In der Studie von visuelle Wahrnehmung und Empfindlichkeit gegenüber Licht und Kontrast Sie sind nicht an den physikalischen Eigenschaften des Lichts interessiert, sondern können ihre Wahrnehmungsreaktion messen.

Die erste Relevanter Aspekt ist die Brillanz Obwohl es sich dabei um einen physikalischen Begriff handelt, tun wir dies gleichbedeutend mit der Wahrnehmung der von einer Quelle emittierten oder von einer beleuchteten Oberfläche reflektierten Lichtmenge.

Die zweite Maßnahme ist die Leuchtkraftoder prozentuale Wahrnehmung von reflektiertem Licht im Verhältnis zum gesamten Licht, das auf eine Oberfläche fällt, ist die psychologische Korrelation der Reflexion (das Subjekt sagt, ob das Pigment auf der Oberfläche weiß, grau oder rot ist).

Visuelle Wahrnehmung und Lichtempfindlichkeit

Das Gefühl der Brillanz hängt von der aktuellen Empfindlichkeit des Auges ab. Wenn wir ein Kino betreten, einen dunklen Raum, wirkt alles dunkel, nicht sehr hell, aber nachdem wir uns daran gewöhnt haben, wird es klarer, wir passen uns an. Die Stäbchen sind verantwortlich für die Anpassung unter skotopischen Bedingungen (wenig Licht) und die Zapfen unter photopischen Bedingungen (reichlich Licht).

Wir können die Anpassungskurve an Dunkelheit und Licht messen, sowohl in Retina zentral, Zapfen, wie in der peripheren Netzhaut, Stöcke. Wir wissen, dass die Stäbchen lichtempfindlicher sind, so dass eine Glühbirne als heller empfunden wird, wenn sie die Netzhautperipherie in Bezug auf die Glühbirne stimuliert Fovea (Drim 1980).

Wellenlänge des Lichts

Die Wellenlänge des Lichts ist auch ein Faktor, der die Helligkeit beeinflusst. Das gelbe Licht der mittleren Welle wird heller wahrgenommen als das blaue Licht der kurzen Welle.

In der Praxis werden rote Lichter verwendet, um Räume zu beleuchten, in denen Sie sich in Halbwelten befinden möchten, da dieses Licht von den Stöcken nicht wahrgenommen wird und es nicht nötig ist, zu warten, bis sie sich an die Halbschatten gewöhnt haben, um etwas zu sehen direkte Wirkung der Zapfen, die für diese Wellenlänge empfindlich sind, ohne warten zu müssen, solange die Stäbe brauchen.

Die Brillanz

Die Wahrnehmung der Brillanz bezieht sich auf die Lichteinwirkungszeit und die stimulierte Netzhaut.

Die Zapfen und Stöcke haben eine gewisse Empfindlichkeit, und wenn die Menge des einfallenden Lichts gering ist, benötigen sie mehr Zeit, um die Energie zu erreichen, die für die Stimulierung der Photorezeptoren erforderlich ist, genauso wie bei der Einnahme von a Foto bei Nacht bleibt der Verschluss länger geöffnet, dies ist als Bunsen-Roscoe-Gesetz bekannt. Die mathematische Beziehung zwischen Belichtungszeit und Lichtintensität, die zur Aktivierung der Photorezeptoren benötigt wird, ist als Bloch-Gesetz bekannt.

Intensität und Stärke des Lichtreizes

Eine weitere wichtige Beziehung ist zwischen Intensität und Stärke des Stimulus.

Für kleine Reize wird das Ricco-Gesetz erfüllt, indem wir die Intensität erhöhen, können wir die Stärke des Reizes verringern. Wenn die Stärke des Reizes groß ist, größer als 10 'des Sichtwinkels, hat die Vergrößerung der Fläche einen minimalen Effekt, d. H. Vor einer Abnahme der Intensität erfordert ein größerer Reiz eine größere Vergrößerung der Fläche, um die Intensität zu erhalten Die gleiche Entschädigung ist das sogenannte Piper-Gesetz. Über den Sichtwinkel von 24º hinaus wird durch die Erhöhung der Stärke des Reizes kein Nutzen erzielt, und die mögliche Wahrnehmung hängt nur von der Intensität ab.

Lichtempfindlichkeit der Netzhaut

Wir wissen, dass die maximale Empfindlichkeit der Netzhaut unter idealen Bedingungen für die Anpassung an die Dunkelheit und bei ausreichendem Licht das 6-Lichtquantum ist. Dies ist die Mindestschwelle, um das Gefühl der Brillanz wahrzunehmen, und entspricht der Stimulation von 6-Stöcken für jedes Photon.

Augenphotometrie

In der Augenphotometrie werden drei grundlegende Prozesse beschrieben:

1. Reflexion
2. Absorption
3. Dispersion

Reflexion

Im Allgemeinen wissen wir das im Falle einer plötzlichen Änderung in BrechungsindexZusätzlich zum Umlenken der Richtung des Lichtstrahls tritt ein Reflexionsphänomen auf.

