Контрастная чувствительность глаза: Контрастная чувствительность зрения — Студопедия

Контрастная чувствительность зрения — Студопедия

Под видимостью объектов контроля (ОК) понимают степень различимости объектов при их наблюдении. Для НК существенное значение имеет видимость близко расположенных объектов. Эта видимость, помимо психофизических свойств зрения, зависит от продолжительности рассматривания, а также от следующих основных факторов: цвета, контраста, яркости, угловых размеров объектов, резкости и условий освещения.

Каждому из указанных свойств соответствует свой абсолютный порог видимости, ниже которого предмет не может быть виден, сколько бы благоприятны ни были условия наблюдения с точки зрения других факторов. Например, при слишком малой яркости или очень малом контрасте предмет нельзя сделать видимым никаким увеличением угловых размеров или продолжительности рассматривания.

Видимость близко расположенных объектов зависит также от положения источников света относительно ОК (при ослепляющем их воздействии видимость снижается), спектрального состава их излучения, степени адаптации глаза к условиям освещения, усталости контролёра, монокулярности или бинокулярности зрения, степени приближения условий его работы (уровень шума, вибрации, и.др.) к комфортным.

Однако наиболее важными условиями видимости считают контраст и угловые размеры объекта.

Под контрастом понимают свойство объекта выделяться на окружающем фоне благодаря различию их оптических свойств. Различают контрасты последовательный и одновременный. Последовательный контраст заключается в изменении визуальной оценки объекта в зависимости от того, какой свет ранее действовал на тот же участок сетчатки.

Явление последовательного контраста должно учитываться при оборудовании рабочих мест, при выборе цвета окраски помещения и поверхностей столов, на которых проводится осмотр деталей и изделий.

Одновременный контраст объясняется различием излучения нескольких видимых одновременно объектов, которые кажутся контролёру находящимся в непосредственном соприкосновении. Способность глаза замечать различие таких объектов называют контрастной увствиительностью зрения. Контрасты, различаемые контролёром, разделяют на яркостные и цветовые. В первом случае два излучения производят на глаз впечатления, одинаковые по цветности, но разные по яркости. Во втором случае впечатления различаются по цветности. За меру яркостного контраста чаще всего принимают отношение, приведенное в формуле 1:

, (1)

где В_о – яркость рассматриваемого объекта;

В_ф – яркость окружающегося фона.

При К≥0,5 контраст считается большим; при 0,2< К<0,5- средним; при К≤0,2-малым.

Наилучшее восприятие изображения возможно при максимальном контрасте между объектом и фоном. При этом сила действия контраста прямо пропорциональна разности коэффициентов отражения поверхностей объекта и фона. Максимального яркостного контраста можно достигнуть при использовании белого и чёрного цветов, которые имеют соответственно наибольший и наименьший коэффициенты отражения. При солнечном освещении коэффициент отражения составляет 65-80% для белого и 3-10% для чёрного цвета; яростный контраст составляет 85-95%.

Сравнение величин контраста между чёрным и белым, хроматическими цветами показывает, что наибольший контраст чёрного цвета достигается при жёлтом и белом цвете оследнеего. Белый цвет образует наибольший контраст из числа хроматических цветов с красным цветом (т.е. красный наиболее различим на белом фоне). Меньше величина контраста белого с зелёным, ещё меньше белого с синим цветом.

В визуальном контроле существенную роль играет минимальная величина яркостного контраста, которую контролёр ещё способен различить. Это предельно малая величина контраста называется порогом контрастной чувствительности глаза. Порог контрастной чувствительности для большинства людей составляет 0,01-0,02 (т.е. 1-2%) при наблюдении в дневных условиях объектов с угловыми размерами не менее 0,5⁰ при оптимальных условиях осмотра.

В реальных условиях осмотра, особенно при поиске мелких дефектов на поверхности деталей, пороговый контраст составляет 0,05 (5%), а иногда и больше, что объясняется малой яркостью дефектов, их небольшими угловыми размерами и другими факторами. Пороговое значение контрастной чувствительности увеличивается также при снижении освещённости осматриваемых объектов.

Отношение величины наблюдаемого контраста К к величине порогового контраста К _пор в данных условиях определяет видимость объекта V (формула 2):

, (2)

где К – величина наблюдаемого контраста;

К_пор – величина порогового контраста.

При наблюдаемом контрасте 15-20% и пороговом контрасте 5% видимость дефектов на поверхности деталей составляет 3-4. Однако при наблюдаемом контрасте, близком к нулю, их видимость также будет близка к нулю. Следовательно, некоторые даже крупные дефекты не могут быть обнаружены глазом из-за малого контраста на поверхности деталей. Таким образом, при ВК при необходимости очень важно проводить мероприятия по повышению контраста наблюдаемых дефектов (например, предварительное травление поверхности ОК).

Под цветовым контрастом понимают меру различия цветов по их цветовому тону, насыщенности и яркости. Контраст по цветовому тону (Кт) характеризуется — степенью различия цветов на цветовом круге. По окружности цветового круга, состоящего из десяти частей, в спектральной последовательности отложены цвета: красный, оранжевый, жёлтый, жёлто-зелёный, зелёный, зелёно-голубой, синий, фиолетовый. Круг замыкается пурпурным цветом, отсутствующим в спектре, который расположен между красным и фиолетовым. Каждый цвет занимает сектор, составляющий десятую часть окружности. В центре круга помещён белый цвет. Вдоль каждого радиуса расположены цвета одинакового тона, но различной насыщенности, которая снижается от единицы на периферии до нуля в центре. Примерный интервал в градусах между сравниваемыми цветами на этом цветовом круге: при большом контрасте 110<К₁<110; при малом Кт< 70.

Контраст по насыщению окраски (Км) (формула 3) характеризует отношение разности величин насыщенности двух красок к большей насыщенности:

, (3)

где М₁ и М₂-насыщенность сравниваемых цветов, М₁ >М₂.

При осмотре крупных цветных объектов оптимальные условия для работы глаза- при среднем цветовом контрасте между объектом и фоном. При поиске мелких дефектов на поверхности детали цветовой контраст между ними и поверхностью должен быть максимальным.

Световая и контрастная чувствительность глаза. Механизм адаптации к свету и темноте. Слияние мельканий и последовательные образы.

Темновая
адаптация выражается в по­вышении
чувствительности зрительного ана­лизатора
(сенситизация), световая адапта­ция
— в снижении чувствительности глаза к
свету. Основу механизмов световой и
темно-вой адаптации составляют протекающие
в колбочках и палочках фотохимические
про­цессы, которые обеспечивают
расщепление (на свету) и ресинтез (в
темноте) фоточувст­вительных пигментов,
а также процессы функциональной
мобильности — включение и выключение
рецепторных элементов сет- чатки. Кроме
того, адаптацию определяют некоторые
нейронные механизмы, и прежде всего
процессы, происходящие в нервных
элементах сетчатки, в частности способы
подключения фоторецепторов к ганглиозным
клеткам с участием горизонтальных и
бипо­лярных клеток. В темноте возрастает
число рецепторов, подключенных к одной
бипо­лярной клетке, и большее их число
конверги­рует на ганглиозную клетку.
При этом рас­ширяется рецептивное
поле каждой биполяр­ной и, естественно,
ганглиозной клеток, что улучшает
зрительное восприятие. Включение же
горизонтальных клеток в свою очередь
ре­гулируется ЦНС.

Снижение
тонуса симпатической нервной системы
(десимпатизация глаза) уменьшает скорость
темновой адаптации, а введение ад­реналина
оказывает противоположный эф­фект.
Раздражение ретикулярной формации
ствола мозга повышает частоту импульсов
в волокнах зрительных нервов. Влияние
ЦНС на адаптивные процессы в сетчатке
под­тверждается также тем, что
чувствительность неосвещенного глаза
к свету изменяется при освещении другого
глаза и при действии зву­ковых,
обонятельных или вкусовых раздра­жителей.

Кроме
световой и темновой адаптации, существует
цветовая адаптация. Наиболее быстрая
и резкая адаптация (снижение
чувст­вительности) происходит при
действии сине-фиолетового раздражителя.
Красный раздра­житель занимает среднее
положение.

Зрительные
контрасты и последовательные образы.
Зрительные ощущения могут продол- жаться
и после того, как прекратилось раз­дражение.
Такое явление получило название
последовательных образов. Зрительные
кон­трасты — это измененное восприятие
раздра­жителя в зависимости от
окружающего свето­вого или цветового
фона. Существуют поня­тия светового
и цветового зрительных кон­трастов.
Явление контраста может прояв­ляться
в преувеличении действительной раз­ницы
между двумя одновременными или
последовательными ощущениями, поэтому
различают одновременные и последователь­ные
контрасты. Серая полоска на белом фоне
кажется темнее такой же полоски,
рас­положенной на темном фоне. Это
пример одновременного светового
контраста. Если рассматривать серый
цвет на красном фоне, то он кажется
зеленоватым, а если рассмат­ривать
серый цвет на синем фоне, то он при­обретает
желтый оттенок — это явление одно­временного
цветового контраста. Последова­тельный
цветовой контраст заключается в изменении
цветового ощущения при перево­де
взгляда на белый фон. Так, если долго
смотреть на окрашенную в красный цвет
по­верхность, а затем перевести взор
на белую, то она приобретает зеленоватый
оттенок. Причиной зрительного контраста
являются процессы, которые осуществляются
в фото-рецепторном и нейрональном
аппаратах сет­чатки. Основу составляет
взаимное торможе­ние клеток, относящихся
к разным рецептив­ным полям сетчатки
и их проекциям в кор­ковом отделе
анализаторов.

97. Цветовое
    зрение и теория цветоощущения. Цветовая
    слепота. Восприятие пространства:
    острота и поле зрения, оценка расстояния
    и величины предмета. Зрение обоими
    глазами.

Цветовое
зрение —
способность зрительного анализатора
реагировать на изменения длины световой
волны с формированием ощущения цвета.
Определенной длине волны электро­магнитного
излучения соответствует ощуще­ние
определенного цвета. Так, ощущение
красного цвета соответствует действию
света с длиной волны в 620—760 нм, а
фиолетово­го — 390—450 нм; остальные
цвета спектра имеют промежуточные
параметры. Восприятие цвета обусловле­но
в основном процессами, происходящими
в фоторецепторах. Наибольшим признанием
пользуется трехкомпонентная теория
цвето­ощущения
Ломоносова—Юнга—Гельмголь-ца—Лазарева,
согласно которой в сетчатке глаза
имеются три вида фоторецепторов —
колбочек, раздельно воспринимающих
крас­ный, зеленый и сине-фиолетовые
цвета. Три типа цветочувствительных
кол­бочек были названы модуляторами,
колбоч­ки, которые возбуждались при
изменении яр­кости света (четвертый
тип), — доминатора-ми. Впоследствии
методом микроспектрофо-тометрии удалось
установить, что даже оди­ночная
колбочка может поглощать лучи раз­личной
длины волны и, следовательно, обес­печивать
восприятие предметов различного цвета.
Обусловлено это наличием в каждой
колбочке различных пигментов,
чувствитель­ных к волнам света
различной длины. В вос­приятии цвета
определенную роль играют и процессы,
протекающие в нейронах различ­ных
уровней зрительного анализатора
(вклю­чая сетчатку), которые получили
название цветооппонентных нейронов.
При действии на глаз излучений одной
части спектра они возбуждаются, а другой
— тормозятся. Такие нейроны участвуют
в кодировании информа­ции о цвете.

