视觉质量的重要参数

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

视觉质量的重要参数:

1.视力(黄斑中央凹的视力)比如0.8 1.0 1.5 标准对数视力表

2.视野指视网膜黄斑中央凹以外的视觉细胞功能(指人的头部和眼球固定不动的情况下,眼睛观看正前方物体时所能看得见的空间范围)

正常范围(单位:度)右眼:内61.1±0.22,外92.6±0.23,上48.5±0.24,下65.5±0.24

左眼:内59.9±0.25,外93.9±0.21,上

49.6±0.20,下66.0±0.25

“视野”又称“视场”。当眼固定注视一点时( 或通过仪器) 所能看见的空间范围,,双眼视野大于单眼视野:对各种颜色的视野大小也不同,绿色视野最小,红色较大,蓝色更大,白色最大。这主要是山于感受不同波长光线的锥体细胞比较集中十;视网膜小心所致。

3.对比敏感度检查及其临床意义

人类对视功能的评估多用视力、视野、双眼视功能、光觉、色觉等检查来完成。多年来,多将视力表检查的视力及视野结果作为视功能好坏的定量标准,但人眼的视觉功能不仅包括分辨高对比度的小目标的能力,还包括对各种点线与空白间明暗程度差别(即对比度或反差)的分辨能力,后者即对比敏感度(Contrast sensitivity , CS )。CS能更全面地评估视觉系统的形觉功能特点,是一种新的形觉功能定量检查方法。在视觉系统的心理物理学和电生理学研究中占有重要地位,而且其检查有助于认识到某些疾病的视觉异常,从而有利于其诊断。

二、基本原理

1、空间频率特性概要

在电学中,某种频率的正弦电波,经滤波器后,其幅度和相位有所变化,但仍然是同一频率的电波。光学系统(如底片、视网膜)与电滤波器的性质相似,只不过电滤波器是对时间频率的波起作用,而光滤波器是对空间频率的波起作用,也就是说,实质上,光学系统是空间频率滤波器。

在光学上,所谓调制度(即对比度)的定义为:

M=(Imax—Imin)/(Imax+Imin)

其中Imax和Imin分别为物面或象面的最大光强和最小光强。

任何一种图象都可以分解为许多不同空间频率的正弦波(光强按正弦波分布)光栅,即任何一种图象都是由许多不同空间频率光栅叠加而成的。

对于一幅图象而言,如果组成物的某空间频率的调制度为M0(N),通过系统调制度变为M(N),则调制传递函数为

MTF= M(N)/ M0(N)

MTF表示了各种空间频率N的对比度下降程度。

2、视觉系统MTF的基本特性

整个视觉系统可分为两部分:1、使外界物体在视网膜上成象的眼球光学系统(或称屈光系统);2、对视网膜上的象进行处理和传递,致使大脑产生感觉的视网膜——大脑系统(或称感觉系统)。

整个视觉系统MTF为眼球光学系统MTF和视网膜——大脑系统MTF的乘积,正常人眼的对比敏感度函数呈倒置的u形或称带通形(band-pass type),在中空间频率时有最高,在低或高空间频率的对比敏感度下降。这表明视觉系统观看粗、细条纹轮廓较困难,而看中等条纹有关。这种特性与视网膜的感受野的侧抑制有关,是视觉图象信息处理的重要特性之一。

3、激光干涉条纹视力(Interference Fringe Visual Acuity , IVA)

以激光干涉条纹作为视标,在视标的对比度为最大值时(M=1),不改变对比度,仅改变空间频率,可测定出人眼视力分离阈值(能识别的视标最小到何种程度),为了区别通常所说的视力,称之为干涉条纹视力,简称为IVA。

空间频率同现行视力表视标的关系如下:视力表以识别1分视角视标时的视力规定为1.0,如果能分辨的空间频率是30周/度,此时条纹每划(半周)所对应的视角正好为1分。所以能分辨的最高空间频率的1/30,就可看成同视力表所对应的视力。

4、多通道理论

依据CSF特性,联系视觉系统的解剖结构及生理功能,Campbell等提出了与视觉信息处理机构有关的多通道理论(multiple channels),即在视觉系统中,可能存在着多个相互独立的空间信息传递“通道”,这些通道选择性地对较窄范围带的空间频率(一定视角内明暗相间的条纹数目)敏感,它们在视网膜上有不同的感受野。对脊椎动物的视网膜研究表明:至少存在三种不同的神经节细胞:(1)X细胞(持续细胞)其轴突细,持续放电约为1min,传导速度为20m/s,对小光斑及慢刺激反应好;(2)Y细胞(瞬时细胞)轴突粗,持续放电约为1sec,传导速度为40m/s,对大光斑及快刺激反应好;(3)W细胞轴突较X、Y细胞要细,主要投射至中脑上丘,与控制运动、朝向选择、对比变化检测等感受野有关。在视路中,神经节细胞各亚群的活性在不同空间频率上也不相同。其中黄斑中心凹处视觉最敏锐,该处加工处理的信息不仅包括高空间频率,还几乎包括其它空间频率,而视网膜周边部则只处理低空间频率的信息。

每一空间频率均有对比度阈值,即人眼所能分辨的最低对比度,当对比度低于此阈值时,条纹间隙即成为一片均匀的灰色,人眼就不能分辨出条纹来。此阈值对比度的倒数即称对比敏感度。阈值越低,则CS 越高。在此理论基础上将不同空间频率作为横坐标,将条纹与空白之间亮度的对比度作为纵坐标,即将视角与对比度结合起来,测定人眼对各种不同空间频率的图形所能分辨的对比度,从而得出对比敏感度函数(Contrast sensitivity functional ,CSF)。

三、检查方法及其影响因素

(一)对比敏感度的检查方法有以下几种:

1、正弦波条纹显示器最早使用的正弦波条纹是用电子示波器显示的,后来用计算机控制的显示仪来显示,但价格较高,近年来改用电视屏显示正弦波条纹的方法则较经济。

2、Aarder光栅图片1978年Aarder首先研制并用于临床,每套7张图片,1张为示范,1——7张的空间频率依次增加,分别为0.2、0.4、0.8、1.6、3.2和6.4周/度。此方法价格低,且图片易携带,科研、临床均可用。整个图由A、B、C、D、E5个空间频率组成,每个空间频率上的图片再按对比度的不同依次分为9个等级。检查的时候先调整好光的亮度,依次检查每个空间频率。

3、投射式光栅简易装置Aarder光栅图片具有高精确度的特点,但不能测试更高的空间频率,投射式光栅简易装置弥补了Aarder光栅图片法的不足。我国温州产的MTF即在此基础上研制。

(二)影响检查的因素

相关文档
最新文档