In der Luft-Hornhaut-Grenzfläche ist die Änderung der Brechungsindizes am größten. Auf dieser Oberfläche ist die Reflexion des Lichts also größer und damit der Lichtverlust, der die Netzhaut erreicht. In weitaus geringerem Maße tritt Reflexion auf der Rückseite der Hornhaut, In der kristallin und in der Netzhaut.

Der Einfallswinkel von Licht auf Oberflächen ist der andere Faktor, der den Reflexionsgrad definiert. Je größer der Einfallswinkel, desto größer die Reflexion. Dies erklärt, warum die Objekte, die an der Peripherie befinden sich von campoder visuellNeben schlechter aussehen durch periphere Bereiche der Netzhaut stimulierenden und Aberro- metrie- Effekte bedeutet paracentralis Bereiche des Auges dioptrios Eintritt der Wirkung der Reflexion auf den Oberflächen der Hornhaut und Linse, die einen Verlust bestimmt wird hinzufügen Licht, das auf das Innere des Auges, die Netzhaut, gelangt.

Absorption

Die Übertragung oder Absorption von Strahlung durch verschiedene Augenmedien bestimmt die Wellenlängen, die die Netzhaut erreichen.

Die Hornhaut absorbiert die gesamte Strahlung mit einer Wellenlänge von weniger als 290 nm im ultravioletten Bereich (UV-B), lässt fast die gesamte sichtbare Strahlung durch und wirkt als Filter für das Infrarot, wobei fast die gesamte Strahlung von 2 mcm absorbiert wird . Er wässriger Humor Es absorbiert das UV-Licht, das die Hornhaut passiert hat, und lässt fast alle anderen Strahlen durch.

Die Linse ist für den größten Verlust an sichtbarer Strahlung verantwortlich, der die Netzhaut erreicht. Seine Absorption ist in Blau wichtiger als in Gelb und variiert mit dem Alter. Im UV-Band absorbiert es zwischen 300 und 400 nm und verhindert so, dass UV-A die Netzhaut erreicht. Daher ist es wichtig, diesen Faktor in der Netzhaut zu berücksichtigen Kataraktoperationmüssen wir Linsen mit UV-Filter implantieren oder wenn wir durchführen Vernetzungsbehandlungen.

Der Glaskörper hat wieder einen Absorptionsfaktor von nahezu Null. Die Makel Es hat auch eine wichtige Filterkomponente, die verhindert, dass das Licht, das die Netzhaut erreicht, die Zapfen erreicht, und eine Filterung der kurzwelligen Strahlung unter 490 nm durchführt, was zu einer besseren visuellen Qualität beiträgt und Aberrationen verringert chromatisch

Dispersion

Streuung ist ein weiteres Phänomen, das beim Durchgang von Strahlungsenergie durch das Auge zur Netzhaut Lichtverlust verursacht und auf die submikroskopischen Partikel in den Zellen der Gewebe zurückzuführen ist, die das transparente Medium bilden, durch das es das Licht passieren muss. Die Dispersion nimmt zu, wenn in den Medien eine gewisse Trübung auftritt, wie z Zander oder Katarakte

Sehschärfe

Es wird als die Fähigkeit des Auges beschrieben, Details zu definieren, und wird als mathematische Beziehung zwischen der Größe eines Objekts und der Entfernung, die es vom Auge hat, festgelegt. Es ist die Umkehrung des Winkels "u" (siehe Abbildung), ausgedrückt in Minuten, und ein Winkel von 1 Minute wird als normaler Referenzwert betrachtet. Daher sprechen wir von Einheitssicht als der normalen Sicht.

Berechnung der Sehschärfe

Um es zu berechnen, gehen wir wie folgt vor: Tangente des Winkels "u" = Größe des Stimulus / Abstand zum Auge, also ein 2.4 cm-Stimulus bei 70 cm, 2.4 / 70 = 0.034, seine Tangente beträgt 2º, Sichtwinkel und da VA die Umkehrung von "u" ist, ist es in diesem Fall ½ = 0.5, also ist VA 0.5, wobei die Notation verwendet wird, die wir als Dezimalskala kennen.

AV: 1 / u = 1 min

Die Notation kann 6 / 6 (Englisch) sein, in der die kleinsten Buchstaben für 6 m stehen, daher bedeutet 6 / 9, dass diese Person 6-Meter sieht, höchstens die Buchstaben, die eine normale Person für 9 sehen würde m. In der angelsächsischen Schreibweise ist 1 / 20 normal und 20 / 20 ist 6 / 9. 20 / 30 entspricht XNUMX / XNUMX und XNUMX / XNUMX.