Наблюдаются
аномалии цветового зрения, которые
могут проявляться в виде частичной или
полной цветовой слепоты. Людей,
вооб­ще не различающих цветов, называют
ахро­матами. Частичная цветовая
слепота имеет место у 8—10 % мужчин и 0,5
% женщин. По­лагают, что цветослепота
связана с отсутст­вием у мужчин
определенных генов в поло­вой непарной
Х-хромосоме. Различаются три вида
частичной цветослепоты. П р о т а н опия
(дальтонизм) — слепота в основном на
красный цвет. Этот вид цветослепоты
впер­вые был описан в 1794 г. физиком
Дж. Дальто­ном, у которого наблюдался
этот вид анома­лии. Людей с таким видом
аномалии называ­ют «краснослепыми».
Дейтеранопия— понижение восприятия
зеленого цвета. Та­ких людей называют
«зеленослепыми». Тританопия — редко
встречающаяся аномалия. При этом люди
не воспринимают синий и фиолетовый
цвета; их называют «фиолетовослепыми».
С точки зрения трех-компонентной теории
цветового зрения каж­дый из видов
аномалии является результатом отсутствия
одного из трех колбочковых
цве-товоспринимающих субстратов. Для
диагнос­тики расстройства цветоощущения
пользуют­ся цветными таблицами
Рабкина, а также специальными приборами,
получившими на­звание аномалоскопов.
Выявление различ­ных аномалий цветового
зрения имеет боль­шое значение при
определении профессио­нальной
пригодности человека для различ­ных
видов работ (водители, летчики, худож­ники
и др.).

Наиболее
тонкая оценка мелких деталей предмета
обеспечивается в том случае, если
изображе­ние падает на желтое пятно,
которое локали­зуется в центральной
ямке сетчатки глаза, так как в этом
случае имеет место наиболь­шая острота
зрения. Это объясняется тем, что в области
желтого пятна располагаются только
колбочки; их размеры наименьшие, и каждая
колбочка контактирует с малым чис­лом
нейронов, что повышает остроту зрения.
Острота зрения определяется на­именьшим
углом зрения, под которым глаз еще
способен видеть раздельно две точки.
Нормальный глаз способен различать две
светящиеся точки под углом зрения в 1
мин. Острота зрения такого глаза
принимается за единицу.

Острота
зрения зависит
от оптичес­ких свойств глаза, структурных
особенностей сетчатки и работы
нейрональных механизмов проводникового
и центрального отделов зри­тельного
анализатора. Определение остроты зрения
осуществляют с помощью буквенных или
различного вида фигурных стандартных
таблиц. Крупные объекты в целом и
окру­жающее пространство воспринимаются
в ос­новном за счет периферического
зрения, обеспечивающего большое поле
зрения.

Поле
зрения —
пространство, кото­рое можно видеть
фиксированным глазом. Различают отдельно
поле зрения левого и правого глаз, а
также общее поле зрения для двух глаз.
Величина поля зрения у людей за­висит
от глубины положения глазного яблока
и формы надбровных дуг и носа. Границы
поля зрения обозначают величиной угла,
об­разуемого зрительной осью глаза
и лучом, проведенным к крайней видимой
точке через узловую точку глаза, к
сетчатке. Поле зрения неодинаково в
различных меридианах (на­правлениях).
Книзу — 70°, кверху — 60°, кна­ружи —
90°, кнутри — 55°. Ахроматическое по­ле
зрения больше хроматического в силу
то­го, что на периферии сетчатки нет
рецепто­ров (колбочек), воспринимающих
цвет. В свою очередь цветовое поле зрения
неодинаково для различных цветов. Самое
узкое поле зре­ния для зеленого,
желтого, больше для крас­ного, еще
больше для синего цветов. Величи­на
поля зрения изменяется в зависимости
от освещенности. Ахроматическое поле
зрения в сумерках увеличивается, на
свету уменьша­ется. Хроматическое
поле зрения, наоборот, на свету
увеличивается, в сумерках уменьша­ется.
Это зависит от процессов мобилизации
и демобилизации фоторецепторов
(функцио­нальная мобильность). При
сумеречном зре­нии увеличение
количества функционирую­щих палочек,
т.е. их мобилизация, приводит к увеличению
ахроматического поля зрения. В то же
самое время уменьшение количества
функционирующих колбочек — их
демобили­зация — ведет к уменьшению
хроматического поля зрения
(П.Г.Снякин).
Оценка
расстоянияВосприятие
глубины пространства и оценка расстояния,
возможны как при зрении одним глазом
(монокулярное зрение), так и обоими
глазами (бинокулярное зрение). При
бинокулярном зрении оценка расстояния
гораздо точнее. В оценке близких
расстояний при монокулярном зрении
имеет значение явление аккомодации.
При взгляде на предмет не возникает
ощущения двух предметов, несмотря на
то, что имеется два изображения на двух
сетчатках. При зрении обоими глазами в
восприятии эти два изображения сливаются
в одно. Диспарация имеет значение в
оценке расстояния и, следовательно, в
видении глубины. Человек способен
заметить изменение глубины, создающее
сдвиг изображения на сетчатках на
несколько угловых секунд. 

Контрастная чувствительность глаза — Энциклопедия по машиностроению XXL

Разработаны численный и графический методы определения дальности видимости при постоянном и переменном пороге контрастной чувствительности глаза.  [c.679]

Выше уже было отмечено, что при наблюдении с больших высот или под малым углом к горизонту угловой размер объекта может принимать значения меньшие чем 2°, и следовательно, порог контрастной чувствительности глаза становится зависимым от угловых размеров объекта. Поэтому, вообгце говоря.  [c.685]

Порог контрастной чувствительности глаза г = 0,0432.  [c.692]

В случае, когда порог контрастной чувствительности глаза г зависит от угловых размеров объекта, применить к регаению основного уравнения столь простой графический метод, как в случае постоянного г, не удается. Приходится пользоваться для графического регаения задачи комбинацией нескольких номограмм.  [c.696]

Темный предмет на светлом фоне будет виден, если контраст между ними будет больше 0,02 (порог контрастной чувствительности глаза). Расстояние, на котором видимость предмета прекращается, называется дальностью видимости Д  [c.226]

Ошибки измерения, вызванные фотометрическими погрешностями, зависят от порога контрастной чувствительности глаза, ширины входной щели спектроскопа, ширины спектральной линии, интенсивности излучения используемой линии и фона сплошного спектра пламени и значения измеряемой температуры. Соответствующая погрещность может быть весьма значительной, особенно при использовании слабых линий и при интенсивном фоне сплошного спектра в собственном излучении пламени, а также при измерениях в инфракрасной части спектра.  [c.373]

Контрастная чувствительность глаза являясь индивиду-  [c.288]

Очевидно, различение наблюдаемого предмета будет в том случае, если контраст между объектом и фоном будет выше того минимального контраста, который в состоянии зафиксировать глаз (порог контрастной чувствительности глаза). Напротив, предмет не будет различаться, если выполняется условие  [c.731]

Графическая зависимость дальности видимости черных объектов от прозрачности х представлена на рис. 542. Порог контрастной чувствительности глаза е принят равным 0,02. По оси абсцисс отложено значение т на 1 км, но оси ординат —дальность видимости в километрах.  [c.732]

Поляриметр Кудрявцева 517, 518 Поляриметры 508, 510—513, 514— 517, 520, 575 Полярископ Савара 511 Поляроиды 331, 496, 497 Понятие чистоты спектра 109 Поправка б для перехода oi воздуха к вакууму при градуировке шкалы длин волн 420 Порог контрастной чувствительности глаза 731 Пороги чувствительности глаза 287, 288  [c.815]

Визуальные фотометры. Действие визуальных фотометров основано на свойстве контрастной чувствительности глаза, который, реагируя на яркость, позволяет наблюдателю судить о равенстве или неравенстве яркости различных предметов. Поэтому устройство визуального фотометра сводится к созданию двух смежных полей сравнения, наблюдаемых глазом, и системы, позволяющей изменять в известном отношении сравниваемые величины. Процесс измерения состоит в уравнивании  [c.22]

Погрешность измерения углов зависит от того, насколько точно может оценить глаз яркость поля зрения, которая соответствует моменту измерения, а также от погрешности угломерного устройства. В поляриметрах угломерные устройства выбирают таким образом, чтобы погрешность измерения угла была меньше погрешности установки анализатора, определяемой визуальной чувствительностью. Контрастная чувствительность глаза характеризуется отношением AL/L, где L — яркость поля зрения и А — минимальное изменение яркости, замечаемое глазом. У тренированных наблюдателей, при непосредственном сравнении двух значительных по величине яркостей и хорошей адаптации глаза AL/L = 0,5 1 %.  [c.317]

Контрастная чувствительность глаза  [c.13]

Контрастной чувствительностью глаза называется величина, обратная его порогу контрастной чувствительности в дневных условиях она оказывается, как мы видели, близкой к 50—100.  [c.14]

Все изложенное выше относится к работе зрительного аппарата в условиях дневного зрения, когда света достаточно для полноценной работы колбочек и полного ослепления (выключения) палочек. Однако с наступлением сумерек, несмотря на увеличение площади зрачка, количество попадающего в глаз света сильно уменьшается, чувствительности колбочек оказывается уже недостаточно, и в действие вступают палочки. При этом характер зрения существенно изменяется. Прежде всего постепенно ослабляется, а затем и совсем исчезает различение цветов. Кроме того, большое число периферических палочек, приходящихся на одно волокно зрительного нерва и занимающих на сетчатке гораздо большую площадь, чем одна колбочка центрального углубления, не позволяет наблюдателю различать в сумерках такое же количество деталей, которое он видит днем. В связи с этим разрешающая способность глаза значительно понижается и ночью наименьшее угловое расстояние между двумя воспринимаемыми раздельно предметами оказывается близким к одному градусу. Контрастная чувствительность глаза также существенно снижается и доходит до единицы.  [c.15]

При яркостях фона примерно от 80 до 320 нт проявляется наивысшая контрастная чувствительность глаза.  [c.465]

Контрастная чувствительность глаза уменьшается в десятки раз при смещении изображения с желтого пятна на периферию сетчатки. Она также зависит от угловых размеров объекта. Контрастная чувствительность глаза увеличивается по мере роста угла и при угле около 3,5° достигает максимума. При дальнейшем росте угловых размеров объекта контрастная чувствительность не меняется.  [c.465]

Зрительное выделение максимума или минимума света в полосе базируется на контрастной чувствительности глаза к сравнению яркости двух близко расположенных объектов (полей сравнения). При сравнении двух участков интерференционной полосы, симметричных экстремуму, не выполняются основные требования визуальной фотометрии, поэтому ось симметрии определяется со значительной ошибкой. Принято считать, что погрешность определения величины ЬЬ составляет 0,1 от ширины полосы Ь (это соответствует погрешности измерения разности хода 0,1 Я).  [c.131]

Малое изменение разности хода oA в интерферометре нарушает яркостный баланс. Способность глаза улавливать разность АВ яркостей полей сравнения называют контрастной чувствительностью глаза АВ/В. В оптимальных условиях наблюдения величина АВ/В составляет 0,02—0,05.  [c.133]

В условиях боевого полета летчик должен при выполнении разведки обнаружить визуальным наблюдением военные объекты противника, установить расположение его войск и военной техники. Но противник вряд ли будет располагать войска и устанавливать свои орудия и боевую технику на открытом месте. Он постарается их замаскировать так, чтобы было как можно труднее обнаружить их с воздуха. А обнаружение замаскированных объектов требует от летчика не только очень острого зрения, но и хорошей контрастной чувствительности глаза, нормального цветоощущения и специальных навыков. Все эти качества  [c.131]

