Bij het bestuderen van de visuele waarneming en gevoeligheid voor licht en contrast Ze zijn niet zozeer geïnteresseerd in de fysieke eigenschappen van licht, maar in het kunnen meten van de perceptuele respons ervan.

Het eerste relevant aspect is genialiteit dat, hoewel het een fysieke term is, we het equivalent maken aan de perceptie van de hoeveelheid licht die wordt uitgezonden door een bron of wordt gereflecteerd door een verlicht oppervlak.

De tweede maat is de helderheid, of percentage perceptie van gereflecteerd licht in relatie tot het totale licht dat op een oppervlak valt, is de psychologische correlatie van reflectie (de persoon zegt of het pigment van het oppervlak wit, grijs of rood is).

Visuele waarneming en gevoeligheid voor licht

Het gevoel van helderheid hangt af van de huidige gevoeligheid van het oog, als we een bioscoop binnengaan, een slecht verlichte kamer, lijkt alles donker, niet erg helder, maar nadat we eraan gewend zijn geraakt, wordt het duidelijker, we passen ons aan. Staven zijn verantwoordelijk voor aanpassing in scotopische omstandigheden (weinig licht), en kegels in fotopische omstandigheden (overvloedig licht).

We kunnen de curve van aanpassing aan duisternis en licht meten, beide in netvlies centraal, kegels, zoals in perifere retina, staafjes. We weten dat staafjes gevoeliger zijn voor licht, daarom wordt een lichtbron als helderder ervaren wanneer deze de retinale periferie stimuleert ten opzichte van de fovea (Drim 1980).

Golflengte van licht

De golflengte van licht is ook een factor die de helderheid beïnvloedt. Geel licht met een middellange golf wordt als helderder ervaren dan blauw licht met een korte golf.

In de praktijk worden rode lichten gebruikt om kamers te verlichten waar u halfdonker wilt zijn, aangezien dit licht niet wordt waargenomen door de palen en het dus niet nodig is om te wachten tot ze zich aanpassen aan het halfduister om iets te zien, het zicht is te wijten aan de directe actie van de kegels, die gevoelig zijn voor deze golflengte, zonder dat wachttijden zo lang als staafjes nodig hebben.

Schittering

De perceptie van helderheid is gerelateerd aan de tijd van blootstelling aan licht en het gebied van het netvlies dat wordt gestimuleerd.

De kegeltjes en staafjes hebben een zekere gevoeligheid, als de hoeveelheid licht die binnenkomt laag is, hebben ze meer tijd nodig om het energieniveau te bereiken dat nodig is om de fotoreceptoren te stimuleren, op dezelfde manier als wanneer we een foto 's nachts blijft de sluiter langer open, dit staat bekend als de wet van Bunsen-Roscoe. De wiskundige relatie tussen belichtingstijd en lichtintensiteit die nodig is om de fotoreceptoren te activeren, staat bekend als de wet van Bloch.

Intensiteit en omvang van de lichtstimulus

Een andere belangrijke relatie is tussen intensiteit en omvang van de stimulus.

Voor kleine stimuli wordt aan de wet van Ricco voldaan, door de intensiteit te verhogen kunnen we de omvang van de stimulus verminderen. Wanneer de omvang van de stimulus groot is, groter dan 10 'van de visuele hoek, heeft de toename van het gebied een minimaal effect, dat wil zeggen, in het licht van een afname in intensiteit, vereist een grotere stimulus een grotere toename van het gebied om de dezelfde vergoeding, is wat bekend staat als de wet van Piper. Boven de 24 ° visuele hoek wordt er geen voordeel verkregen door de omvang van de stimulus te vergroten en de mogelijke waarneming hangt alleen af ​​van de intensiteit.

Gevoeligheid van het netvlies voor licht

We weten dat de maximale gevoeligheid van het netvlies, in ideale omstandigheden van aanpassing aan duisternis en met voldoende licht, 6 kwantum licht is, dit is de minimumdrempel om een ​​gevoel van helderheid waar te nemen, en komt overeen met de stimulatie van 6 staafjes, een voor elk foton.

Oculaire fotometrie

In oculaire fotometrie worden drie basisprocessen beschreven:

1. Reflection
2. absorptie
3. Spreiding

Reflection

Over het algemeen weten we dat in het geval van een plotselinge verandering in brekingsindexNaast het afwijken van de richting van de lichtbundel zal er een reflectieverschijnsel optreden.

