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1、对比敏感度在眼视光学中的应用:2005年2月第23卷第2期—h
2、n』P!盟Qh!!盟!!YQQ!12:对比敏感度在眼视光学中的应用张洪波孙慧敏在日常生活中,人眼需要分辨边界清晰的物体,也需要分辨边界模糊的物体.后一种分辨能力则称为对比敏感度(contrastsensitivity,cs).对比敏感度(CS)定义为视觉系统能觉察的对比度阈值的倒数.对比敏感度=l/对比度阈值.对比度阂值低,则对比敏感度高,则视觉功能好.在某一空间频率,视觉系统有一定的对比敏感度;反之,在同一对比度时,视觉系统有一定的空间频率分辨力(形觉).临床上,视觉系统的形觉以视力来确定,通常视力在
3、高对比度下测量.但是,cs可独立地受到损害而视力尚保持良好,这时病人很难描述自己的症状.现就视光学中对比敏感度的应用综述如下:一,三种对比敏感度测量的方法1.正弦波条纹检查法:对比敏感度检查可用正弦波条纹来检查人眼的分辨能力.正弦波条纹用图象来表示即为明暗相间的条纹.当对比度下降时,亮条纹相对变暗,暗条纹相对变亮,明暗条纹的反差变小,条纹的边界变模糊.反之,则条纹的边界变清楚.一对明暗条纹称为一周(cycle).空间频率即每度视角的周数(cycles/degree,c/d),表示条纹的粗细.条纹越粗,频率就越低,反之则频率就越高.每一个空间频率均有对比度阈值.当对比
4、度低于阈值时,条纹就变成一片均匀的灰色(人眼分辨不出条纹).对比度阈值越低就表明视觉系统越敏感.CS即阈值对比度的倒数.当对比度为100%(为最高对比度,条纹的边界最清楚)时,人眼所能分辨的最细条纹的频率即代表视力,称为截止频率(cut—offfrequency,CoF).用电视屏幕显示正弦波条纹的方法很经济.屏幕上正弦波条纹的对比度都可由被检者通过键盘来控制.用电视屏显示的正弦波条纹多为横行的,当作者单位:300070天津,天津医科大学眼科中心通讯作者:张洪波?专题笔谈?被检查者减低对比度时,屏幕上的正弦波条纹似乎上移.反之下移.令被检查者减低对比度,直至屏幕的上
5、半部为条纹所占据,而下半部为空白.条纹刚刚消失之处的对比度为对比度阈值.电视屏用在临床上较为实用,但携带不方便.因此便产生了正弦波条纹印相技术.在6块印有不同空间频率(0.2～6.4c/d)的正弦波条纹的纸板上,每块板的对比度从上至下分为20等份,每一份的对比度从上至下递减0.881og单位.检查者用一平均亮度与测试板相同的挡板将测试板遮挡,只露出最下面均匀灰色的部分,然后慢慢地将板上移,使露出的正弦波条纹的对比度不断增高,直至被检者刚刚看到条纹.这个位置的对比度即为对比度阈值.也有人在检查时从上向下移动挡板,这样由于被检者首先注视高对比度条纹而产生了适应,使所得检
6、查结果不一致.近几年VistechconsulIants,Inc.生产的CS测试板将各空间频率的正弦波条纹印在同一块纸板上,采用圆形的正弦波条纹视标.共5排,9列.视标的正弦波条纹的频率从上至下递增,对比度从左至右递减直至空白.条纹为随机分布的3个不同方向,即垂直,右斜和左斜.被检者只需指出视标中条纹的方向,所能辨认的最右侧的视标即代表其CS.还有一种检查方法就是将CS与视野检查相结合,用光栅条纹(即正弦波条纹)作为视标来检查视野【3J.2.对比度视力表:此视力表是一套设计紧凑,便于携带的视力表,大小为45cm×45cm,由四张不同对比度的视力表组成.在本套视力表一
7、,二,三中,视标为黑色,背景为白色,三张表的对比度分别为90%,15%和2.5%.其对比度以几何级数递减,比值为6.在视力表四中,视标为白色,而背景为黑色,恰与表一相反,而对比度相同,为90%.由于表四有较大面积的黑色背景,所以比表一产生的眩光要小.每表中共有13行视标,其大小也以几何级数递减,比值为1.2589.对比度和空间频率平均:2005年2月第23卷第2期ChinJPractOphthIol2QQ2垒:以几何级数变化,而其记录用算术级数,这符合Weber和Fechner的生理规则.为了能获得相同的拥挤效应(Crowdingeffect),每行的视标之间的间距
8、等于视标的宽度.同理,上下行两行之间的间距也等于上下行视标大小的儿何平均值,这样给予上下行视标以相同的拥挤效应.因此上下行的间距为视标大小的41.2589=1.1220….视力表一至四的对比度具有相同的平均亮度.也就是说,视标的亮度与背景亮度之和都相同.所以.从视力表一至表三.当视标的亮度逐增,而背景亮度相应地递减.本视力表的对比度为Michel—son对比度.因此视网膜照度在各表将相同.由于本视力表采用E形视标,为被检者(包括儿童和文盲)和检查者所熟悉,并易于理解.同时,还可以采用强迫选择法,可将观察者的偏爱降为最低.E形视标还能转向上下左右任何方向,所以该表