Наименьший контраст, воспринимаемый глазом, называется пороговым. Он представляет собой отношение минимальной разности яркостей предмета и фона (АВ) к яркости фона (Вф). Так как контрастная чувствительность глаза является величиной, обратной пороговому контрасту то она,  [c.260]

Контрастная чувствительность глаза при различении цветовых оттенков достигает своего наибольшего значения при яркостях от 400 до 20 ООО апостильб, т. е, величин, соответствующих природным яркостям (земли, леса, неба). Причем максимум чувствительности глаза меняется в зависимости от степени освещенности. Так, днем в условиях солнечного освещения, превышающего 10 апостильб, максимум чувствительности глаза приходится на область желто-зеленой части спектра, а в сумерках и при недостаточном освещении максимум чувствительности перемещается в области сине-зеленых лучей, вследствие чего красные предметы становятся темными, почти черными, в то время, как синие и зеленые еще различимы. Поэтому при проектировании цветового решения интерьера необходимо учитывать уровень освещенности помещения и уделять внимание организации освещения и выбору типа светильников.  [c.39]

Расчет дальности видимости неизбежно связан с учетом законов физиологической оптики. Для осугцествления математических расчетов в первую очередь необходимо знать величину порога контрастной чувствительности глаза . Как известно, имеется довольно много лабораторных измерений этой величи-  [c.680]

Зависимость порога контрастной чувствительности глаза от угловых размеров объекта выражается кривой, полученной в измерениях Н.Н. Сытинской. В тех случаях, когда по причинам, указанным выгае, приходится увеличивать величину порога, мы считаем, что все ординаты кривой Сытинской увеличиваются в одно и то же число раз.  [c.682]

В соответствии с тем, что эффективный коэффициент задымленности распадается на сумму двух слагаемых, можно условно принять, что ему соответствует дымка, обусловленная двумя факторами реальной воздуганой дымкой, количественно выражаемой слагаемым сгд(г, ), и некоторой условной дымкой, возникаюгцей за счет увеличения порога контрастной чувствительности глаза г с уменьгаением угла S и количественно выражаемой слагаемым  [c.694]

Зависимость кривой в = /(г) от зенитного расстояния солнца показана на энс. 5 и 6. На первой из них рассматривается случай объектов малых разменов D = 100 м), на второй — случай объектов больгапх размеров D = 1000 м). Прочие параметры на обеих фигурах одинаковы (г = 0,3, q = 0,2 Q = 0,14). Значение порога контрастной чувствительности глаза в обоих случаях утраивалось по сравнению с данными П.П. Сытинской (п = 3). Что касается значений зенитного расстояния солнца, то на каждой фигуре приведено по три кривых для С = 45, 60, 76°.  [c.701]

Затем телескоп наводят на объект, температуру которого желают измерить. Если яркость объекта мала, то эту опе1рацию удобнее проводить с выведенным красным фильтром, а тем более с выведенным поглощающим стеклом. Нити пирометрической лампочки дают небольшой накал и телескоп наводят так, чтобы верхняя часть дуги нити лампочки проектировалась на фоне изображения объекта. Перемещая окуляр телескопа вдоль оптической оси, добиваются резкой видимости нити лампочки. Затем, перемещая объектив телескопа вдоль оптической оси, добиваются ревкой видимости объекта. На этом фокусирование телескопа не заканчивается. Нужно убедиться, что плоскость изображения объекта совпадает с плоскостью нити лампочки. Это легко проверяется путем небольшого перемещения глаза вверх и вниз перед окулярным отверстием телескопа. Если при этом изображение объекта помещается по отношению к нити лампочки, то они находятся в разных плоскостях. Небольшое фокусирование объективом позволяет совместить эти плоскости. Далее вводят красный фильтр и проверяют, не нарушилась ли при этом резкая видимость нити. Этим заканчивается подготовка прибора к проведению ивмерений температуры. Сам процесс измерения температуры объекта заключается в том, что, перемещая двлжок реостата, изменяют накал нити пирометрической лампочки до тех пор, пока верхняя часть нити не исчезнет на фоне изображения объекта. В этот момент, в пределах контрастной чувствительности глаза, яркость нити лампочки будет равна яркости объекта. Следовательно, яркостная температура нити, отсчитанная в этот момент по шкале прибора, и будет яркостной температурой объекта.  [c.288]

Принципиалыно новый визуальный цветовой пирометр, использующий контрастную чувствительность глаза при одноцветных полях сравнения,, разработал С. А. Друкер [43]. Сущность метода состоите сочетании способа измерения цветовой температуры по красно-синему отношению с явлением люминесценции. Идея применения люминесценции для цветовой пирометрии выдвинута в 1939 г. проф. Брумбером. Важная особенность нового прибора состоит в применении люминофора безинерционного гипа, превращающего излучение в синей части спектра в оранжево-красное.  [c.318]

Применение безинерционного и стабильного цинк-кадмий сульфидного люминофора (ФК-102) и соблюдение условий, повышающих контрастную чувствительность глаза, обеспечивают надежность показаний прибора. Градуировка прибора до 3500° К производится с помощью ламп накаливания, выше — с помощью ламп накаливания со специа льными светофильтрами. Прибор предназначен для измерения цветовой температуры от 2000 до 30 000° К и использовался для контроля цветовой температуры при цветных ииносъемках. Инструментальная погрешность прибора составляет +130° при 2500° К и 250° при 7000° К. Возможность применять этот прибор для измерения более низкйх температур в настоящее время еще не изучена.  [c.319]

При качественных наблюдениях область отклонений может быть существенно больше, чем ушах- При этом пногда помимо контрастной чувствительности глаза используют и его цветовую чувствительность, получая исследуемую картину в разных цветах. Последнее можно осуществить, если в фокальной плоскости объектива поместить растровую диафрагму с чередующимися цветами. Различным неоднородностям объекта нри этом будут соответствовать в наблюдаемой картине свои цвета.  [c.481]

В первой главе ( 1-4) указывалось, что порог контрастной чувствительности глаза человека для достаточно больших объектов составляет около 0,02. Если расстояние от наблюдателя до черного объекта, видимого на фоне неба у горизонта, увеличится до такой величины при которой 1 [Ь) = К (О = 0,02, то наблюдатель перестанет видеть этот объект, который сделается неразличимым на окружающем его фоне. Расстояние Ь носит название метеорологической дальности видимости и является одной из величин, характеризующих прозрачность атосферы. Легко видеть, что так как т (Ь)= = т (1) = 0,02, то метеорологическая дальность види-  [c.114]

Среднеквадратическая погрешность градуировки (Тг в свою очередь представляет собой квадратическую сумму так называемой погрешности установки температурной лампы (Е1пз1е1ИеЬ1ег) сгу и трехкратного порога контрастной чувствительности глаза Оф  [c.17]

Блес 0 ть С. Под названием блеск ости принято подразумевать свойство светящихся поверхностей, находящихся в поле зрения и резко в нем выделяющихся своей яркостью, препятствовать спокойному зрению и вызывать нарушение но рмальных зрительных функций глаза. Блескость вызьшает особое напряжение глаза и ведет к быстрому утомлению зрения. Ее устранение является совершенно обязательным условием для рациональности осветительного устройства. Влршние блескости на зрительный процесс количественно изучено, хотя имеется еще ряд обстоятельств, в том вопросе не получивших полной ясности. Одним из важнейших действий блескости является понижение » контрастной чувствительности глаза. По осветительному кодексу США установлены эталоны блескости, с к-рыми сравнивается блескость . .матовые щары 0 6 дм. (150 мм) с помещенными в них лампами мощностью 10—150 при этом установлены след, степени блескости  [c.163]

Если эта величина укладывается в область максимальной контрастной чувствительности глаза, то контрасты будут хорошо заметны. Яркость Солнца столь велика, что даже при использовании больших увеличений его поверхность слепит глаз и никаких контрастов на нем мы видеть пе можем. Солнце в телескоп можно наблюдать только через плотный светофильтр или строя его изображение на экране, используя окулярное увеличение. Планеты Венера и Марс, а также Луна, имеют яркость от 4,25 до 0,2 стнльба и потому их можно наблюдать с увеличениями, обеспечивающими выходной зрачок й 0,7 лм без заметной потери контраста. При наблюдениях Юпитера (яркость около 0,05 стильба) столь большие увеличения допускать не следует. Туманности, даже самые известные, имеют значительно меньшую яркость и потому контрасты на них очень плохо заметны. Наблюдать туманности предпочтительно в телескопы с небольшим увеличением. Сравним два телескопа один имеет объектив диаметром с фокусным расстоянием f[, а второй — объектив диаметром В с фокусным расстоянием  [c.96]

Визуальный контроль — органолептический контроль, при котором первичную информацию воспринимают органы зрения. Зрение — сложный динамический процесс, включающий сканирующие, фокусировоч-ные и адаптационные движения глаз и обработку зрительной информации в центральной нервной системе человека. Основные характеристики разрешающая способность (способность различать мелкие детали изображения, зависящая от яркости, контрастности, цвета и времени наблюдения объекта контроля) контрастная чувствительность (мини-10  [c.10]

Контраст (зрение) — Contrast (vision)

Контраст в левой половине изображения ниже, чем в правой половине.

В шести версиях фотографии скалистого берега контрастность увеличивается по часовой стрелке.

Контрастность — это разница в яркости или цвете, которая делает объект (или его представление на изображении или дисплее) различимым. При визуальном восприятии реального мира контраст определяется разницей в цвете и яркости объекта и других объектов в том же поле зрения . Зрительная система человека более чувствительна к контрасту, чем к абсолютной яркости ; мы можем воспринимать мир одинаково, независимо от огромных изменений освещения в течение дня или от места к месту. Максимальная контрастность изображения — это коэффициент контрастности или динамический диапазон..

Биологическая контрастная чувствительность

Согласно Кэмпбеллу и Робсону (1968), функция контрастной чувствительности человека показывает типичную форму полосового фильтра с пиком примерно 4 цикла на градус, при этом чувствительность падает по обе стороны от пика. Это открытие привело многих к утверждению, что зрительная система человека наиболее чувствительна в обнаружении различий контрастов, возникающих при 4 циклах на градус пространственной частоты, на которой люди могут обнаруживать более низкие различия контрастности, чем на любой другой угловой частоте. Однако утверждение о частотной чувствительности проблематично, учитывая, например, что изменения расстояния, по-видимому, не влияют на соответствующие паттерны восприятия (как отмечено, например, в подписи к рисунку к Соломону и Пелли (1994)). ссылаясь конкретно на буквы, они не делают объективных различий между этими и другими формами. Относительную нечувствительность эффектов контраста к расстоянию (и, следовательно, к пространственной частоте) можно также наблюдать при случайном осмотре парадигмальной развертки решетки, как можно здесь наблюдать

Отсечка высоких частот представляет собой оптические ограничения способности зрительной системы распознавать детали и обычно составляет около 60 циклов на градус. Отсечение высоких частот связано с плотностью упаковки фоторецепторных клеток сетчатки : более тонкая матрица может разрешить более мелкие решетки.

Низкая частота высадка из — за боковое торможение в пределах ганглиозных клеток сетчатки . Типичная ганглиозная клетка сетчатки представляет собой центральную область с возбуждением или торможением и окружающую область с противоположным знаком. При использовании грубых решеток яркие полосы падают как на тормозную, так и на возбуждающую область ганглиозной клетки, что приводит к латеральному торможению и объясняет снижение низкой частоты функции контрастной чувствительности человека.

Одним из экспериментальных явлений является подавление синего цвета на периферии, если синий свет отображается на белом фоне, что приводит к желтому окружению. Желтый — это результат подавления синего цвета в окружении центром. Поскольку белый минус синий — это красный и зеленый, он смешивается и становится желтым.

