Рис. 1.3 Таблица для чтения слов Бейли–Лови
Fig. 1.3 The Bailey– Lovie word reading chart
1.2.2 Инструменты оценки контрастной чувствительности
1.2.2 Contrast Sensitivity Tools
Тестирование контрастной чувствительности было впервые продемонстрировано в 1978 году с использованием решеток Ардена и заключалось в варьировании пространственных частот и уровней контрастности. Основанный на аналогичных принципах функциональный тест контрастной остроты зрения, впервые описанный Артуром Гинзбургом, состоит из синусоидальных решеток с различными пространственными частотами и уровнями контрастности [16]. Наиболее известным тестом контрастной чувствительности является таблица контрастной чувствительности Пелли–Робсона, разработанная DG Pelli, JG Robson и AJ Wilkins; они опубликовали описание этой таблицы в 1988 году [17]. В таблице контрастной чувствительности Пелли–Робсона (рис. 1.4) английские буквы в триплетах с фиксированной пространственной частотой (т. е. постоянного размера) варьируются по уровням контрастности. Размер оптотипа составляет 2.8° на 1 м (~20/672) (подходит для пациентов с нарушением зрения), что эквивалентно 20/224 на 3 м (~2.67 CPD [циклов на градус]) (рекомендуемое расстояние тестирования). Значение logCS было сопоставимым на этих двух расстояниях тестирования [18]. Эта таблица измеряет контрастную чувствительность в диапазоне от 0.00 до 2.25 logCS. Чем выше logCS, тем лучше контрастная чувствительность. Таблица обладает хорошей воспроизводимостью в ±0.15 логарифмических единицах у молодых людей и пожилых взрослых [19].
Contrast sensitivity testing was first demonstrated in 1978 using Arden gratings and consisted of varying spatial frequencies and contrast levels. Based on similar principles, the functional acuity contrast test, first described by Arthur Ginsburg, consists of sine wave gratings of varying spatial frequencies and contrast levels [16] . The most popularly known contrast sensitivity test, the Pelli–Robson contrast sensitivity chart, was developed by DG Pelli, JG Robson, and AJ Wilkins; they published the design of this chart in 1988 [17] . In the Pelli–Robson contrast sensitivity chart (Fig. 1.4), English letters in triplets with fixed spatial frequency (i.e., constant size) vary in contrast levels. The optotype size subtends 2.8° at 1 m (~20/672) (appropriate for patients with visual impairment), which is equivalent to 20/224 at 3 m (~2.67 CPD [cycles per degree]) (recommended testing distance). The logCS was comparable at these two testing distances [18]. This chart measures contrast sensitivity from 0.00 to 2.25 logCS range. The higher the logCS, the better the contrast sensitivity. The chart has good repeatability of ±0.15 log units in young and older adults [19].
Кроме того, существует несколько коммерчески доступных инструментов оценки контрастной чувствительности с использованием различных мишеней, таких как изображения (тест контрастной чувствительности hiding Heidi) (рис. 1.5, слева), решетки (тест контрастной чувствительности) [21] и круги (точки (Cambridge low-contrast gratings, Ohio contrast checks) [22]. карточки [20] (рис. 1.5, справа), буквы (Mars letter
In addition, there are several commercially available contrast sensitivity tools using various targets such as pictures (hiding Heidi contrast sensitivity test) (Fig. 1.5, left), gratings contrast sensitivity test) [21], and circles (spot (Cambridge low-contrast gratings, Ohio contrast checks) [22]. cards [20] (Fig. 1.5, right), letters (Mars letter
Рис. 1.4 Таблица контрастной чувствительности Пелли–Робсона, помещенная в лайтбокс
Fig. 1.4 The Pelli–Robson contrast sensitivity chart placed in a lightbox
Рис. 1.5 Оценка контрастной чувствительности с использованием (слева) теста с низкоконтрастными лицами hiding Heidi и (справа) карт Ohio contrast
Fig. 1.5 Contrast sensitivity assessment using (left) the hiding Heidi low-contrast face test and (right) Ohio contrast cards
1.3 Основная концепция
1.3 Underlying Concept
1.3.1 Дистанционная острота зрения
1.3.1 Distance Visual Acuity
Острота зрения — это разрешающая способность глаза. Разрешающая способность — это минимальный зазор, который глаз может обнаружить между двумя объектами. Этот зазор будет создавать определенный угол в узловой точке глаза. Таким образом, наименьший угол, разрешаемый глазом, и есть его острота зрения (рис. 1.6). Любой угол или разделение меньше этого приведут к восприятию одного размытого объекта вместо двух отдельных объектов. Наименьший зрительный угол, который может разрешить человеческий глаз, составляет около 1′ (1 угловая минута) (см. блок 1.1) [23].
Visual acuity is the resolution capacity of an eye. The resolution capacity is the smallest gap an eye can detect between two objects. This gap would subtend an angle at the nodal point of the eye. Therefore, the smallest angle resolved by the eye is its visual acuity (Fig. 1.6). Any angle or separation smaller than this would result in a single blurred object instead of two distinct objects. The smallest visual angle a human eye could resolve is about 1′ (1 min of arc) (see Box 1.1) [23].
Как видно на рис. 1.6, для разрешения двух черных линий с белым разделением потребуется минимум 3 фоторецептора. Один фоторецептор обнаруживает одну темную линию, другой фоторецептор обнаруживает белое пространство, а третий соседний фоторецептор обнаруживает другую темную линию. Если считать одну темную линию и белое пространство за один цикл, то две темные линии, разделенные белым пространством, будут иметь 1.5 цикла. Следовательно, для разрешения 1.5 циклов требуется три фоторецептора (т. е.) двойное количество циклов. Этот предел того, сколько минимум фоторецепторов требуется для разрешения объекта, называется пределом Найквиста. Это заимствованная концепция из обработки сигналов в электронике. Если рассматривать глаз как устройство для захвата и обработки световых сигналов, то минимальное количество необходимых фоторецепторов будет в два раза превышать пространственную частоту (циклов на градус или CPD). Таким образом, для разрешения 10 циклов требуется 20 фоторецепторов. Учитывая это, а также анатомические огранич-
As seen in Fig. 1.6, two black lines with a white separation will require a minimum of 3 photoreceptors to resolve it. One photoreceptor detects one dark line, another photoreceptor detects the white space, and a third adjacent photoreceptor detects the other dark line. If we consider one dark line and the white space as one cycle, then two dark lines separated by a white space will have 1.5 cycles. Therefore, to resolve 1.5 cycles, three photoreceptors (i.e.,) double the cycles are required. This limit of how many minimum photoreceptors are required to resolve an object is called the Nyquist limit. This is a borrowed concept from signal processing in electronics. If we consider the eye a device to capture and process light signals, the minimum number of photoreceptors required will be twice the spatial frequency (cycles per degree or CPD). Hence, to resolve 10 cycles, 20 photoreceptors are needed. Given this, and with the anatomical limi-
Рис. 1.6 Иллюстрация минимального угла разрешения (MAR) для различения черно-белой решетки. Для того чтобы увидеть мишень-решетку, требуется минимум три фоторецептора (верхняя панель). Если решетка создает угол меньше, чем MAR, то видно размытое пятно решетки, что делает ее неразличимой (нижняя панель)
Fig. 1.6 An illustration of the minimum angle of resolu tion (MAR) to discern a black-and-white grating. A mini mum of three photoreceptors are required to see the grating target (top panel). If the grating subtends a smaller angle than the MAR, then a blurred blob of the grating is seen, which makes it indiscernible (lower panel)