Op het grensvlak lucht-hoornvlies is de verandering in brekingsindices het grootst, daarom zal op dit oppervlak de lichtreflectie groter zijn en daarmee het lichtverlies dat het netvlies bereikt. In veel mindere mate vindt er reflectie plaats op de achterkant van de hoornvlies, In de kristallijne en op het netvlies.

De invalshoek van licht op oppervlakken is de andere factor die de mate van reflectie bepaalt, dus hoe groter de invalshoek, hoe groter de reflectie. Dit verklaart waarom objecten die zich aan de rand van het campof visueelNaast het feit dat het erger is door het stimuleren van perifere gebieden van het netvlies en de aberrometrische effecten van het binnendringen van paracentrale gebieden van de oculaire dioptrieën, zal het reflectie-effect op het hoornvlies en de lensoppervlakken worden toegevoegd, wat een verlies van licht dat de binnenkant van het oog, het netvlies, binnendringt.

absorptie

De transmissie of absorptie van straling door de verschillende oculaire media bepaalt de golflengten die het netvlies bereiken.

Het hoornvlies absorbeert alle straling met een golflengte onder 290 nm, in het ultraviolette gebied, UV-B, zendt bijna alle zichtbare straling uit en fungeert weer als een filter voor infrarood en absorbeert bijna alle straling vanaf 2 mcm. . Hij kamerwater Het helpt het ultraviolet dat het hoornvlies heeft doorgelaten te absorberen en laat de rest van de straling bijna volledig door.

De lens is verantwoordelijk voor het grootste verlies aan zichtbare straling die het netvlies bereikt. De opname ervan is belangrijker in blauw dan in geel, afhankelijk van de leeftijd. In de UV-band absorbeert het tussen 300 en 400 nm, waardoor wordt voorkomen dat UV-A het netvlies bereikt, dus het is belangrijk om met deze factor rekening te houden bij de staaroperatie, we moeten lenzen met UV-filter implanteren of wanneer we optreden CrossLinking-behandelingen.

Het glasvocht heeft weer een absorptiefactor van bijna nul. De smet Het heeft ook een belangrijke filtercomponent, het laat het licht dat het netvlies bereikt niet zonder meer de kegeltjes bereiken, het filtert kortgolvige straling, onder 490 nm, wat bijdraagt ​​aan een betere visuele kwaliteit en aberraties vermindert chromatisch.

Spreiding

Verstrooiing is een ander fenomeen dat verlies van licht veroorzaakt bij het passeren van stralingsenergie door het oog naar het netvlies en is te wijten aan de submicroscopische deeltjes die worden aangetroffen in de cellen van de weefsels die het transparante medium vormen waardoor het licht moet passeren. Verspreiding neemt toe wanneer er enige opacificatie in de media is, zoals snoekbaars of cataract.

Gezichtsscherpte

Het wordt beschreven als het vermogen van het oog om details te definiëren en wordt vastgesteld als een wiskundige relatie tussen de grootte van een object en de afstand tot het oog. Het is het omgekeerde van de hoek "u" (zie figuur), uitgedrukt in minuten en een hoek van 1 minuut wordt beschouwd als een normale referentiewaarde, daarom spreken we van unit vision als equivalent aan normaal zicht.

Berekening van gezichtsscherpte

Om het te berekenen, gaan we als volgt te werk: tangens van de hoek "u" = grootte van de stimulus / afstand tot het oog, dus een stimulus van 2.4 cm op 70 cm, 2.4 / 70 = 0.034, de tangens is 2º, visuele hoek , en aangezien VA het omgekeerde is van "u", is het in dit geval ½ = 0.5, dus VA is 0.5, met de notatie die we kennen als de decimale schaal.

AV: 1/u = 1 min

De notatie kan 6/6 (Engels) zijn, waarbij de kleinste letters te zien zijn op 6 m, dus 6/9, het betekent dat die persoon op 6 meter hooguit de letters ziet die een normaal individu zou zien op 9 m. In de Angelsaksische notatie, aangezien 1 m gelijk is aan 20 voet, is normaal zicht 20/20 en 6/9 gelijk aan 20/30.

Meet de gezichtsscherpte

Er zijn verschillende manieren of optotypes om de gezichtsscherpte, zijnde de herkenningsoptotypes het meest gebruikt (Snellen 1862). Het probleem met dit type optotype is dat ze zijn gebaseerd op letters, wat een cognitieve herkenningsfactor is die de VA-meting kan vervalsen, dus heeft Landolt (1889) de test aangepast met behulp van ringen met openingen die zich in verschillende posities, zoals een "C" die zijn oriëntatie varieert.