Например, в случае графических компьютерных дисплеев контраст зависит от свойств источника изображения или файла и свойств компьютерного дисплея, включая его переменные настройки. Для некоторых экранов также важен угол между поверхностью экрана и линией обзора наблюдателя.

Формула

Фотография листа с несколькими цветами — нижнее изображение имеет усиление насыщенности на 11% и увеличение контраста примерно на 10%.

Есть много возможных определений контраста. Некоторые включают цвет; другие нет. Травникова сетует: «Такое разнообразие представлений о контрасте крайне неудобно. Оно усложняет решение многих прикладных задач и затрудняет сравнение результатов, опубликованных разными авторами».

В разных ситуациях используются разные определения контраста. Здесь в качестве примера используется яркостный контраст, но формулы также могут применяться к другим физическим величинам. Во многих случаях определения контраста представляют собой соотношение типа

Разница яркостиСредняя яркость.{\ displaystyle {\ frac {\ mbox {Разница яркости}} {\ mbox {Средняя яркость}}}.}

Обоснованием этого является то, что небольшая разница незначительна, если средняя яркость высокая, в то время как такая же небольшая разница имеет значение, если средняя яркость низкая (см. Закон Вебера-Фехнера ). Ниже приведены некоторые общие определения.

Вебер контраст

Контраст Вебера определяется как

я-ябяб,{\ displaystyle {\ frac {I-I _ {\ mathrm {b}}} {I _ {\ mathrm {b}}}},}

с и, представляющими яркость элементов и фона соответственно. Мера также называется дробью Вебера , поскольку это постоянный член в законе Вебера . Контраст Вебера обычно используется в тех случаях, когда мелкие детали присутствуют на большом однородном фоне, т. Е. Когда средняя яркость приблизительно равна яркости фона.
я{\ displaystyle I}яб{\ displaystyle I _ {\ mathrm {b}}}

Контраст Майкельсона

Контраст Майкельсона (также известный как видимость ) обычно используется для узоров, в которых как яркие, так и темные элементы эквивалентны и занимают одинаковые доли площади (например, синусоидальные решетки ). Контраст Майкельсона определяется как

ямаИкс-ямяпямаИкс+ямяп,{\ displaystyle {\ frac {I _ {\ mathrm {max}} -I _ {\ mathrm {min}}} {I _ {\ mathrm {max}} + I _ {\ mathrm {min}}}},}

с и представляющим самой высокой и низкой яркостью. Знаменатель представляет собой удвоенное среднее значение максимальной и минимальной яркости.
ямаИкс{\ displaystyle I _ {\ mathrm {max}}}ямяп{\ displaystyle I _ {\ mathrm {min}}}

Эта форма контраста является эффективным способом количественной оценки контраста для периодических функций f ( x ) и также известна как модуляция m _f периодического сигнала f . Модуляция количественно определяет относительную величину, на которую амплитуда (или разница) ( f _max — f _min ) / 2 f отличается от среднего значения (или фона) ( f _max + f _min ) / 2. В общем, m _f относится к контрасту периодического сигнала f относительно его среднего значения. Если m _f = 0, то f не имеет контраста. Если две периодические функции f и g имеют одинаковое среднее значение, тогда f имеет больший контраст, чем g, если m _f > m _g .

RMS контраст

Среднеквадратичный (RMS) контраст не зависит от содержания угловой частоты или пространственного распределения контраста в изображении. Среднеквадратичный контраст определяется как стандартное отклонение яркости пикселей :

1MN∑язнак равно0N-1∑jзнак равно0M-1(яяj-я¯я¯)2{\ displaystyle {\ sqrt {{\ frac {1} {MN}} \ sum _ {i = 0} ^ {N-1} \ sum _ {j = 0} ^ {M-1} \ left ({\ гидроразрыв {I_ {ij} — {\ bar {I}}} {\ bar {I}}} \ right) ^ {2}}}}

где интенсивности — это -й элемент двумерного изображения размером by . — средняя интенсивность всех значений пикселей в изображении. Изображения предполагается иметь свои интенсивности пикселей , нормализованные в диапазоне .
яяj{\ displaystyle I_ {ij}}я{\ displaystyle i}j{\ displaystyle j}M{\ displaystyle M}N{\ displaystyle N}я¯{\ displaystyle {\ bar {I}}}я{\ displaystyle I}[0,1]{\ displaystyle [0,1]}

Контрастная чувствительность

Контрастная чувствительность — это мера способности различать яркость разных уровней в статическом изображении . Контрастная чувствительность варьируется от человека к человеку, достигая максимума примерно в 20-летнем возрасте и при угловой частоте около 2–5 циклов на градус. Кроме того, он может уменьшаться с возрастом, а также из-за других факторов, таких как катаракта и диабетическая ретинопатия.

На этом изображении амплитуда контраста зависит только от вертикальной координаты, а пространственная частота зависит только от горизонтальной координаты. Для средней частоты требуется меньший контраст, чем для высокой или низкой частоты, чтобы обнаружить синусоидальные колебания.

Контрастная чувствительность и острота зрения

Логарифмический график функций пространственной контрастной чувствительности для яркости и хроматического контраста

Острота зрения — это параметр, который часто используется для оценки общего зрения. Однако снижение контрастной чувствительности может вызвать снижение зрительной функции, несмотря на нормальную остроту зрения. Например, некоторые люди с глаукомой могут достичь зрения 20/20 на экзаменах на остроту зрения, но при этом испытывать трудности в повседневной жизни , например, вождении автомобиля в ночное время.

Как упоминалось выше, контрастная чувствительность описывает способность зрительной системы различать яркие и тусклые компоненты статического изображения. Острота зрения может быть определена как угол, под которым можно разделить две точки как отдельные, поскольку изображение отображается со 100% контрастом и проецируется на ямку сетчатки. Таким образом, когда оптометрист или офтальмолог оценивает остроту зрения пациента с помощью диаграммы Снеллена или какой-либо другой диаграммы остроты зрения , целевое изображение отображается с высоким контрастом, например, черные буквы уменьшающегося размера на белом фоне. Последующее исследование контрастной чувствительности может продемонстрировать трудности с уменьшением контраста (например, с помощью диаграммы Пелли-Робсона , которая состоит из одинаковых по размеру, но все более бледно-серых букв на белом фоне).

Чтобы оценить контрастную чувствительность пациента, можно использовать одно из нескольких диагностических исследований. Большинство диаграмм в кабинете офтальмолога или оптометриста содержат изображения с разной контрастностью и угловой частотой . Пациент последовательно рассматривает параллельные стержни различной ширины и контрастности, известные как синусоидальные решетки. Ширина полос и расстояние между ними представляют угловую частоту, измеряемую в циклах на градус (cpd или cyc / deg).

Исследования показали, что угловая частота среднего уровня, примерно 5-7 циклов на градус, оптимально обнаруживается большинством людей по сравнению с угловыми частотами низкого или высокого уровня. Пороговый контраст может быть определена как минимальное отличие , которые могут быть решены с помощью пациента. Контрастная чувствительность равна 1 / порог контраста.

Используя результаты исследования контрастной чувствительности, можно построить кривую контрастной чувствительности с угловой частотой по горизонтали и порогом контрастности по вертикальной оси. Также известный как функция контрастной чувствительности (CSF), график демонстрирует нормальный диапазон контрастной чувствительности и будет указывать на пониженную контрастную чувствительность у пациентов, которые падают ниже нормальной кривой. Некоторые графики содержат «эквиваленты остроты зрения контрастной чувствительности», при этом более низкие значения остроты зрения попадают в область под кривой. У пациентов с нормальной остротой зрения и сопутствующим снижением контрастной чувствительности область под кривой служит графическим изображением дефицита зрения. Это может быть из-за этого нарушения контрастной чувствительности, что пациенты испытывают трудности с вождением в ночное время, подъемом по лестнице и другими повседневными действиями, при которых контрастность снижается.

График демонстрирует взаимосвязь между контрастной чувствительностью и пространственной частотой. Подобные мишени изображения представляют собой центрально-окружающую организацию нейронов с периферическим торможением на низких, промежуточных и высоких пространственных частотах. Используется с разрешения Брайана Ванделла, доктора философии .

Недавние исследования показали, что синусоидальные паттерны промежуточной частоты оптимально обнаруживаются сетчаткой благодаря расположению рецептивных полей нейронов по центру и окружению. На промежуточной угловой частоте пик (более яркие полосы) рисунка обнаруживается центром воспринимающего поля, в то время как впадины (более темные столбцы) обнаруживаются тормозной периферией воспринимающего поля. По этой причине низкие и высокие угловые частоты вызывают возбуждающие и тормозные импульсы, перекрывая пики и впадины частот в центре и на периферии рецептивного поля нейронов . Другие экологические, физиологические и анатомические факторы влияют на передачу нейронами синусоидальных паттернов, включая адаптацию .

Снижение контрастной чувствительности возникает из-за нескольких этиологий, включая нарушения сетчатки, такие как возрастная макулярная дегенерация (ARMD), амблиопия , аномалии хрусталика, такие как катаракта , а также нейронная дисфункция более высокого порядка, включая инсульт и болезнь Альцгеймера . В свете множества этиологий, ведущих к снижению контрастной чувствительности, тесты на контрастную чувствительность полезны для характеристики и мониторинга дисфункции и менее полезны для выявления заболевания.

Смотрите также

Ссылки

внешние ссылки

Зрение — От идеи к идее — проект — Каталог файлов

Световая чувствительность человеческого глаза

Способность глаза воспринимать свет и распознавать разл. степени его
яркости называется светоощущением, а способность приспосабливаться к
разной яркости освещения — адаптацией глаза; световая чувствительность
оценивается величиной порога светового раздражителя.

Человек с хорошим зрением способен разглядеть ночью свет от свечи на
расстоянии нескольких километров. Однако световая чувствительность
зрения многих ночных животных гораздо выше.

Максимальная световая чувствительность достигается после достаточно
длительной темновой адаптации. Её определяют под действием светового
потока в телесном угле 50° при длине волны 500 нм. В этих условиях
пороговая энергия света около 10 эрг/с, что эквивалентно потоку
нескольких квантов оптического диапазона в секунду через зрачок.

Максимальные изменения зрачка для здорового человека — от 1,8 мм до
7,5 мм, что соответствует изменению площади зрачка в 17 раз. Однако,
реальный диапазон изменения освещённости сетчатки ограничивается
соотношением 10:1, а не 17:1, как следовало бы ожидать исходя из
изменений площади зрачка. На самом деле освещённость сетчатки
пропорциональна произведению площади зрачка, яркости объекта и
коэффициенту пропускания глазных сред.

Вклад зрачка в регулировку чувствительности глаза крайне
незначителен. Весь диапазон яркостей, которые наш зрительный механизм
способен воспринять, огромен: от 10 кд·м² для глаза, полностью
адаптированного к темноте, до 10 кд·м² для глаза, полностью
адаптированного к свету Механизм такого широкого диапазона
чувствительности кроется в разложении и восстановлении
фоточувствительных пигментов в фоторецепторах сетчатки — колбочках и
палочках.

Чувствительность глаза зависит от полноты адаптации, от интенсивности
источника света, длины волны и угловых размеров источника, а также от
времени действия раздражителя. Чувствительность глаза понижается с
возрастом из-за ухудшения оптических свойств склеры и зрачка, а также
рецепторного звена восприятия.

