Pythonで実装する網膜像シミュレーション
> Source: Zenn_Python
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// Problem
眼科的な屈折異常が、実際の網膜上でどのような視覚的ボケとして結像するかを数学的・光学的に正確に再現する必要がある。特に、瞳孔径や波面収差、視角スケールを考慮した精密なシミュレーションが求められる。
// Approach
OSA標準のZernike多項式で波面収差をモデル化し、一般化瞳関数からFFTを用いてPSFを計算する。また、エッジ効果を回避するために巡回畳み込みを採用し、物理的な視角スケールに基づいた正確な画像生成を行う。
// Result
Pythonにより、SCAからZernike係数への変換、PSFの導出、およびランドルト環のボケ像生成までの一連のプロセスを実装した。これにより、乱視や球面収差が視覚に与える影響を定量的にシミュレート可能となった。
Senior Engineer Insight
> FFTを用いた巡回畳み込みによるエッジ効果の抑制や、視角サンプリングの厳密な導出など、物理現象をデジタル信号処理へ落とし込む際の配慮が優れている。実用的な光学設計の基礎となる実装である。