Andere manieren om gezichtsscherpte te meten

Er zijn andere manieren om de gezichtsscherpte te meten:

• Vernier Directional Acuity: De waarnemer moet een onderbroken lijn onderscheiden van een rechte lijn.
• De scherpte van rooster of resolutie: Het vereist dat de waarnemer de oriëntatie van de staven van het latwerk of de ruimte tussen de staven onderscheidt.

In het algemeen gebruiken optotypen zoals de ringen van Snellen of Landolt figuren met de details die moeten worden onderscheiden (ringopening), met een grootte die 5 keer kleiner is dan de grootte van de figuur, wat verwarrend is, want als we dat zijn Met een figuurgrootte gelijk aan AV 1, aangezien de detailgrootte 1/5 van de grootte van de figuur is, zou het zicht, de gezichtsscherpte, hoger moeten zijn, hoger dan de eenheid.

Licht gevoeligheid

Om de gevoeligheid voor licht te meten, houden we rekening met twee waarden:

Absolute drempel: De minste hoeveelheid licht, in radiometrische (energie) of fotometrische (lunminantie) termen, om een ​​stimulus te detecteren en zou de maximale gevoeligheid van het gezichtsvermogen vormen, die op zijn beurt afhangt van de diameter van de fotoreceptoren in het netvlies.

Scheidbaar minimum: Dit is het vermogen om onderscheid te maken tussen twee punten, twee stimuli. Het gebied met de grootste concentratie is de macula en om twee afzonderlijke stimuli waar te nemen, moeten twee kegeltjes worden gestimuleerd, gescheiden door een derde van elkaar, inactief. Deze minimale biologische eenheid veronderstelt een oppervlakte die equivalent is aan een resolutie van 30 cycli, hoewel we weten dat het menselijk oog in staat is om inclinatie-variaties te detecteren die overeenkomen met kijkhoeken van 5 seconden, 25 keer kleiner dan de diameter van een kegel. , is wat bekend staat als hyperacuteness.

Het gestimuleerde gebied van het netvlies heeft ook gevolgen voor de gezichtsscherpte, de hoogste scherpte treedt op bij de kegeltjes en deze worden met een grotere dichtheid verdeeld in de fovea en naarmate we verder gaan, zal hun concentratie afnemen, waardoor de gezichtsscherpte van van de 20 ° periferie van de fovea is deze veel lager (Peichl en Wasle curves, 1979).

Visieanalyse met visuele stimuli

We gaan uit van de Fourier-theorie, die de mogelijkheid biedt om elk stimuluspatroon in een reeks sinusoïdale golven te analyseren, zodat een complex patroon kan worden opgesplitst in eenvoudiger patronen, die elk zouden worden gezien als een patroon met variatie regelmatig licht en donker indien afzonderlijk waargenomen. Volgens de regels van Fourier is het mogelijk om elk patroon, al dan niet herhaald, te reproduceren door de juiste sinusgolven te combineren.

Interpretatie van het licht in onze ogen

De beelden, de prikkels die van buitenaf komen, zoals de zebra's in de figuur, kunnen worden ontleed in sinusvormige golfpatronen en de som van een reeks van verschillende sinusvormige golven zal een complexer patroon opleveren, dat de 'afkorting' vormt voor de analyse van de visueel systeem.

Roosters kunnen variëren in het aantal staven, hun frequentie. Hoe hoger de frequentie, hoe hoger de resolutie van het optische systeem. Dat wil zeggen, om te kunnen onderscheiden dat het staven zijn en geen vlek.

Optische systeemkwaliteit

Als er veel balken zijn en de ruimte ertussen erg klein is, moet het optische systeem een ​​hoge resolutie hebben om ze als zodanig te kunnen waarnemen, als balken.

De grafische of wiskundige weergave van hoe bepaalde ruimtelijke frequenties precies worden onderscheiden, terwijl andere verloren gaan doordat het systeem niet voldoende resolutie heeft, staat bekend als de Spatial Modulation Transfer Function (MTF). Deze functie meet het vermogen van het systeem om het originele ruimtelijke modulatiebeeld nauwkeurig over te brengen van de doelstimulus door het systeem naar de uiteindelijke decodering en is een methode om de kwaliteit van een optisch systeem te bestuderen.