Острота зрения

Способность различных людей видеть большие или меньшие детали
предмета с одного и того же расстояния при одинаковой форме глазного
яблока и одинаковой преломляющей силе диоптрической глазной системы
обусловливается различием в расстоянии между чувствительными элементами
сетчатки и называется остротой зрения.

Острота зрения — способность глаза воспринимать раздельно две точки,
расположенные друг от друга на некотором расстоянии. Мерилом остроты
зрения является угол зрения, то есть угол, образованный лучами,
исходящими от краёв рассматриваемого предмета к узловой точке глаза.
Острота зрения обратно-пропорциональна углу зрения, то есть, чем он
меньше, тем острота зрения выше. В норме глаз человека способен
раздельно воспринимать объекты, угловое расстояние между которыми не
меньше 1′.

Острота зрения — одна из важнейших функций зрения. Она зависит от
размеров колбочек, находящихся в области жёлтого пятна, сетчатки, а
также от ряда факторов: рефракции глаза, ширины зрачка, прозрачности
роговицы, хрусталика, стекловидного тела, состояния сетчатой оболочки и
зрительного нерва, возраста.

Остроту зрения и/или Световую чувствительность часто также называют разрешающей способностью простого глаза.

Поле зрения

Периферическое зрение — определяют границы поля зрения при проекции
их на сферическую поверхность. Поле зрения — пространство,
воспринимаемое глазом при неподвижном взгляде. Зрительное поле является
функцией периферических отделов сетчатки; его состоянием в значительной
мере определяется возможность человека свободно ориентироваться в
пространстве.

Изменения поля зрения обуславливаются органическими и-ли
функциональными заболеваниями зрительного анализатора: сетчатки,
зрительного нерва, зрительного пути, ЦНС. Нарушения поля зрения
проявляются либо сужением его границ, либо выпадением отдельных его
участков, появлением скотомы.

Бинокулярность

Рассматривая предмет обоими глазами, мы видим его только тогда
одиночным, когда оси зрения глаз образуют такой угол сходимости, при
котором симметричные отчётливые изображения на сетчатках получаются в
определённых соответственных местах чувствительного жёлтого пятна.
Благодаря такому бинокулярному зрению, мы не только судим об
относительном положении и расстоянии предметов, но и воспринимаем
впечатления рельефа и объёма.

Бинокулярость может нарушаться при косоглазии и некоторых других заболеваниях глаз.

При сильной усталости может наблюдаться временное косоглазие, вызванное отключением ведомого глаза.

Контрастная чувствительность

Контрастная чувствительность — способность человека видеть объекты,
слабо отличающиеся по яркости от фона. Оценка контрастной
чувствительности производится по синусоидальным решеткам. Повышение
порога контрастной чувствительности может быть признаком ряда глазных
заболеваний, в связи с чем его исследование может применяться в
диагностике.

Адаптация зрения

Приведенные выше свойства зрения тесно связаны со способностью глаза к
адаптации. Адаптация глаза — приспособление зрения к различным условиям
освещения. Адаптация происходит к изменениям освещённости, цветовой
характеристики освещения.

Адаптация к свету наступает быстро и заканчивается в течение 5 мин.,
адаптация глаза к темноте — процесс более медленный. Минимальная
яркость, вызывающая ощущение света, определяет световую чувствительность
глаза. Последняя быстро нарастает в первые 30 мин. пребывания в
темноте, её повышение практически заканчивается через 50—60 мин.
Адаптацию глаза к темноте исследуют при помощи специальных приборов —
адаптометров.

Понижение адаптации глаза к темноте наблюдают при некоторых глазных и общих заболеваниях.

Адаптация проявляется также в способности зрения частично компенсировать дефекты самого зрительного аппарата

Лаба 3 (Исследование частотно-контрастной чувствительности зрения человека) / Отчет

_{МИНОБРНАУКИ
РОССИИ}

Санкт-Петербургский
государственный

электротехнический
университет

«ЛЭТИ»
им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра
БТС

отчет

по
лабораторной работе №3

по
дисциплине «Биофизика»

Тема:
Исследование
частотно-контрастной чувствительности
зрения человека

Санкт-Петербург

2019

1. Цель
   работы

Выявление
зависимости порогов контраста восприятия
зрительных стимулов от пространственной
частоты тестового изображения при
различных условиях проведения
психофизиологического эксперимента.

2. Задание
   к работе

1.
Изучите общие принципы проведения
визоконтрастометрических исследований
и методику изучения ЧКЧ зрения, реализуемую
в лабораторной работе.

2.
Проведите предварительные исследования.
Установите следующие параметры проведения
исследования:

Линейная
частота тестовой решетки: от 5 до 135
циклов.

Яркость
фона: 128 отн. ед.

Шаг
изменения контраста: 1 отн. ед.

Расстояние
до монитора: 300 см.

Время
адаптации: 2 с.

Время
ожидания реакции: 100 мс.

Количество
повторов: 1.

Установите
время адаптации и время ожидания ответной
реакции испытуемого, которые обеспечат
минимальное время реализации тестового
задания без потери диагностической
значимости.

3.
Установите следующие параметры проведения
исследования:

Линейная
частота тестовой решетки: 5, 15, 25, 60, 70,
80, 125, 135 циклов.

Яркость
фона: 128 отн. ед.

Шаг
изменения контраста: 1 отн. ед.

Расстояние
до монитора: 300 см.

Время
адаптации: 2 с или выбранное в п. 4.

Время
ожидания реакции: 1000 мс или выбранное
в п. 2.

Количество
повторов: 5.

4.
Проведите тестирование:

—
бинокулярно и для обоих глаз по
отдельности;

—
бинокулярное
исследование с тремя разными цветами
тестовых решеток.

5.
Сохраните результаты в графическом и
текстовом видах.

6.
Проведите сравнительный анализ
результатов:

—
бинокулярного и для обоих глаз;

—
для разных цветов тестовых решеток.

7.
Сформулируйте выводы по работе.

3. Теория

Различение
зрительной системой окружающих предметов
зависит не только от их размеров, но и
от количества деталей на единицу площади
и их контраста с фоном. Для оценки этого
свойства глаза служит исследование
частотно-контрастной
чувствительности (ЧКЧ) зрения. ЧКЧ
показывает
зависимость порогового контраста
восприятия от пространственной частоты
(угловых размеров) воспринимаемых
зрительных образов.

Методом
исследования частотно-контрастной
характеристики (ЧКХ) является
пространственно-частотный
анализ.

Для
человека видимым является практически
весь пространственно-частотный диапазон:
от нулевой частоты до верхней граничной
частоты лимитируемой дифракцией.
Контрастная чувствительность не
одинакова в пределах этого диапазона.

В
основе чувствительности к
пространственно-частотному спектру
изображения лежит довольно простой
нейрофизиологический механизм:
определенный вид весовых функций
рецептивных полей нейронов различных
уровней зрительной системы. Однако в
реальных условиях видения значение
гармонических составляющих не определяется
простой передаточной функцией. В любой
жизненной ситуации на работу зрительной
системы накладываются результаты работы
механизмов установки, мотивации, значения
тех или иных объектов для наблюдателя.
При этом ЧКХ зрения человека определяется
не кривой контрастной чувствительности,
а настройкой наблюдателя, неким механизмом
избирательного внимания, который следует
учитывать при проведении психофизиологических
экспериментов для определения ЧКЧ.

Исследования
ЧКХ проводят обычно с помощью изображений
вертикальных черно-белых полос с
синусоидальным распределением яркости
– «синусоидальных
решеток»
(см. рисунок. 2) с различными пространственными
частотами и изменяющимся контрастом.

Яркость
тестового изображения определяется
выражением:

B(x)
= B_ф
+ BSin(_пx),

где
B_ф

средний уровень яркости (яркость фона),
В

амплитуда яркости (амплитуда полос), _п

пространственная частота решетки (число
периодов сигнала на 1
поля зрения).

Контраст
решетки (глубина модуляции) определяется
следующим соотношением:

К
= (B_max

B_min)/(B_max
+ B_min)
= B/B_ф.

4. Методика
   проведения эксперимента

Методика
оценки ЧКЧ зрения, используемая в данной
лабораторной работе, основана на
различении периодичности тестового
стимула при достижении его контрастом
пороговой величины. В ходе проведения
психофизиологического эксперимента
испытуемому предъявляется тестовое
изображение в виде полос с синусоидальным
распределением яркости и определяется
пороговый контраст КЧ зрения на 28
различных пространственных частотах
в диапазоне примерно от 0,8 до 25 циклов/градус
поля зрения.

Учитывая
дискретность экрана монитора, на котором
осуществляется воспроизведение тестовых
стимулов, зависимость размера элемента
дискретного растра (пикселя) от физического
размера экрана, его разрешающей
способности и текущего разрешения,
закон распределения яркости тестового
стимула вдоль оси абсцисс может быть
описан следующим аналитическим
соотношением:

B(i)
= B_ф
+ Asin(2Qi/L)
= B_ф
+ Asin(2i_j/L)
=

=
B_ф
+ Asin(4i_j[arctg(0,5Ld_pix/h)]/L),

где:
B_ф
– яркость фона изображения, A
– амплитуда «синусоидальной решетки»,
Q –
количество периодов синусоидального
сигнала, L
– горизонтальный размер тестового
стимула (в элементах дискретного растра),
i
– номер отсчета (элемента дискретного
растра), _j
– пространственная частота, 
– угол зрения, d_pix
– горизонтальный
размер элемента дискретного растра, h
– расстояние от испытуемого до экрана
монитора.

В
ходе процесса прохождения исследования
после предварительной адаптации
зрительной системы к фоновой яркости
на экране монитора воспроизводятся
тестовые стимулы фиксированной
пространственной частоты и заданного
цвета с контрастом, плавно (с шагом
k/B_ф)
нарастающим по линейному закону от
нулевого значения до уровня превышающего
порог его восприятия обследуемым. В
момент четкого различения структуры
тестового стимула испытуемый сообщает
об этом нажатием левой кнопки манипулятора
«мышь». Затем исследования повторяются
на следующей пространственной частоте
_i.
Поскольку в данном случае используется
субъективный метод регистрации
оцениваемого медико-биологического
параметра, то для повышения достоверности
проводимых исследований тестирование
на каждой пространственной частоте
повторяются n
раз. Кроме того, для снижения вероятности
сознательной или бессознательной
фальсификации результатов тестирования
последовательность предъявления
тестовых стимулов формируется случайным
образом. В результате автоматически
строятся графические зависимости ЧКЧ
зрения от пространственной частоты
тестовых стимулов

5. Результаты

Обследуемый:
Исаков Артем Олегович Муж. 25.02.2000 рождения

Рисунок
3. Результаты визоконтрастометрических
исследований

6. Выводы

Проведено
исследование ЧКЧ зрения с помощью
специально разработанной программы.
Было выбрано бинокулярное исследование
с тремя разными цветами тестовых решеток:
синим, серым и голубым.

Полученные
результаты не в полной мере соответствуют
теории : хотя все главные максимумы
прослеживались при циклической частоте
около 10 цикл./град., что согласуется с
графиком теоретической ЧКЧ, наблюдались
так же побочные пики, то есть вместо
одногорбого графика для серого и голубого
цвета получили двугорбые графики, что
может свидетельствовать о нарушениях
контрастного восприятия цветов, однако
испытуемый не жаловался на проблемы
подобного рода, поэтому в данном случае
вероятнее всего имеет место методическая
погрешность: переключает решетки не
испытуемый, а ассистент, значит, каждое
нажатие происходит с задержкой, либо
может сопровождаться ошибками при
реагировании ассистента раньше или
позже поданного сигнала. Огромное
влияние оказали условия: яркость дисплея
монитора, а так же освещенность в
лаборатории: работа снималась при ясной
погоде, солнце сильно отражалось от
экрана монитора, что мешало испытуемому.