Sehschärfe messen

Es gibt verschiedene Möglichkeiten oder Optotypen, die zu übernehmen SehschärfeIst, wobei die am häufigsten verwendeten Optotypen Recognition (Snellen 1862). Das Problem bei dieser Art von Sehzeichen ist, dass sie auf Buchstaben basieren, einen kognitiven Erkennungsfaktor darstellte, dass die Messungen der AV verzerren kann, so Landolt (1889), den Test modifizieren, Ringe mit Öffnungen verwendet, die in verschiedene Positionen, z. B. ein "C", dessen Ausrichtung variiert.

Andere Möglichkeiten, die Sehschärfe zu messen

Es gibt andere Möglichkeiten, die Sehschärfe zu messen:

• Verniers Richtungsschärfe: Der Beobachter muss eine unterbrochene Linie von einer Linie unterscheiden.
• Schärfe des Gitters oder Auflösung: Der Betrachter muss die Ausrichtung der Gitterstäbe oder den Abstand zwischen den Stäben unterscheiden.

Im Allgemeinen verwenden Optotypen wie Snellen- oder Landoltringe Zahlen mit den Details, die unterschieden werden müssen (Ringöffnung), wobei die Größe 5 um ein Vielfaches geringer ist als die Größe der Figur, was verwirrend ist, wenn wir sind Bei einer Bildgröße, die einem 1 AV entspricht, ist in der Realität 1 / 5 der Größe der Figur, da die Größe des Details größer als die Einheit ist.

Empfindlichkeit gegenüber Licht

Um die Lichtempfindlichkeit zu messen, werden wir zwei Werte berücksichtigen:

Absolute Schwelle: Die kleinste Lichtmenge (radiometrisch (Energie) oder photometrisch (Mond)), um einen Reiz zu detektieren, und würde die maximale Sehempfindlichkeit darstellen, die wiederum vom Durchmesser der Photorezeptoren in der Netzhaut abhängt.

Trennbares Minimum: Dies ist die Fähigkeit, zwischen zwei Punkten, zwei Stimuli, zu unterscheiden. Der Bereich mit der größten Konzentration ist die Makula. Damit zwei getrennte Stimuli wahrgenommen werden können, müssen zwei Zapfen stimuliert werden, die durch einen dritten Abstand voneinander getrennt sind. Diese minimale biologische Einheit nimmt eine Fläche an, die einer Auflösung von 30-Zyklen entspricht, obwohl wir wissen, dass das menschliche Auge Neigungsänderungen detektieren kann, die Blickwinkeln von 5-Sekunden entsprechen, 25-mal kleiner als der Durchmesser eines Kegels ist bekannt als hyperakut.

Die stimulierte Zone der Netzhaut hat auch Auswirkungen auf die Sehschärfe, je größer die Schärfe mit den Zapfen ist und diese sind mit größerer Dichte in der Fovea verteilt, und wenn wir uns entfernen, nimmt ihre Konzentration ab, daher die Sehschärfe ab der 20º-Peripherie der Fovea ist viel niedriger (Peichl- und Wasle-Kurven, 1979).

Sehanalyse mit visuellen Reizen

Wir beginnen mit der Fourier-Theorie, die die Möglichkeit bietet, jedes Muster von Reizen in einer Reihe von Sinuswellen zu analysieren, so dass ein komplexes Muster in einfachere Muster zerlegt werden kann, von denen jedes als Muster mit Variation betrachtet wird regelmäßig hell und dunkel, wenn separat betrachtet. Gemäß den Fourier-Regeln ist es möglich, ein beliebiges Muster zu reproduzieren, wobei die entsprechenden Sinuswellen kombiniert werden.

Interpretation des Lichts in unseren Augen

Die Bilder, die von außen kommenden Reize, wie die Zebras der Figur, können in Sinuswellenmuster zerlegt werden und die Summe mehrerer Sinuswellen ergibt ein komplexeres Muster, das die "Kurzschrift" für die Analyse der visuelles System.

Gitter können in der Anzahl der Balken und ihrer Häufigkeit variieren. Je höher die Frequenz, desto höher ist die Auflösung des optischen Systems. Das heißt, um unterscheiden zu können, welche Balken und kein Fleck sind.

Qualität des optischen Systems

Wenn viele Balken vorhanden sind und der Abstand zwischen ihnen sehr klein ist, muss das optische System eine hohe Auflösung haben, um sie als Balken wahrnehmen zu können.

Die grafische oder mathematische Darstellung, wie bestimmte Ortsfrequenzen genau unterschieden werden, während andere verloren gehen, weil das System keine ausreichende Auflösung hat, wird als Space Modulation Transfer Function (MTF) bezeichnet. Diese Funktion misst die Fähigkeit des Systems, das ursprüngliche Bild der räumlichen Modulation vom objektiven Stimulus durch das System bis zur endgültigen Decodierung genau zu übertragen, und ist eine Methode zur Untersuchung der Qualität eines optischen Systems.