Meet de contrastgevoeligheid

We gebruiken roosters in de kliniek om de contrast gevoeligheid, het detecteren van het minimale contrast tussen donkere en lichte strepen van een rooster, zodat het rooster als zodanig wordt waargenomen en niet als een grijze vlek. Op deze manier analyseren we het optische systeem van het oog, op dezelfde manier als we deden met de overdrachtsfunctie van ruimtelijke modulatie, wat niet mogelijk is in het oog, omdat we het niet kunnen openen en registreren wat er in het netvlies gebeurt. Wat we doen is het bewustzijn van de waarnemer registreren, wat hij ziet.

Studies tonen aan dat het menselijk zicht gevoeliger is op het punt van 6 cycli per seconde, afnemend vanaf dit niveau. Dit betekent dat we op dit punt de stimuli zelfs met een minimale mate van contrast kunnen zien, terwijl stimuli met een hogere frequentie meer contrast nodig hebben om waargenomen te worden.

Hetzelfde gebeurt ook aan de andere kant, bij prikkels van minder dan 6 cycli neemt de resolutie af. Dit type zichtanalyse is wat bekend staat als contrastgevoeligheidscurves of CSF, Contrast Sensitivity Function, wanneer verschillende frequentieniveaus worden geëvalueerd (zie hieronder).

De figuur geeft grafisch de contrast gevoeligheidscurve. De zwarte lijn is het zichtniveau als functie van ruimtelijke frequenties en contrast, maximaal op het punt van 6 cycli / sec.

Gebleken is dat de curven van de overdrachtsfunctie van ruimtelijke modulatie bij mensen variëren met de leeftijd, het zou maximaal zijn op een leeftijd van 20 jaar en dan geleidelijk afnemen, met een verschuiving naar links en een afname van de maximale top.

De meerkanaalshypothese wordt ondersteund, waarbij er een bepaald aantal kanalen zou zijn, ongeveer zes, waarin elk een maximale respons heeft op een specifiek type frequentie, afhankelijk van de campDe receptieve cellen van de cellen (gebied van stimulatie en gebied van remming), wanneer er "afstemming" is tussen de campo en de frequentie, d.w.z. de lichtbalk wordt aangepast aan het stimulusgebied en de donkere balken aan de remmingszone (in het geval van campof centrum + en periferie -):

Dit kanaalfilteringsproces, hoewel het begint in het netvlies (cellen in de periferie van het midden), wordt relevant in hersencellen, waar er zes soorten cellulaire organisaties zouden zijn die elk gevoelig zijn voor een specifiek type frequentieband, dus hun De respons zal groter of kleiner zijn, afhankelijk van of de stimulus dichterbij of verder verwijderd is van de frequentieband waarop deze is afgestemd.

Afhankelijk van de organisatie van de campontvankelijk in de hersenschors, kan dus een zekere wiskundige representatie worden vastgesteldampDe middelste periferie zou Gauss-filters zijn terwijl in de campTer oriëntatie is het filter van het Gabor-type:

Contrastgevoeligheid

We hebben gezien dat een maatstaf voor wat we zien het nemen van gezichtsscherpte was, maar deze gegevens zijn zeer gedeeltelijk over het concept van zien.

Na analyse van de processen die de mechanismen van visuele perceptieverschijnt de "contrastgevoeligheidsfunctie" (CSF), als een test die het mogelijk maakt om de gezichtsscherpte aan te vullen om het gezichtsvermogen van een persoon beter te begrijpen, zijn vermogen om details te detecteren.

De eerste onderzoeken naar de functie van contrastgevoeligheid zijn te danken aan Schade in 1956, hoewel het niet populair werd totdat analysesystemen op basis van Fourier-technieken (decompositie van een object in ruimtelijke frequenties) verschenen.

Optische systeemkwaliteit

We weten dat om de kenmerken van een optisch systeem te kennen, we het gegenereerde beeld moeten vergelijken met het geprojecteerde beeld. Als het beeld dat wordt gegenereerd nadat het door het optische systeem is geprojecteerd, identiek is, zeggen we dat dit optische systeem perfect is, maar in de meeste gevallen is er altijd een soort vervorming of aberratie die de verschillen tussen de twee beelden bepaalt, dat verschil, de studie ervan, in het algemeen aangeduid als contrast "verzwakking", is wat de ruimtelijke modulatie-overdrachtsfunctie of modulatie-overdrachtsfunctie wordt genoemd.