контрастная чувствительность глаза — это… Что такое контрастная чувствительность глаза?



контрастная чувствительность глаза

 

контрастная чувствительность глаза
различительная чувствительность глаза
Величина, обратная пороговому контрасту.
[Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 79. Физическая оптика. Академия наук СССР. Комитет научно-технической терминологии. 1970 г.]

Тематики

• физическая оптика

Обобщающие термины

• элементы физиологической оптики

Синонимы

• различительная чувствительность глаза

EN

• contrast sensitivity of the eye

Справочник технического переводчика. – Интент.
2009-2013.

• контрастная чувствительность
• контрастное вещество

Смотреть что такое «контрастная чувствительность глаза» в других словарях:

• контрастная чувствительность — Способность глаза обнаруживать рассматриваемый объект по контрасту его с фоном, а также величина, характеризующая эту способность, равная обратной величине порогового контраста яркости …   Политехнический терминологический толковый словарь

• Зрение человека — Основная статья: Зрительная система Оптическая иллюзия: соломинка кажется сломанной …   Википедия

• Визуальное восприятие — Проводящие пути зрительного анализатора 1 Левая половина зрительного поля, 2 Правая половина зрительного поля, 3 Глаз, 4 Сетчатка, 5 Зрительные нервы, 6 Глазодвигательный нерв, 7 Хиазма, 8 Зрительный тракт, 9 Латеральное коленчатое тело, 10… …   Википедия

• Зрение — Проводящие пути зрительного анализатора 1 Левая половина зрительного поля, 2 Правая половина зрительного поля, 3 Глаз, 4 Сетчатка, 5 Зрительные нервы, 6 Глазодвигательный нерв, 7 Хиазма, 8 Зрительный тракт, 9 Латеральное коленчатое тело, 10… …   Википедия

• Зритель — Проводящие пути зрительного анализатора 1 Левая половина зрительного поля, 2 Правая половина зрительного поля, 3 Глаз, 4 Сетчатка, 5 Зрительные нервы, 6 Глазодвигательный нерв, 7 Хиазма, 8 Зрительный тракт, 9 Латеральное коленчатое тело, 10… …   Википедия

• Зрительная система человека — Проводящие пути зрительного анализатора 1 Левая половина зрительного поля, 2 Правая половина зрительного поля, 3 Глаз, 4 Сетчатка, 5 Зрительные нервы, 6 Глазодвигательный нерв, 7 Хиазма, 8 Зрительный тракт, 9 Латеральное коленчатое тело, 10… …   Википедия

• Зрительный анализатор — Проводящие пути зрительного анализатора 1 Левая половина зрительного поля, 2 Правая половина зрительного поля, 3 Глаз, 4 Сетчатка, 5 Зрительные нервы, 6 Глазодвигательный нерв, 7 Хиазма, 8 Зрительный тракт, 9 Латеральное коленчатое тело, 10… …   Википедия

• Орган зрения — Проводящие пути зрительного анализатора 1 Левая половина зрительного поля, 2 Правая половина зрительного поля, 3 Глаз, 4 Сетчатка, 5 Зрительные нервы, 6 Глазодвигательный нерв, 7 Хиазма, 8 Зрительный тракт, 9 Латеральное коленчатое тело, 10… …   Википедия

• Острота зрения — Проводящие пути зрительного анализатора 1 Левая половина зрительного поля, 2 Правая половина зрительного поля, 3 Глаз, 4 Сетчатка, 5 Зрительные нервы, 6 Глазодвигательный нерв, 7 Хиазма, 8 Зрительный тракт, 9 Латеральное коленчатое тело, 10… …   Википедия

• Зрительное восприятие — Физическая иллюзия. Соломинка кажется сломанной Психологическая иллюзия  «Уткозаяц» Физиологическая «иллюзия решётки» Зрение человека (зрительное восприятие)  процесс …   Википедия

Тест контрастной чувствительности Гамильтона-Вила и таблица

Видя
это наш самый важный смысл. Около 80% всех наших знаний
и управление повседневными жизненными навыками осуществляется нашими
видение. Все врачи включают визуальный осмотр,
а в развитых странах зрение проверяется с рождения,
всю жизнь, регулярно.С возрастом видение в
общее ухудшается. В результате глазные специалисты рекомендуют
регулярные проверки зрения. В их число войдут:
1. Преломление — расчет мощности
глаза.
2. Обследование СМИ — для проверки катаракты и
другие помутнения.
3. Осмотр глазного дна — для соблюдения целостности
задней части глаза.
4. Внутриглазное давление — для исключения глаукомы или
возможное развитие глаукомы.

А,
конечно, способность глаза видеть.

Расстояние
Видение проверяется картой Снеллена. Каждый глаз
отмечен, чтобы записывать самые маленькие буквы.

Рядом
Видение проверяется на диаграмме, как у Rose-Blackbirds.
рядом с графиком.

Искажение
Vision проверяется на диаграмме Амслера.

Эти
На Hamilton-Veale доступны три важных проверки зрения.
Глазной тест . Его могут использовать врачи общей практики,
Врачи, медсестры, школьные учителя, люди, работающие с
пожилые люди или сами.

график прост в использовании:

3-метровая таблица расстояний должна быть размещена на трех
метров или 10 футов. Держи руку за один глаз и читай
вплоть до самой маленькой строчки. Запишите письмо под
линия достигнута, И. 9 = 6/9 12 = 6/12. Прочтите с
другой глаз и запись, затем проделайте то же самое с обоими глазами
Ищу.

Тест чтения журнала MAR следует проводить, удерживая
диаграмму в ваших руках на обычном расстоянии чтения.
Проверьте каждый глаз, прикрывая другой и читая
наименьший видимый ряд. Запишите уровень N, например,
N8 справа, N12 слева, N8 оба глаза.

Amsler Grid Eye Chart следует использовать для проверки
искажение зрения в каждом глазу индивидуально. Посмотрите
вплотную к месту в центре сетки. Если там
наблюдается ли вообще какое-либо искажение?
обследование необходимо. Искажение линий будет
часто указывают на изменения сетчатки, и это может быть связано с
к многочисленным причинам и особенно изменениям желтого пятна.Если
линии серые или на сетке есть пустые области,
Непрозрачность носителя или потеря поля могут быть причиной. Немедленно
необходима консультация со своим офтальмологом.
Срочное самостоятельное обращение может спасти ваше зрение.

Катаракты
Если вам поставили диагноз катаракта, попробуйте
ваша способность видеть так же ясно из вашего последнего теста зрения,
может указывать на ухудшение катаракты.

Макулярный
Вырождение
Если наблюдается снижение остроты зрения вдаль или вблизи,
или есть искажения или тени на диаграмме Амслера,
необходима срочная консультация офтальмолога.

Глаукома
Регулярные проверки зрения необходимы, если диагностирована глаукома,
но если есть потеря остроты зрения или серость
наблюдается при тестировании глазного теста Гамильтона-Вила,
Рекомендуется срочная консультация офтальмолога.

Преломление
С возрастом у всех нас изменится сила
глаз. Аномалия питания приведет к ухудшению зрения
острота зрения, и это может быть обнаружено с помощью Гамильтона-Вила
Показан глазной тест и глазное обследование оптометриста.

диабетик
Ретинопатия
Может привести к потере остроты зрения и искажению
карта Amsler Gold Eye и срочная консультация
с глазным специалистом имеет важное значение.

Проверьте свои глаза
Зачем проверять собственные глаза? Обследование глаз стоит дорого.
Однако это единственный способ поставить диагноз.
что привело бы к лечению проблемы со зрением.
Нет ничего плохого в том, чтобы регулярно проверять собственные глаза,
как если бы заметил ухудшение, и окулист
консультационный вид, можете сохранить зрение.Это хорошо
признал, что чем раньше диагноз или помощь,
тем больше шансов спасти зрение.
Если вас беспокоит потеря зрения, сейчас или
в будущем вам следует время от времени проверять свои глаза
время. Важно записать свой вывод. На
календарь — хорошее место. Если изменение или потеря зрения
обнаружен, незамедлительно позвоните вашему офтальмологу.
посоветовал.Таким образом можно спасти ваше зрение. Много
люди не замечают потери на одном глазу, поэтому проверьте каждый
глаз индивидуально.

Глазной тест Гамильтона-Вила

Тест
ваши глаза дома с профессиональным набором, содержащим;

Расстояние
Проверка зрения
Это тест на остроту зрения Снеллена на 3 метра / 10 футов.Этот тест одинаков для всех офтальмологов и врачей общей практики.
использовать. Установите его дома или в своем кабинете в
расстояние 10 футов. Закройте один глаз и читайте до самого нижнего
ряд букв. Внизу буквенного ряда есть номер.
Запишите это число, затем проверьте другой глаз. Запись,
затем проверьте и запишите взгляд двумя глазами.
6/6 = 20/20 6/9 = 20/30 6/12 = 20/40 6/18 = 20/60 6/24 = 20/80
6/60 = 20/200
Потеря в одной строке остроты зрения значительна и
Необходимо срочно записаться на прием к офтальмологу.

Рядом
Видение

Тест на зрение вблизи Rose-Blackbirds LogMAR используется повсюду
к миру.Используется для расчета силы чтения.
требуется людям с пресбиопией и старше 40 лет
возраст.
Он также используется профессионалами с низким зрением для расчета
увеличение, необходимое для комфортного чтения.
Эмпирическое правило состоит в том, что нужно видеть N5 или
0,4 logMAR для чтения газетной бумаги.
Затем проверьте каждый глаз по отдельности. Если есть
разницы между глазами или N5 не видно, глаз
рекомендуется консультация специалиста. Если проигрыш
зрения 2-х линий на диаграмме Rose-Blackbirds
заметили и срочно назначить встречу с
окулист.

Макулярный
Чек
Если наблюдается снижение остроты зрения вдаль или вблизи,
или есть искажения или тени на диаграмме Амслера,
необходима срочная консультация офтальмолога.
Проверка на дегенерацию желтого пятна необходима любому человеку
старше 60 лет.

Глазной тест Гамильтона-Вила — незаменимый набор для;
Все врачи, используются в кабинетах, дома и для отдыха
посещения на дому и людьми, которые хотят проверить свои собственные
видение.

Если
окулист сказал вам, что вы
развивающаяся катаракта, глаукома или дегенерация желтого пятна,
контраст Гамильтона-Вила
Тест на чувствительность является важным способом контроля
изменения в состоянии ваших глаз.

Сохранить
Деньги.

Тест на контрастную чувствительность Гамильтона-Вила спасет вас
Деньги. Если вы обнаружите, что ваш уровень контрастности останется
то же самое, наверное, нет необходимости посещать ваш глаз
специалист. Однако, если на
проверка глаз с помощью контрастной чувствительности Гамильтона-Вила
карта, немедленное обследование зрения у вашего специалиста
рекомендуется.

Как
у меня катаракта плохо?

человек
с нормальным зрением может видеть до 13 уровня по Гамильтону-Вилю
Диаграмма контрастной чувствительности и некоторые с исключительными
видение, до 15 уровня.
По мере ухудшения состояния глаз номер уровня будет
уменьшение.Когда зарегистрированный уровень находится между 9 и 12,
дальнейшее обследование глаз у вашего офтальмолога
посоветовал.

Тестирование
себя на глаукому и дегенерацию желтого пятна. Запись
ваши результаты.