Kontrastempfindlichkeit messen

Wir verwenden die Gitter in der Klinik, um die zu messen KontrastempfindlichkeitErfassen des minimalen Kontrasts zwischen dunklen und hellen Streifen eines Gitters, so dass das Gitter als solches und nicht als grauer Fleck wahrgenommen wird. Auf diese Weise analysieren wir das optische System des Auges auf ähnliche Weise wie bei der räumlichen Modulationsübertragungsfunktion, die im Auge nicht möglich ist, da wir es nicht öffnen und aufzeichnen können, was in der Netzhaut geschieht Was wir tun, ist das Bewusstsein des Beobachters aufzuzeichnen, was er sieht.

Studien zeigen, dass die Sehkraft beim Menschen an der Stelle von 6-Zyklen pro Sekunde empfindlicher ist und von diesem Niveau abfällt. Dies bedeutet, dass wir die Reize an dieser Stelle auch mit einem minimalen Kontrast sehen können, während höherfrequente Reize mehr Kontrast benötigen, um wahrgenommen zu werden.

Dasselbe passiert auch auf der anderen Seite, bei Reizen von weniger als 6 Zyklen nimmt die Auflösung ab. Bei dieser Art der Sehanalyse handelt es sich um sogenannte Contrast Sensitivity Curves oder CSF, Contrast Sensitivity Function, bei der verschiedene Frequenzstufen ausgewertet werden (siehe unten).

Die Abbildung zeigt das grafisch Kontrastempfindlichkeitskurve. Die schwarze Linie ist die Sichtebene als Funktion der Ortsfrequenzen und des Kontrasts, maximal am Punkt 6-Zyklen / s.

Es wurde festgestellt, dass die Kurven der räumlichen Modulationsübertragungsfunktion beim Menschen mit dem Alter variieren, im Alter von 20 Jahren maximal sind und dann allmählich abnehmen, mit einer Verschiebung nach links und einer Abnahme der maximalen Spitze.

Die Multichannel-Hypothese wird zugegeben, wobei es eine bestimmte Anzahl von Kanälen geben würde, etwa sechs, in denen jeder eine maximale Antwort auf eine bestimmte Art von Frequenz hat, abhängig von dem campRezeptoren der Zellen (Stimulationsbereich und Hemmungsbereich), wenn zwischen den beiden eine "Abstimmung" erfolgtampder Frequenz, dh der klare Balken passt sich an den Reizbereich an und die dunklen Balken an die Hemmzone (im Fall von campoder center + und peripherie -):

Dieser Filterungsprozess von Kanälen, auch wenn er in der Netzhaut beginnt (Mitte-Peripherie-Zellen), ist in den Gehirnzellen relevant, wo 6 Typen zellulärer Organisationen haben würde, die jeweils für einen bestimmten Typ von Frequenzband empfindlich sind Die Antwort ist größer oder kleiner, je nachdem, ob der Stimulus näher oder weit von seinem Frequenzband entfernt ist, in dem er in Einklang tritt.

Abhängig von der Organisation des camprezeptiv in der Großhirnrinde, kann auch eine bestimmte mathematische Darstellung festgestellt werdenampdie mittlere Peripherie wäre Gaußsche Filter, während in derampOrientierung ist der Filter Gabor-Typ:

Kontrastempfindlichkeit

Wir haben gesehen, dass ein Maß für das, was wir sehen, die Sehschärfe ist, aber diese Daten sind für das Konzept des Sehens sehr unvollständig.

Nach der Analyse der Prozesse, die den Mechanismen von folgen visuelle Wahrnehmungerscheint die "Kontrastempfindlichkeitsfunktion" (CSF) als ein Test, der es ermöglicht, die Sehschärfe zu ergänzen, um die Sicht eines Individuums besser zu verstehen und seine Fähigkeit, Details zu erkennen.

Die ersten Untersuchungen der Kontrastempfindlichkeitsfunktion sind auf Schade in 1956 zurückzuführen, wurden jedoch erst populär, wenn die auf Fourier-Techniken basierenden Analysesysteme (Zerlegung eines Objekts in Ortsfrequenzen) auftauchten.

Qualität des optischen Systems

Wir wissen, dass wir das erzeugte Bild mit dem projizierten Bild vergleichen müssen, um die Eigenschaften eines optischen Systems zu kennen. Wenn das Bild, das nach dem Projizieren durch das optische System erzeugt wird, identisch ist, sagen wir, dass dieses optische System perfekt ist, aber in den meisten Fällen gibt es immer eine Art von Verzerrung oder Aberration, die Unterschiede zwischen den beiden Bildern bestimmt, diesen Unterschied, Seine Studie, die allgemein als Kontrastdämpfung bezeichnet wird, wird als räumliche Modulationsübertragungsfunktion oder Modulationsübertragungsfunktion bezeichnet.

