从光学定义上，轴上点发出的充满入射光瞳的光束，经过光学系统以充满出射光瞳的光束成像。有些光学系统对于轴外点则不能以充满入射光瞳的光束全部通过系统成像。这种光学特性称为渐晕^[1]。

渐晕是一个比较复杂的光学概念，与简单几何光学概念不同，它涉及光瞳、入射窗和视场角等诸多光学参数。我们用一些图表来帮助理解渐晕。

上面这张图是简单渐晕形成示意图^[2]。根据光学定义，轴上点A发生的光束总是充满入射光瞳的，所以轴上点是没有渐晕的，渐晕系数为零，也就是未渐晕系数为100%。

图上点B1发出的可以进入光瞳的边缘光线刚好也都能通过入射窗，所以它的渐晕系数为零。而B2点的光束就没有那么幸运了，B2P2光线被入射窗拦截，所以B2点就会有渐晕问题。而B3点发出的光束就更不妙了，整个光束被入射窗拦截，上光线B3P1和下光线B3P2都无法通过入射窗，也就是100%渐晕。

这里要先了解一下入射窗的概念。对于一个光学系统会有很多孔径，但只有一个孔径是限制物方通光的光阑，它的像就是入射窗。作为系统来讲，不仅仅有约束物方入射光线的孔径，还有约束像方出射光线的孔径，约束像方的孔径就是出射窗^[3]。

对于人眼这样一个复杂的对称光学系统，其入射窗、入射光瞳、出射光瞳、出射窗都非常复杂。一般情况下，人眼的角膜的像就是人眼的入射窗，如果不戴框架镜，角膜的像就是其本身。如果戴框架镜，角膜的像就会发生变化，这就是为什么框架镜与接触镜比较，框架镜会出现渐晕问题，因为入射窗发生了变化。我们还是用一个简单对称光学系统的渐晕示意图来帮助理解人眼的渐晕问题。

上图是一个类似人眼的对称光学系统^[2]，由于瞳孔在角膜和晶状体中央，所以会同时存在入射窗和出射窗。所以轴外点通过入射光瞳的光束不仅受入射窗影响，还会受出射出射窗的影响。这就是人眼光学系统的复杂性！如果在前光组（角膜）前方再加一个框架镜，那么问题会更加复杂！

一般几何光学都是讨论物点通过光学系统的成像及其像差，不讨论光学系统的能量传递。光照度是讨论能量传递的光学分支。例如两个类似光学系统仅仅是渐晕系数有差异，如入射窗或出射窗尺寸出现变化，当同一轴外物点分别通过这两个光学系统成像，从几何光学角度是没有差异的。但如果拿到光度学层面去讨论，像点由于受渐晕系数的影响，像面照度就会有非常大的变化！

当然一个物点的像面照度不仅仅会受渐晕影响，还会受系统屈光度、放大率、畸变等诸多因素影响！例如系统放大率其实就是主光线的出射角度发生变化，这就会导致像面照度变化。两个光学系统如果屈光度不同、放大率不同、畸变不同，像面照度很可能不同。所以视网膜不等像必然会导致视网膜不等照度！

一般情况下，渐晕系数对像面照度的影响是最大的！采用框架镜矫正屈光参差时候，会导致人眼渐晕系数变化，也就导致双眼的像面照度不同！特别是采用框架镜矫正近视的时候，负透镜是发散透镜，由于光线被额外发散，会导致更多的渐晕变化和像面相对照度变化。

研究证明，视杆细胞的耗氧量受光照度影响，光照度越大，视杆细胞的耗氧量越小，视网膜缺氧水平就越低^[4-6]。而研究也证明，视网膜缺氧又直接影响了眼轴发育^[7]。所以采用框架镜矫正屈光参差性近视时候，近视度数比较高的眼睛受镜片渐晕系数和相对照度影响，其生长速度理论上会快一些，临床上就会出现屈光参差增加的问题。事实上任何严重屈光参差都是从轻度屈光参差发展过来的！ 

参考文献

[1]郁道银,谈恒英.工程光学[M].第二版.北京:机械工业出版社，2006.

[2]张以谟，张红霞，贾大功.应用光学[M].第四版.北京：电子工业出版社，2015.

[3]李晓彤，岑兆丰.几何光学·像差·光学设计[M].第三版.浙江大学出版社，2014.

[4]Linton JD, Holzhausen LC, Babai N, et al. Flow of energy in the outer retina in darkness and in light. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010;107(19):8599-8604.

[5]Wang Shufan,Birol Gülnur,Budzynski Ewa et al. Metabolic responses to light in monkey photoreceptors.[J] .Curr Eye Res, 2010, 35: 510-8.

[6]Linsenmeier RA, Zhang HF. Retinal oxygen: from animals to humans. Prog Retin Eye Res. 2017;58:115-151.

[7]车丹阳, 苗鹏, 周激波. 近视眼视网膜的血氧代谢研究 [J] . 国际眼科纵览, 2022, 46(4) : 346-350. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1673-5803.2022.04.011.