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1、第二章视力基本理论本讲稿第一页，共三十五页一、视力的定义视力就是眼睛能够分辨两物点间最小距离的能力，以视角来衡量。本讲稿第二页，共三十五页视力的定义能分辨的视角越小，视力越好，通常用视角的倒数来表达视力。本讲稿第三页，共三十五页视角的定义视觉细胞能辨认两物点对眼的最小夹角视角越小表明视力越高本讲稿第四页，共三十五页视角和视力外界物体通过眼睛引起的大小感觉，决定于外物成于视网膜上像的大小视网膜像的大小与外物在入瞳中心所成的视角成正比本讲稿第五页，共三十五页几何光学原理视网膜像大小=(物体大小/物体至第一结点距离)视网膜至第二结点距离视网膜至第二结点距离对某一特定眼睛来说是个常数本讲稿第六页，共三
2、十五页几何光学原理外界物体引起主观上的大小决定于:物体大小/物体至第一结点距离这个比值，等于物体两端与眼第一结点所成的夹角的正切值。本讲稿第七页，共三十五页一般视力表视标在眼前的夹角都很小，正切便等于角度(以弧度为单位)，这就是视角感觉上的外物大小就决定于外物所含视角的大小(图2-10)。视角和视力本讲稿第八页，共三十五页二、视力和视力极限1.感受器理论2.光的波动理论本讲稿第九页，共三十五页1.感受器理论因为只有当相隔一个非刺激锥体细胞的两个锥体受到视觉刺激时，人眼才能区别开两个物点受到视网膜感觉层内锥体直径的限制，所以人眼的分辨能力受到了限制。感受器理论的分辨力理论极限约为49(约1分视角
3、)，指出同时存在个体差异(图2-11)。本讲稿第十页，共三十五页1.感受器理论本讲稿第十一页，共三十五页1.感受器理论锥体细胞的直径约为1.5m，锥体细胞之间的边缘间隙为0.5m两个锥体中心之间的距离约为2m。中间相隔一个锥体细胞的相邻两个锥体细胞中心的距离为4m本讲稿第十二页，共三十五页1.感受器理论如果眼结点离视网膜中心凹的距离为16.67mm，则该两个锥体中心对结点的夹角为：本讲稿第十三页，共三十五页1.感受器理论最小视角的大小，根据视网膜上单位面积所包含的光感受器的数目多少而定，光感受器的体积愈小，或细胞排列的密度愈大，则细胞之间的距离就愈小，所测得的最小视角也随之愈小。本讲稿第十四页
4、，共三十五页1.感受器理论中心小凹视力最好离开中心小凹视力明显下降如偏离中央0.25，视力大约降低一半愈向周边愈降低中心小凹的边缘5时，视力只有4.5(0.3)。本讲稿第十五页，共三十五页2.光的波动理论光波动学说中衍射现象表明，即使一个完美无缺的光学系统，点光源经过该系统形成的像也不是一个点像，而是一个衍射斑，称之为Airy氏斑，Airy氏斑的直径对结点所夹的角为：2.44/grad，为光的波长，g为瞳孔的直径。当=555nm，g=3mm，则：本讲稿第十六页，共三十五页2.光的波动理论本讲稿第十七页，共三十五页2.光的波动理论本讲稿第十八页，共三十五页2.光的波动理论图2-12表明两个Air
5、y氏斑之间的重叠情况，当第一个斑的峰值与第二个斑的边缘重叠后，两个斑的峰间凹陷处的照度是峰值照度的74%左右，这是人眼可分辨的最小距离，它相当于Airy氏斑直径的一半量。这个理论标准称为Rayleigh标准。本讲稿第十九页，共三十五页2.光的波动理论根据标准，人眼最小分辨角=/2，即122/g，设555nm，g=3mm，则47。波动理论分析分辨力的理论极限时不涉及受视觉刺激的锥体细胞之间要有一个未受刺激的锥体细胞问题。本讲稿第二十页，共三十五页三、视力的表达1.分数记录2.小数记录3.最小分辨角4.最小分辨角的对数表达本讲稿第二十一页，共三十五页1.分数记录：视力=测量距离/视标划粗1分视角设
6、计距离美国20/200的视力表示：测试距离为20英尺，能够读出最小字母的相对5minarc的距离在200英尺本讲稿第二十二页，共三十五页1.分数记录米制单位的国家里，最常用的是以6米作为测试距离20/20等同于6/6，20/25等同于6/7.5，20/40等同于6/12，20/100等同于6/30，20/200等同于6/60近距可记为14/14、14/28等本讲稿第二十三页，共三十五页1.分数记录若在10英尺才能看到20/200的视标，可记为10/200或20/400。本讲稿第二十四页，共三十五页2.小数记录它只用了一个数字来表示视角，并且没有涉及到测试距离本讲稿第二十五页，共三十五页三、视力
7、的表达分数和小数表达均为视角a的倒数表达，最小能辨视角越小，则表达视力越佳。本讲稿第二十六页，共三十五页3.最小分辨角最小分辨角(MAR)的经典表达以弧分为单位，它提供了恰能分辨的视标的临界视角大小。对于字母，是将字母高度的1/5作为其关键标准。对于20/20(或6/6)视力，MAR1minarc；对于20/40(6/12)视力，MAR2minarc；对于20/200(6/60)视力，MAR=10minarc。本讲稿第二十七页，共三十五页3.最小分辨角弧分制的MAR就等于小数视力值的倒数。本讲稿第二十八页，共三十五页4.最小分辨角的对数表达最小分辨角的对数表达(lgMAR)(Bailey&Lo
8、vie，1976)是对MAR取常用对数本讲稿第二十九页，共三十五页4.最小分辨角的对数表达视力是20/20(6/6)时，MAR1minarc，则lgMARlg10(1.0)0.0；视力是20/40(6/12)时，MAR2minarc，则lgMARlg10(2.0)0.30；视力是20/200(6/60)时，MAR10minarc，则lgMARlg10(10.0)1.0。本讲稿第三十页，共三十五页4.最小分辨角的对数表达当视力好于20/20(6/6，1.0，5.0)时，lgMAR值为负。比如：视力为20/16(6/4.8)，MAR0.8minarc，lg10(0.8)-0.10。该视力表中，视标
9、增率为O.1lg单位，每行五个字母，每个字母可以以lgMAR尺度赋值为0.02本讲稿第三十一页，共三十五页5.五分记录法公式：VA5-lgMAR或VA5-lg(1/a)该视力表达方式避免了直接用最小分辨角对数表达方式中视力越好，数字越小甚至为负值的问题。最小分辨角的对数表达和五分记录法均为对数表达，具有生理感觉表达的科学性，更适于科研统计。本讲稿第三十二页，共三十五页四、达到正常视力的阶段婴儿出生后，在学会协调肌肉活动的同时，视力也随着时间在发育，黄斑中心凹的解剖发育在出生后几个月内才成熟。本讲稿第三十三页，共三十五页四、达到正常视力的阶段在出生后12个月内，光感知能力达到成人水平，20个月内，视力平均每月每度增加一个空间频率(cpd)。68个月平均屈光状态为+2.00D2.00D，呈正态分布；1周岁时为1.00D1.10D，2周岁前是发育的关键期，46周岁基本达到成人正视水平。本讲稿第三十四页，共三十五页四、达到正常视力的阶段由于最初视力的发展不仅取决于视网膜像质，更取决于神经系统对图像处理的能力。由于婴幼儿表达和理解能力的差异，所测得的视力常低于实际视力。本讲稿第三十五页，共三十五页