Messen Sie die Empfindlichkeit und Qualität des optischen Systems

Mit Fourier-Techniken können wir alle Objekte in Frequenzbändern zerlegen, um ein optisches System zu charakterisieren. Zu sehen ist, wie es jede dieser Ortsfrequenzen überträgt. Dies gilt für ein optisches Gerät, jedoch nicht für das Auge, da das auf der Netzhaut projizierte Bild nicht isoliert werden kann.

Um dieses Problem zu lösen, kehrt sich die Situation um, anstatt den Kontrast des projizierten Bildes konstant zu halten und die Abschwächung im aufgenommenen Bild zu sehen, die Situation wird umgekehrt, der Kontrast in jedem Frequenzband variiert und die Erfassungskapazität wird beobachtet durch das Thema.

In der Praxis reduzieren wir den Kontrast eines sinusförmigen Netzwerks und halten seine konstante durchschnittliche Luminanz bis zum Erreichen einer Schwelle aufrecht, dh bis der Betrachter die Trennung der Balken des Netzwerks nicht mehr wahrnimmt. Die Umkehrung dieses Kontrastniveaus ist die Kontrastempfindlichkeit. Der Test wird durchgeführt, indem verschiedene Raumfrequenzen untersucht werden und somit die Funktion der Kontrastempfindlichkeit oder der Liquorität erhalten wird.

Ergebnisse der Kontrastempfindlichkeit

Das Ergebnis zeigt, dass unser visuelles System als Bandpassfiltersystem fungiert. Es dämpft hohe und sehr tiefe Frequenzen und erreicht seine maximale Empfindlichkeit für Frequenzen zwischen 3 und 6 Zyklen / Grad.

Die Kontrastempfindlichkeitsfunktion hat ihre Grenzen, da die Netzhaut kein homogenes lineares System ist. Die Verteilung der Photorezeptoren ist in ihrer gesamten Oberfläche nicht gleich und auch die Mechanismen der Anpassung an das Licht unterscheiden sich in Abhängigkeit von der untersuchten Region der Netzhaut.

Wir wissen, dass diese Konfliktpunkte reduziert werden, wenn wir den Kontrastempfindlichkeitstest durchführen, indem wir die Luminanz sehr wenig variieren, was nahe der Schwelle auftritt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Netzhautreaktion ziemlich homogen und die Kontrastempfindlichkeitsfunktion ist wertvoller. Um dieses Problem zu lösen, wurde auch vorgeschlagen, die Funktion der Empfindlichkeit gegenüber optischem Kontrast, wie wir es routinemäßig tun, und die Empfindlichkeit gegenüber dem Netzhaut-Hirn-Kontrast zu untersuchen, der durch direktes Projizieren der sinusförmigen Netzwerke auf die Netzhaut unter Verwendung von Interferometrie-Methoden erhalten wird, wodurch das vermieden wird Schwächungsänderungen, die von der optischen Struktur des Auges abhängen. Der Vergleich beider Funktionen ermöglicht es, die Funktion der Empfindlichkeit gegenüber dem tatsächlichen Kontrast dieses Individuums, der Summe, des Gehirns und der Optik, zu kennen, wenn man sie voneinander subtrahiert.

So führen Sie den Kontrastempfindlichkeitstest durch

In der klinischen Praxis führen wir den Test normalerweise durch Projizieren der 5-Raumfrequenzen durch: 1.5, 3,6, 12 und 18 Zyklen / Grad, die ungefähr den Sehschärfen 0.05, 0.1, 0,3, 0,6 und 1 entsprechen. Jede Bande verringert den Kontrast, während die Neigung der Banden variiert. Es gibt eine Variante, den Regan-Test, der aus 3-Kontrastwerten, 97%, 7% und 4% besteht. In jedem Level wird der AV mit Snellen-Optotypen aufgenommen, um den vom Patienten erreichten Grad der Schärfe zu ermitteln in jedem kontrast.

Aspekte, die die Kontrastempfindlichkeit beeinflussen

Die Werte der Kontrastempfindlichkeitsfunktion können basierend auf mehreren Faktoren variieren.

• Die retinale Exzentrizität ist einer von ihnen, nimmt die Kontrastempfindlichkeit ab, wenn wir uns von der Makula entfernen.
• Die Orientierung des Netzwerks beeinflusst auch, daher ist die Empfindlichkeit größer, wenn die Ausrichtung vertikal oder horizontal ist, wenn sie schräg ist.
• Die Wellenlänge des verwendeten Lichts Es wird auch als Differenzfaktor dargestellt, Blau ist viel niedriger, mit maximalen Spitzen bei Frequenzen von 2 oder 3 cpd. Diese Unterschiede werden jedoch aufgehoben, wenn Filter anstelle von direktem chromatischem Licht verwendet werden, was Zweifel an den Ergebnissen aufkommen lässt weisen auf Unterschiede in den Kurven der Kontrastempfindlichkeitsfunktion für jedes Fotopigment hin.
• Die Unschärfe Es hat auch seine Rolle, wenn die Kontrastempfindlichkeitsfunktion erzeugt und analysiert wird, ist ersichtlich, dass niedrige Frequenzen nicht betroffen sind, während die mittleren und hohen Frequenzen dies tun, wobei die Kurven mit zunehmender Frequenz abnehmen. verwischen

Grenzen des räumlichen Sehens

Der Zweck der Vision besteht darin, Informationen aus der physischen Umgebung durch das von Objekten oder Oberflächen emittierte, reflektierte oder transmittierte Licht zu extrahieren. Um nützliche Informationen zu erhalten, muss das visuelle System die Änderungen im visuellen Bild klassifizieren und kodieren. Natürliche Bilder haben einen Inhalt in räumlichen Frequenzen, an den sich das visuelle System in seiner eigenen Entwicklung angepasst zu haben scheint.

