Mise au point sur l’aberration de sphéricité oculaire - Partie 1 : définition et modélisation
La connaissance des aberrations oculaires est un enjeu majeur pour maîtriser les conséquences des chirurgies réfractives cornéennes ou implantatoires, dont la cataracte fait à présent partie. En effet, il est actuellement monnaie courante de corriger non plus simplement l’astigmatisme et le défocus réfractif, mais aussi de moduler les aberrations dites d’ordre supérieur (HOA) essentiellement représentées par les aberrations sphériques (AS). Cette partie a pour but de donner des définitions et expliquer les bases de la modélisation optique pour comprendre l’origine et l’intérêt des AS.
Figure 1. Explication de la diffraction par la pupille, formation de la tache d’Airy.
Figure 2. Illustration de l’inversion de phase de l’image d’un E — cercle en pointillés —, utilisant la mire de Siemens.
Tableau. Comparatif des différentes modalités de simulation de l’optique oculaire. (Source : David Touboul)
Figure 3. Zoom sur la modélisation de la caustique de focalisation à proximité du point de moindre diffusion — meilleur pic de la PSF — présentant une AS nettement positive. Les convolutions réalisées de manière discrète le long de la caustique — tous les 200 µ — montrent une dégradation asymétrique du contraste et de la lisibilité, définissant la PdC. La partie en aval du meilleur plan de focalisation — best focus — présente une PSF de meilleure efficacité optique que dans la partie
en amont. Les photons sont répartis différemment dans la PSF et au sein de l’enveloppe caustique, regroupés en aval, plus au centre et en amont, plus en périphérie. Il y a une forme d’« hypermétropisation » de la caustique. Ce serait l’inverse pour une AS nettement négative. (Source : David Touboul, logiciel Aberrofit)
Figure 4 (droite). Modélisation insistant sur la lisibilité des lettres et sur le phénomène d’inversion de la phase présent en amont du plan de moindre diffusion de la caustique : les zones en noir deviennent blanches et inversement (cf. flèches). La convolution de droite est moins contrastée mais plus nette et sans inversion
de phase, ce qui la rend plus lisible. C’est l’inverse pour la convolution de gauche. (Source : David Touboul, logiciel Aberrofit)
Figure 5. Corrélations entre les représentations des différentes AS : négative, nulle ou positive, en rapport avec la description de la caustique et avec le coefficient d’asphéricité Q. DP à 4 mm. (Source : David Touboul, logiciel Aberrofit)
Figure 6. Simulations de l’évolution de la PdC en fonction de l’ouverture pupillaire (DP), de l’accommodation et de la distance de vision (VL, VI, VP). En vision de loin (en haut : pupille 4 mm) puis en vision de près, sans (au milieu), puis avec accommodation (en bas : pupille 2 mm). Pour un œil emmétrope avec une faible AS positive. (Source : David Touboul)