А
простая запись регулярных результатов тестирования с
Диаграмма контрастной чувствительности Гамильтона-Вила укажет
стабильность состояния вашего глаза или его ухудшение.Там
возможны незначительные колебания результатов из-за: тестирования
время суток, освещение и ваше самочувствие. Если
Ежедневно проводится тест на колебания, до стабильного результата
записывается. Если наблюдается постоянное ухудшение,
немедленно обратитесь к офтальмологу. Возьмите диаграмму
и результаты с вами, когда вы обратитесь к офтальмологу,
чтобы они увидели причину вашего визита.

Помните,
тест не компенсирует тщательного осмотра глаз.

Наши
Home Test Kit — доступное и простое в использовании решение
для проверки собственных глаз, чтобы найти доказательства катаракты,
глаукома или дегенерация желтого пятна.
Набор для домашнего тестирования включает один контраст Гамильтона-Вила.
Тест на чувствительность, инструкции по применению и лист для
ведение учета вашего уровня и прогресса.

Что
это контрастная чувствительность
тест

Тест на контрастную чувствительность, проверка на способность
различать свет и тьму (контраст).Эта способность так же важна, как 20/20,
позволяя нам безопасно выполнять повседневные задачи.

Тест контрастной чувствительности Гамильтона-Вила
(фото ниже), является эффективным средством мониторинга потенциала
функция контрастной чувствительности со временем уменьшается.
Даже если человеку предоставлено самое лучшее
рефракция (очки и др…) они все еще могут жаловаться
не видеть ясно. Эта проблема часто связана с
к потере
контрастная чувствительность .

.Тестирование контрастной чувствительности

— чем оно отличается от остроты зрения?

Резюме. Контрастная чувствительность измеряет способность человека обнаруживать низкоконтрастные изображения, в отличие от теста на остроту зрения «Большая Е-диаграмма», который измеряет, насколько хорошо человек может распознавать высококонтрастные черно-белые буквы. Используя эти низкоконтрастные изображения, контрастная чувствительность может обнаруживать незначительные изменения зрения, скрытые остротой зрения. Вот почему CSV-1000E в настоящее время широко используется в качестве дополнения к стандартному тестированию остроты зрения для лучшей оценки зрительных способностей и здоровья глаз.Многие исследования показывают, что тестирование контрастной чувствительности полезно для оценки широкого круга пациентов, в том числе пациентов с:

• Диабетом
• Макулярной дегенерацией
• Катарактой
• Глаукомой
• Травматической травмой головного мозга
• Амблиопией
• Множественным зрительным диском

Тестирование также полезно для оценки пациентов, получавших:

• LASIK или другие виды рефракционной хирургии
• ИОЛ новой технологии
• Контактные линзы новой технологии

Наконец, тестирование очень полезно для измерения зрения пациенты с высокими требованиями к зрению, в том числе:

• Спортсмены высокого уровня
• Пожарный
• Полицейский
• Пилоты

Чем контрастная чувствительность отличается от остроты зрения?

В 1862 году доктор Снеллен из Утрехта, Голландия, разработал тест на остроту зрения Снеллена, в первую очередь, для назначения очков.Эта таблица Снеллена, «Большая таблица E», представляет собой серию высококонтрастных черных по белому букв разных размеров. С помощью этого теста можно обнаружить относительно небольшие изменения в статусе рефракции, и он очень полезен в качестве стандарта для описания изменений зрения, вызванных сферическим размытием. К сожалению, многие типы потери зрения не вызваны сферическим размытием, и для этих типов видения меняются, например катаракта, глаукома, нерегулярный астигматизм и т. д., острота зрения по Снеллену — неадекватный критерий.

Измерения контрастной чувствительности Зрение в реальном мире

В тестах Acuity используются только черные и белые буквы, но реальный мир состоит из оттенков серого.Тестирование CS определяет не только то, как пациенты видят в условиях высокой контрастности, но и в реальных условиях низкой контрастности. На изображениях ниже показано то же самое, что и при высоком контрасте, при нормальных условиях дневного света и при низком контрасте, при раннем утреннем тумане или в условиях яркого света.

Как проверяется контрастная чувствительность?

Обычно для проверки контрастной чувствительности используется диапазон размеров мишени. Таким образом, контрастная чувствительность отличается от остроты зрения. Чувствительность к контрасту измеряет две переменные: размер и контраст, в то время как острота зрения измеряет только размер.Контрастная чувствительность очень похожа на слуховой тест, который определяет способность пациента определять самый низкий уровень громкости различных звуковых частот. Пациента просят нажать кнопку, когда тон едва слышен, и отпустить кнопку, когда звук больше не слышен. Эта процедура используется для проверки слуховой чувствительности к диапазону звуковых частот. Если бы слуховое тестирование оценивалось так же, как и острота зрения, все звуковые частоты были бы проверены на одном высоком уровне громкости.

Синусоидальные решетки используются для точного тестирования

В тесте истинной контрастной чувствительности используются синусоидальные узоры, яркость которых различается по узору решетки (см. Изображение ниже). Яркость решетки варьируется от 0,5% контраста до 90% контраста. Чувствительность к контрасту определяет наименьший уровень контрастности, который может быть обнаружен пациентом для данного размера решетки. Решетки разного размера называются пространственными частотами.

На изображении выше показано изображение синусоидальной решетки с изменяющимся контрастом.

Чувствительность к контрасту — это задача обнаружения

Чувствительность к контрасту — это задача обнаружения, во многом такая же, как слуховое тестирование и периметрия (слышите ли вы это или нет), в отличие от задачи идентификации, такой как острота зрения (можете ли вы определить, какой буквой это является). Задачи обнаружения по своей природе более чувствительны, чем задачи идентификации, и это одна из многих причин, по которым контрастная чувствительность является гораздо более чувствительной мерой зрительной функции, чем острота зрения. Контрастная чувствительность измеряет гораздо более широкий диапазон зрения, чем его острота (см. График, показывающий узкий диапазон зрения, проверенный с помощью остроты зрения 20/20 vs.полный диапазон зрения, проверенный с помощью контрастной чувствительности.)

Подумайте о том, насколько нечувствительным был бы тест слуха, если бы пациенту пришлось идентифицировать тон или песню вместо того, чтобы просто определять чистую частоту. Или подумайте о том, насколько нечувствительной была бы периметрия, если бы пациенту с глаукомой пришлось идентифицировать образец в периферическом зрении, а не просто обнаруживать световые пятна с разным эксцентриситетом.

Кривая контрастной чувствительности

Контрастная чувствительность представлена ​​в виде кривой, которая отображает самый низкий уровень контрастности, который пациент может обнаружить для цели определенного размера.Ось X кривой соответствует пространственной частоте, а ось Y — контрастной чувствительности. Низкие пространственные частоты — это толстые решетки, а высокие пространственные частоты — тонкие. Чувствительность к контрасту обратно пропорциональна уровню контраста. Чем выше контрастная чувствительность, тем ниже уровень контрастности, при котором пациент может обнаружить цель. Контраст решетки рассчитывается, как показано на изображении выше, а контрастная чувствительность является обратной величиной порога контрастности. Например, если пациент может обнаружить решетку при контрасте 1% (который называется порогом контрастности), то контрастная чувствительность для этого пациента на этой пространственной частоте составляет 100 или обратное значение 1% (1 /.01).

Построение кривой контрастной чувствительности

Большинство имеющихся в продаже тестов контрастной чувствительности позволяют измерить решетку 4 или 5 размеров (пространственные частоты). Каждая из этих пространственных частот представлена ​​от 8 до 10 уровней контрастности. Чтобы построить кривую, просто определите самый высокий уровень контрастной чувствительности (или самый низкий порог контрастности), который пациент может обнаружить для каждой пространственной частоты. Кривая выше показывает пример теста контрастной чувствительности CSV-1000.

В строке A CSV-1000 самый высокий уровень контрастной чувствительности, который может обнаружить пациент, — это уровень 5. В строке B самый высокий уровень равен 7. В строках C и D самые высокие уровни — 6 и 5, соответственно. Чтобы построить кривую, отметьте число 5 в столбце A, 7 в столбце B, 6 в столбце C и 5 в столбце D. Соедините эти галочки, и в результате получится кривая контрастной чувствительности.

Посетите другие разделы нашего веб-сайта, чтобы определить, как эту кривую можно использовать для оценки катаракты, глаукомы, диабета, рефракционной хирургии, контактных линз и других заболеваний глаз или оптических устройств.

.

Почему важна визуальная контрастная чувствительность? | Проверка зрения из дома

Чувствительность к визуальному контрасту, или VCS, — это способность различать объект и его фон или обнаруживать различия между похожими оттенками света и темноты. Это важно по ряду причин. Симптомы наиболее распространены в условиях низкой освещенности, тумана или отражающих бликов. Важно отметить, что симптомы наиболее заметны во время вождения в сумерках или ночью.

Общие симптомы

Симптомы этого состояния могут быть не только неудобными, но и быстро стать опасными для вас и окружающих.Снижение контрастной чувствительности может привести к потере пространственного восприятия, подвижности и может увеличить риск несчастных случаев.

Примеры повседневного использования:

• Проблемы с вождением под дождем или ночью
• Затруднения при наливании кофе в темную кружку
• Трудности при спуске по ступенькам
• Ориентация на чтение инструкций
• Глаза быстро устают при чтении или просмотре телевизора

Это состояние не является прямым признаком плохой или ослабленной остроты зрения.У вас может быть зрение 20/20, но при этом вы испытываете проблемы со зрением или здоровьем, которые снижают вашу способность различать объект и его фон.

Хотя обычно это связано с возрастом, это также может указывать на более серьезные проблемы со здоровьем, в том числе:

• Глаукома
• драм
• Катаракты
• Дегенерация зрительного нерва
• Диабетическая ретинопатия

Тестирование

Обычные проверки зрения обычно не включают тесты на контрастную чувствительность.В случае тестирования оптометристы проверяют контрастную чувствительность с помощью таблицы контрастной чувствительности Пелли Робсона и только после конкретных жалоб или опасений, высказанных вами как пациентом.

Лечение

Результаты теста контрастной чувствительности Пелли Робсона позволят определить, является ли ваш уровень контрастной чувствительности результатом аномалии рефракции, или, возможно, проблему необходимо исправить с помощью специальных очков или, в серьезных случаях, хирургического вмешательства.

Если вы решите решить проблему снижения визуальной контрастной чувствительности с помощью очков, ваш оптометрист предложит или пропишет корректирующую линзу с желтым фильтром, чтобы лучше поддерживать вашу способность обнаруживать различия в контрасте.

Большинство оптометристов также порекомендуют антибликовое покрытие для линз по рецепту. Многие люди сообщают об улучшении зрения в условиях низкой освещенности при ношении линз с антибликовым покрытием.

Новый способ тестирования

Тестирование можно проводить дома с помощью смартфона! С EyeQue Insight вы можете отслеживать свое зрение дома в любое время с помощью трех тестов: остроты зрения, контрастной чувствительности и дальтонизма. Все, что вам нужно, это устройство, бесплатная загрузка приложения (Insight) и ваш смартфон на iOS или Android

.
.

Острота зрения Майкла Каллониатиса и Чарльза Луу — Webvision

Майкл Каллониатис и Чарльз Луу

1. Введение.

Острота зрения — это разрешающая способность зрительной системы в пространстве. Это можно рассматривать как способность глаза видеть мелкие детали. Существуют различные способы измерения и определения остроты зрения в зависимости от типа используемой задачи для определения остроты зрения. Острота зрения ограничена дифракцией, аберрациями и плотностью фоторецепторов в глазу (Smith and Atchison, 1997).Помимо этих ограничений, на остроту зрения также влияет ряд факторов, таких как аномалия рефракции, освещенность, контрастность и расположение стимулируемой сетчатки.