Das visuelle System weist Einschränkungen auf, die durch das okulare optische System und den Transduktionsprozess des elektrischen Impulses in der Netzhaut sowie durch die Verarbeitung dieses Signals auf zentraler Ebene auferlegt werden.

Optische Qualität des Netzhautbildes

Das Licht, das die Netzhaut erreicht, muss die verschiedenen Okulare durchqueren und sich deren Unvollkommenheiten, Aberrationen und Beugung aussetzen.

Es unterstreicht die Tatsache, dass die visuelle Achse nicht mit der optischen Achse zusammenfällt (normalerweise wird 5 disp nasal verschoben) und dass die optischen Flächen keine Rotationssymmetrie haben, sie sind außermittig und zueinander geneigt.

Andererseits bewirkt der Krümmungsradius der Netzhaut, dass das Auge ein annähernd homozentrisches System ist, so dass die Krümmungsaberrationen von campoder sie werden sehr gut kompensiert und es ist möglich, ein gutes Verhalten der Aberrationen in der Peripherie des c vorauszusagenampoder visuell

Optische Aberrationen

Die häufigsten Abweichungen sind Defokussierungen:

• Positive Unschärfe: Wenn die Lichter hinter der Netzhaut sind.
• Negative Unschärfe: Wenn sie voraus sind.

Chromatische Abweichungen

Derzeit stark diskutiert, in dem einige Autoren auf eine Reduzierung zur Verbesserung der optischen Qualität bestehen, insbesondere bei neuen Intraokularlinsendesigns. Die Realität ist, dass es nicht viel Sinn macht, da diese Aberrationen im Wesentlichen auf das blaue Band zurückzuführen sind und da die Anzahl der Zapfen, die für diese Wellenlänge empfindlich sind, viel geringer ist als die für Grün und Rot, insbesondere in der Makula, tritt diese Art von Aberrationen auf die Makulahöhe ist minimal, was den Einsatz von Speziallinsen überflüssig macht. Es wird geschätzt, dass die chromatische Aberration in der Makula 0.5 Dioptrien nicht überschreitet.

Sphärische Aberrationen

Sie sind auf die Unschärfe der Lichtstrahlen zurückzuführen, die in einem anderen Abstand von der Mitte der Augenlinsen oder, wenn dies bevorzugt wird, von der Mitte der Augenlinsen verallgemeinert werden Schüler, verstanden als das Diaphragma, das den "funktionellen" Durchmesser der Linsen bestimmt, die Licht in die Netzhaut, im Grunde die Hornhaut, gelangen lassen. Es ist bekannt, dass diese Art der Aberration quadratisch mit dem Radius der Pupille zunimmt und bei Randstrahlen in Pupillen mit 2 mm Durchmesser (8 mm Radius) bis zu 4 D erreicht. In diesem Fall wäre die Berechnung:

Sphärische Aberration = 1 / 8 x r2

Damit sehen wir, dass sphärische Aberrationen im skotopischen Sehen nachts wichtig sind, während sie tagsüber bei Pupillen zwischen 2 und 3 mm fast vernachlässigbar sind.

Die anderen Arten von Aberrationen höherer Ordnung sind abhängig von den Eigenschaften des Auges und insbesondere vom Pupillendurchmesser, wie im Fall der sphärischen Aberration, von Bedeutung.

Messen Sie die optische Qualität

Die optische Qualität eines Systems kann über die Funktion zur Übertragung der räumlichen Modulation gemessen werden, wobei 1 der Maximalwert ist, d. H. Es gibt keine Dämpfung, wenn ein Sinusnetz durch dieses optische System projiziert wird.

In der Klinik werden Systeme eingesetzt, die versuchen, diese Art von Studien nachzuahmen, das sind sie Aberrometer basierend auf der Wellenfront, sowohl beim Hartman-Sharck- als auch beim Sherning-Typ, wobei Kurven in Abhängigkeit von der Dämpfung in verschiedenen Frequenzbändern festgelegt werden, im Allgemeinen: 0,10,20,30 und 40 cpd. Das Problem ist, dass sie indirekte Daten bieten, die sich einfach der Realität nähern.

Die andere Art, das optische System des Auges zu untersuchen, ist durch die oben diskutierten Empfindlichkeitskontrastfunktionen (CSF).

