此外,如果有超过一个人观看,那将是一个问题。这就是为什么平板电脑、笔记本电脑和手机可能是更好的选择...假设您愿意调整屏幕以查看它(尽管技术上使用适当的相机检测您的瞳孔距离、位置和面部识别以加载正确的处方配置文件它可以在设备内动态计算)。

    http://www.forbes.com/sites/jaymcgregor/2014/07/31/microsoft-and-mit-make-glasses-obsolete-with-new-display-technology/

    http://televisions.reviewed.com/news/futuristic-displays-correct-your-vision-glasses-free

    【讨论】:

      【解决方案6】:

      我添加了这两个链接,这在一定程度上回答了这个问题。我不认为是或否。有利有弊。

      Virtual Glasses: The Myopic Revenge

      Tailored Displays to Compensate for Visual Aberrations

      我还更新了 Brito 的“2010 年 4 月 4 日 23:22”评论的断开链接:

      Optics model for a Near-Sighted eye (with corrective lenses)

      顺便问一下,Brito,您的眼睛状况有哪些特点(即您的镜片参数)?

      【讨论】:

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