2. Виды задач на остроту зрения.

Обнаружение цели требует только восприятия наличия или отсутствия какого-либо аспекта стимула, а не различения деталей цели (рис. 1).

Рис. 1. Задача обнаружения включает определение присутствия точки или линии.(а) Яркий тестовый объект на темном фоне. (б) Темный тест-объект на светлом фоне

Ландольт C и Безграмотный E — это другие формы обнаружения, используемые для измерения остроты зрения в клинике. Здесь требуется задача определить место разрыва (рисунок 2).

Рис. 2. (a) Ландольт К. (b) Неграмотный E

Target Распознавание задач, которые чаще всего используются в клинических измерениях остроты зрения, требуют распознавания или наименования цели, например, с помощью букв Снеллена.Используемые здесь тестовые объекты достаточно велики, чтобы обнаружение не было ограничивающим фактором (рис. 3), но требуется тщательный выбор букв и дизайн диаграммы, чтобы задачи распознавания букв были единообразными для разных размеров букв и рабочих расстояний диаграммы (Bailey and Lovie, 1976 ).

Рисунок 3. Задача распознавания. Называя тестовые объекты, в данном случае буквами алфавита (Snellen)

Буквы Snellen построены так, что размер критической детали (ширина штриха и ширина зазора) составляет 1/5 общей высоты.Чтобы определить остроту зрения человека с помощью нотации Снеллена, определяется наименьшая буквенная линия диаграммы, которую он / она может правильно идентифицировать. Острота зрения (VA) в системе обозначений Снеллена определяется соотношением:

ВА = D ’/ D

, где D ’- стандартное расстояние просмотра (обычно 6 метров), а D — расстояние, на котором каждая буква этой линии пересекает 5 угловых минут (каждый штрих буквы составляет 1 минуту; рисунок 4).

Рисунок 4.Для остроты зрения 6/6 вся буква образует угол в 5 угловых минут у глаза и просматривается с расстояния 6 метров (20 футов)

Величина, обратная нотации Снеллена, равна углу (в угловых минутах), под которым штрихи буквы обращены к глазу человека. Этот угол также используется для определения остроты зрения (см. Рисунок 5). Он называется минимальным углом разрешения (MAR) и также может быть дан в форме log10, сокращенно logMAR.

Рисунок 5.Для остроты зрения 6/6 (20/20) один из штрихов буквы соответствует одной угловой минуте у глаза. Следовательно, минимальный угол разрешения (MAR) составляет одну угловую минуту, а logMAR — 0

.

Некоторые европейские страны указывают остроту зрения в десятичной форме, которая является просто десятичной дробью Снеллена (Таблица 1).

Таблица 1. Соотношение между нотацией Снеллена, минимальным углом разрешения и логарифмическим минимальным углом разрешения.

Пороги целевого разрешения обычно выражаются как наименьший угловой размер, при котором испытуемые могут различать разделение между критическими элементами шаблона стимула, такими как пара точек, решетка или шахматная доска (рисунок 6).

Рисунок 6. Задача разрешения. (а) Мишень с двумя точками. (б) Решетка остроты зрения. (c) Шахматная доска

Target locization включает в себя распознавание различий в пространственном положении сегментов тестового объекта, таких как разрыв или разрыв контура.Острота зрения, измеренная таким образом, называется остротой по Вернье (тип гиперактивности), а нарушение непрерывности определяется ее угловым размером (рис. 7).

Рисунок 7. Задача локализации. Выше приведен пример остроты зрения по Вернье

.

Задачи разрешения, локализации или обнаружения приводят к гиперактивности или уровням работоспособности сверх предела распознавания (нормальной остроты зрения) и указывают на то, что механизмы, участвующие в вынесении таких суждений, не ограничиваются уровнем сетчатки (Westheimer, 1972; Waugh and Levi, 1995).

3. Ограничения остроты зрения.

Для обнаружения мельчайших точек или разрешения мельчайших деталей требуется хорошая оптическая система и детекторы, расположенные соответствующим образом. Острота зрения будет ограничена одним из них. Объекты, на которые мы смотрим, будут отображаться в задней части глаза. Если мы возьмем точечный источник, изображение будет распространяться на сетчатке как функция рассеяния точки из-за искажений, создаваемых оптикой глаза (рисунок 8).

Рисунок 8.Изображение точки на задней части глаза

Функция точечного рассеяния описывает распределение света на сетчатке точечного источника в визуальном пространстве. Узор диска Эйри будет сформирован из точечного источника из-за дифракции света (рисунок 9). Функция рассеяния линии описывает распределение света от протяженного источника и часто используется для упрощения расчетов.

Рис. 9. Функция точечного рассеяния (диск Эйри) точечного источника.Верхний компонент представляет восприятие распределения света при просмотре диска Эйри (показано ниже). (Изображение 7 K jpeg)

Угловой радиус a первого кольца определяется по формуле:
a = 1,22 л / д

где l — длина волны света, а d — диаметр зрачка. Угловой радиус выражается в радианах. Чтобы преобразовать радианы в градусы, умножьте на 180 / p. Два точечных источника создают две функции точечного рассеяния в задней части глаза (рисунок 10). Эти два момента считаются разрешенными, если они соответствуют критерию Рэлея (см. Ниже).Очевидно, что если бы изображение на сетчатке двух точечных источников не ухудшилось, можно было бы иметь более высокие пределы разрешения (с соответствующей детекторной матрицей).

Рис. 10. Два точечных источника и их функция рассеяния точки на задней части глаза

4. Критерии Рэли.

Критерий Рэли используется для расчета разрешения глаза для стимулов, которые ухудшаются оптикой глаза.Критерий гласит, что две точки или линии разрешаются только в том случае, если пик функции рассеяния точки лежит на первом впадине другой функции рассеяния точки (рисунок 11).

Рисунок 11. Критерий Рэли

Две точки разрешаются, если их угловое разнесение _с

это:

a _s = 1,22l / d
Фактически это уравнение математически утверждает, что разрешение возможно, если два объекта разделены шириной их функции рассеяния точки.Если два объекта находятся в пределах этого расстояния (рис. 12), мы воспринимаем их как одно равномерное распределение (часть b), и, следовательно, мы не сможем различить два объекта.

Рис. 12. Представление между двумя линиями, их функция растяжения линии и восприятие человеком этих двух линий. (а) Две строчки разрешены. (b) Две неразрешимые линии, воспринимаемые как одна толстая линия

5. Размер мозаики сетчатки.

Помимо дифракции, ограничивающей остроту зрения в соответствии с критерием Рэли, расстояние между конусами сетчатки является другим ограничивающим фактором, по крайней мере, в пределах двух центральных градусов (Green, 1970). Гельмгольц предположил, что решетка будет разрешена, если между рядами стимулированных конусов будет ряд нестимулированных конусов. Это считается ответом рецепторов колбочек Да-Нет-Да. Например, если необходимо разрешить две линии, матрица детекторов должна быть достаточно тонкой, чтобы обнаруживать зазор между двумя линиями (рисунок 13).Из рисунка 13 видно, что детекторы A и B не смогут определить две линии. Однако с помощью тонкой матрицы детекторов C, D, E и F две линии будут разрешены.

Рис. 13. Две линии с функцией рассеяния линии, восприятием человеком двух линий и различными матрицами детекторов. Только матрицы детекторов от C (3 детектора) до F (6 детекторов) имеют достаточно высокую плотность детекторов, чтобы разрешить две линии, то есть обнаружить зазор.Детекторная матрица A или B, имеющая один и два детектора, соответственно, не может сигнализировать ответ да-нет-да

Тот же принцип применяется к синусоидальным решеткам, где матрица детекторов должна быть достаточно тонкой, чтобы обнаруживать зазор между линиями или решетками. Полосы синусоидальной решетки не меняются резко, как в решетках с прямоугольными волнами (рисунок 14).

Рис. 14. (a) Решетка прямоугольной формы и (b) решетка синусоидальной волны с их профилем яркости

Решетки можно использовать как еще один метод измерения остроты зрения.Острота зрения в нотации Снеллена может быть выражена в пространственной частоте и наоборот (рисунок 15).

Рис. 15. Острота зрения в нотации Снеллена и ее преобразование в пространственную частоту

Синусоидальные решетки были использованы Кэмпбеллом и Грином (1965) для определения максимального разрешения глаза. Они использовали интерференционные картины, генерируемые лазером, чтобы обойти оптику глаза, чтобы создать синусоидальную решетку на задней части глаза. Они обнаружили, что максимальное разрешение составляет около 60 циклов на градус, в то время как свободный экран просмотра приводит к снижению разрешающей способности.Более поздние исследования плотности фоторецепторов и пространственного разрешения показали, что матрица рецепторов в зрительной системе человека может разрешаться в порядке 6/1 (20/3) или ~ 150 циклов на градус (Curcio et al, 1990; Miller et al. ., 1996; Рурда, Уильямс, 1999). Расстояние между конусами в ямке составляет приблизительно 2,5 мкм (Curcio et al, 1990) или приблизительно 28 угловых секунд. В зависимости от расстояния между конусами возможно максимум около 60 циклов на градус, что намного превышает обычные клинические показатели, поскольку это не компенсирует оптические характеристики глаза и пострецепторальную нейронную обработку.

6. Факторы, влияющие на остроту зрения.

Помимо двух основных ограничивающих факторов, перечисленных выше, острота зрения также зависит от ряда факторов, в том числе:

1. Ошибка рефракции.

Ошибки рефракции влияют на остроту зрения, вызывая расфокусировку на сетчатке. Расфокусировка размывает мелкие детали, резкие края и контрастную чувствительность, влияя на функцию рассеяния точки (рисунок 16).

Рисунок 16.Функция растяжения линии (LSF) для двух линий с разной степенью размытия. С увеличением размытия пропадает различение двух линий

Ошибки рефракции, такие как миопия (близорукость) и дальнозоркость (дальнозоркость), вызывают более широкое распространение функции рассеяния точки. Следовательно, сказывается разрешение (рисунок 17). Изображение объекта в задней части глаза резко фокусируется на сетчатке эмметропического глаза. В миопическом глазу оптическая система может считаться слишком сильной, поэтому изображение фокусируется перед сетчаткой.Обратное происходит с дальнозорким глазом, где оптическая система слишком слабая, поэтому изображение фокусируется за сетчаткой.

Рис. 17. Функция рассеяния точки в задней части глаза с различными ошибками рефракции

2. Размер зрачка.

Размер зрачка — важный фактор, влияющий на остроту зрения. Большие зрачки позволяют большему количеству света стимулировать сетчатку и уменьшают дифракцию, но на разрешение будут влиять аберрации глаза.С другой стороны, маленький зрачок уменьшит оптические аберрации, но разрешение будет ограничено дифракцией. Следовательно, зрачок среднего размера от 3 до 5 мм был бы оптимальным, поскольку это компромисс между пределами дифракции и аберрации (Атчисон и др., 1979; Смит и Атчисон, 1997). Как отмечалось ранее, площадь зрачка влияет на размер функции рассеяния точки и, следовательно, на разрешение.

3. Освещение.

В задачах распознавания на остроту зрения сильно влияет уровень яркости фона (рисунок 18).Видны две ветви, нижняя принадлежит стержневой (скотопической) функции, а верхняя — конусной (фотопической) функции. Обратите внимание на асимптоту для обоих, указывающую на максимальную остроту зрения (стрелки). Ветвь конуса имеет длинный «линейный» диапазон около 3 логарифмических единиц, который асимптотен на фотопическом уровне около 300 кд / м2.

.