Räumliche Abtastung der Netzhaut

Wir wissen, dass die Photorezeptoren die ungefähre Form eines langen Zylinders mit einem kleinen Durchmesser und einem höheren Brechungsindex als die umgebende Flüssigkeit haben und als optische Fasern wirken, die einfallendes Licht einfangen, um dieses durch das Phänomen der Totalreflexion durchzulassen.

Diese Tatsache steht in direktem Zusammenhang mit der Wirkung von Stiles-Crawford, wonach unter photopischen Bedingungen das durch das Zentrum der Pupille eintretende Licht bei der Netzhautstimulation wirksamer ist als das am Pupillenrand einfallende Licht. Die Erklärung ist, dass das axiale Licht in den Kegeln effektiver eingefangen und geleitet wird als das, das in die Pupillengrenze eintritt, wodurch ein größerer Einfallswinkel in den Kegeln gebildet wird.

Maximale Sichtqualität

Die maximale Auflösungsgrenze wird durch die Makularkegel gegeben, die, wie wir gerade gesehen haben, die größte Fähigkeit haben, Licht einzufangen, und auch weil die Macula die höchste Dichte von ihnen ist, hängt alles von den Abständen zwischen ihnen ab. .

Die maximale Auflösung oder die Grenzraumfrequenz ist das Inverse des Doppelten der Trennung zwischen den Abtastelementen gemäß dem Ausdruck:

R (Auflösung) = 1 / 2 A

Wobei R die maximale Raumfrequenz ist, die abgetastet werden kann, und A die Interdistanz zwischen den Abtastelementen, den Makularkegeln, die ungefähr 2.5 Mikrometer beträgt, entspricht 0.5 Bogenminuten.

Die Grenzfrequenz ist 1 / 2 x 0.5 = 1 Zyklen / Bogenminuten = 60 Zyklen / Grad (absolute Sehschwelle). Wenn Bilder auf die Netzhaut projiziert werden, deren Details diese Häufigkeit überschreiten, werden sie nicht gesehen. Es gibt Informationen, die vom Auge nicht wahrgenommen werden. Dies wird auf Englisch als Unterabtastung oder Aliasing bezeichnet.

Dieses Konzept der maximalen Auflösung unterscheidet sich vom Konzept des "minimun separabile", dh der maximalen Fähigkeit, zwischen zwei voneinander getrennten Elementen zu unterscheiden. Wenn die Erfahrung mit Lichtpunkten auf den Kegeln gemacht wird, so dass sie getrennt erscheinen, sollte es einen dritten Kegel in der Mitte der beiden geben. Wenn wir also die Formel von R anwenden, ist der Abstand zwischen den Kegeln jetzt nicht mehr 2.5 , aber das Doppel, 5 Mikron, aus diesem Grund ist die Auflösung zufällig die Hälfte, 30 Zyklen / Grad.

Das Auflösungsniveau nimmt rasch ab, wenn wir uns von der Makula entfernen. Von der Fovea steigt die 0.5-Minute auf 2-Minuten an, und zwar nur auf 5º der Exzentrizität.

Umweltwirkungen in der Vision

Die Wahrnehmung der Helligkeit eines bestimmten Objekts hängt mehr von der Luminanz der benachbarten Objekte ab als von der tatsächlichen Luminanz des Objekts selbst.

Wenn wir ein Objekt in einem dunklen Hintergrund wahrnehmen, sehen wir es heller und im Gegenteil, in einem helleren Hintergrund nehmen wir es als dunkler und weniger hell wahr, wie es in der Figur erscheint.Kontrast von gleichzeitiger Brillanz"Das wird durch die Tatsache der" lateralen Hemmung der Zellen "erklärt (die Aktivität einer Zelle hängt von der Aktivität der Nachbarn ab, wenn sie nicht aktiv sind, hat die zentrale Zelle eine maximale Entladung, aber wenn die Peripheriegeräte aktiviert sind, es besteht eine Hemmung des Aneinandergrenzenden, des Zentralen). Dies erklärt das als Mach-Band bekannte Phänomen.

Dieses Phänomen erfüllt sich nicht immer so, wie wir es beschrieben haben. Wir wissen, dass es Situationen gibt, in denen die erwartete Wahrnehmung gemäß der seitlichen Hemmung völlig umgekehrt ist. Dies wurde von den Gestaltforschern (Hintergrundfigur) untersucht, wobei Faktoren von kognitiver Typ und von oben nach unten.

Vorübergehende Auswirkungen auf das Sehen

Es geht nicht darum Anpassungsprozess an hell oder dunkelist das, was als bekannt ist Selektive Anpassung oder neuronale Sättigung oder Müdigkeit.

Wenn wir nach der Darstellung eines Stimulus, beispielsweise eines Gitters aus 6-Zyklen, eine Analyse der Übertragungsfunktion der räumlichen Modulation durchführen, sehen wir, wie die Empfindlichkeit gegenüber dieser Frequenz abnimmt, und bei diesem Stimulus tritt Ermüdung auf.

Wahrnehmung von Brillanz und Dunkelheit

Es scheint vernünftig zuzugeben, dass die Wahrnehmung von Brillanz und Dunkelheit die Extreme eines einzigen Kontinuums sind.

Wir wissen jedoch, dass die Mechanismen, die für beide Wahrnehmungen verantwortlich sind, unterschiedlich sind. Die mittleren Zellen an und außerhalb der Peripherie sind für die Helligkeit verantwortlich und die mittleren Zellen aus und die Peripherie an ist für die Wahrnehmung von Dunkelheit verantwortlich.

Lichtempfindlichkeit und Anpassung - Dunkelheit

Wir haben bereits zu Beginn dieses Artikels darauf hingewiesen, wie die Lichtempfindlichkeit zunimmt, wenn man sich eine Weile im Dunkeln befindet.

Diese Empfindlichkeitssteigerung erfolgt in zwei Stufen:

• Erste Stufe: Schnell durch die Zapfen
• Zweite Stufe: Langsamer wegen der Stöcke.

Messen Sie die Anpassung an die Dunkelheit

Experimentell können wir eine Dunkeladaptionskurve definieren, die Empfindlichkeit und Zeit in der Dunkelheit in Beziehung setzt. Ein Punkt von Befestigung und ein peripheres Licht, das der Betrachter erfassen muss, während er seinen Blick auf den Fixierungspunkt richtet. Um die Dunkelempfindlichkeitskurve zu messen, stellt sich der Beobachter auf helles Licht ein und wird dann aufgefordert, einen Reiz zu betrachten. Um die an das Licht angepasste Empfindlichkeit zu messen, wird der Betrachter gebeten, die Intensität des Lichts so lange anzupassen, bis er es kaum noch sehen kann. Anschließend wird das Licht ausgeschaltet, um den Anpassungsprozess an die Dunkelheit und von Zeit zu Zeit die Beobachter, der die Intensität des Testlichts so einstellt, dass er es kaum sehen kann.

Die Abbildung zeigt die Kurve nach 28-Minuten der Anpassung an die Dunkelheit, wobei zu sehen ist, dass die Detektion von peripherem Licht mit fortschreitender Zeit mit geringerer Intensität durchgeführt wird, was eine Erhöhung der Empfindlichkeit anzeigt.

Diese Empfindlichkeit steigt in zwei Phasen, der ersten schnell, während der 3- oder 4-Minuten, die das Licht weiterhin ausschalten, dann zwischen 7- und 10-Minuten stagnieren und dann während der nächsten 20- oder 30-Minuten wieder ansteigen.

Lichtempfindlichkeit nach Einbruch der Dunkelheit

Unter normalen Bedingungen ist die Lichtempfindlichkeit am Ende der Dunkelzeit 100.000-fach höher als die zu Beginn des Tests angegebene Empfindlichkeit, bevor das Licht erlischt. Die erste Phase der Kurve entspricht der Anpassung der Kegel, und sobald die Anpassung abgeschlossen ist, wird die Kurve so lange ausgerichtet, bis sie die erhöhte Empfindlichkeit der Stäbe erreicht. Zu diesem Zeitpunkt steigt die Empfindlichkeit wieder an. Dieser Punkt ist als "Bruchpunkt zwischen Stöcken und Zapfen" bekannt.

Anpassung des Sehens an die Dunkelheit

Der Unterschied in der Anpassungszeit von Zapfen und Stäben ist auf die Zeit zurückzuführen, die zum Regenerieren der Pigmente beider Photorezeptoren benötigt wird. Es sei daran erinnert, dass dieser Prozess im Dunkeln stattfindet, nachdem das Pigment durch Lichteinwirkung verfärbt wurde.

Die Unterschiede in der Anpassung an die Dunkelheit erklären, dass wir beim Betreten einer dunklen Umgebung einige Minuten von 10 zu 15 brauchten, um Objekte zu sehen, die wir vorher nicht wahrgenommen hatten. Es ist die Zeit, die die Stöcke an die Dunkelheit anpassen müssen, mit Langsameres Regenerationspigment.

Warum sehen wir Farben im Dunkeln?

Ein weiterer wichtiger Unterschied bei den Pigmenten ist die sogenannte Spektralkurve, die durch Analyse der Empfindlichkeit für monochromatische Lichter gemessen wird.

Es wurde beobachtet, dass die Zapfen bei der Anpassung an die Dunkelheit empfindlicher für Frequenzen von 580 nm sind, nahe an Gelb, während die Stäbchen empfindlicher für Frequenzen von 500 nm sind, nahe an Grün und Blau. Wenn es also dunkel wird, Wir sehen die grünen Blätter von Bäumen besser als andere Objekte mit anderen Colores (Purkinje-Effekt).