Meet de gevoeligheid en kwaliteit van het optische systeem

Met Fourier-technieken kunnen we alle objecten ontleden in frequentiebanden zoals deze, om een ​​optisch systeem te karakteriseren, wat we doen is kijken hoe elk van deze ruimtelijke frequenties uitzendt. Dit geldt voor een optisch apparaat, maar niet voor het oog, omdat we het beeld dat op het netvlies wordt geprojecteerd niet kunnen isoleren.

Om dit probleem op te lossen, in plaats van het contrast van het geprojecteerde beeld constant te houden en de verzwakking te zien in het beeld dat wordt verzameld, wordt de situatie omgekeerd, wordt het contrast gevarieerd in elke frequentieband en wordt de detectiecapaciteit geobserveerd. door het onderwerp.

In de praktijk verminderen we geleidelijk het contrast van een sinusvormig netwerk, waarbij we de gemiddelde luminantie constant houden totdat een drempel wordt bereikt, dat wil zeggen totdat de waarnemer de scheiding van de balken van het netwerk niet langer waarneemt. Het omgekeerde van dit contrastniveau is de gevoeligheid voor contrast. De test wordt uitgevoerd door verschillende ruimtelijke frequenties te bestuderen en zo verkrijgen we de contrastgevoeligheidsfunctie of CSF.

Contrastgevoeligheid resultaten

Het resultaat toont aan dat ons visuele systeem fungeert als een banddoorlaatfiltersysteem, dat hoge en zeer lage frequenties verzwakt en zijn maximale gevoeligheid bereikt voor frequenties tussen 3 en 6 cycli / graad.

De contrastgevoeligheidsfunctie heeft zijn beperkingen aangezien het netvlies geen homogeen lineair systeem is. De verdeling van foto-receptoren is niet hetzelfde over het hele oppervlak en de mechanismen van aanpassing aan licht zijn ook verschillend, afhankelijk van het gebied van het netvlies dat we bestuderen.

We weten dat deze conflictpunten worden verminderd wanneer we de contrastgevoeligheidstest uitvoeren door de luminantie heel weinig te variëren, wat optreedt nabij de drempel, op dit punt is de retinale respons vrij homogeen en is de contrastgevoeligheidsfunctie waardevoller. Om dit probleem op te lossen, is ook voorgesteld om de functie van gevoeligheid voor optisch contrast te bestuderen, zoals we routinematig doen, en de gevoeligheid voor het netvlies-hersencontrast, dat wordt verkregen door sinusoïdale netwerken rechtstreeks op het netvlies te projecteren met behulp van interferometriemethoden, waardoor de dempingsveranderingen die afhangen van de optische structuur van het oog. De vergelijking van beide functies maakt het mogelijk de functie van gevoeligheid voor het werkelijke contrast van dat individu, het totaal, het cerebrale en het optische, te kennen wanneer de ene van de andere wordt afgetrokken.

Hoe de contrastgevoeligheidstest uit te voeren

In de kliniek voeren we de test meestal uit door 5 ruimtelijke frequenties te projecteren: 1.5, 3,6, 12 en 18 cycli / graad, die ongeveer overeenkomen met gezichtsscherpte: 0.05, 0.1, 0,3, 0,6 en 1. Elke band het zal geleidelijk het contrast verminderen terwijl de helling van de strepen varieert. Er is een variant die de Regan-test is, die bestaat uit het presenteren van 3 contrastniveaus, 97%, 7% en 4%, en op elk niveau wordt VA genomen met Snellen-optotypen, waarbij het niveau van scherpte wordt gedetecteerd dat door de patiënt wordt bereikt. in elk contrast.

Aspecten die de contrastgevoeligheid beïnvloeden

De waarden van de contrastgevoeligheidsfunctie kunnen variëren op basis van verschillende factoren.

• Retinale excentriciteit is er een van, de contrastgevoeligheid neemt af naarmate we ons van de macula verwijderen.
• De oriëntatie van het netwerk Het beïnvloedt ook, dus er is een grotere gevoeligheid wanneer de oriëntatie verticaal of horizontaal is dan wanneer deze schuin is.
• De golflengte van het gebruikte licht Het wordt ook gepresenteerd als een differentiële factor, blauw is veel lager, met maximale pieken bij frequenties van 2 of 3 cpd, maar deze verschillen worden opgeheven wanneer we filters gebruiken in plaats van direct chromatisch licht, wat de resultaten maakt dat wijzen op verschillen in de curven van de contrastgevoeligheidsfunctie voor elk fotopigment.
• Vervagen Het heeft ook zijn rol: wanneer de contrastgevoeligheidsfunctie wordt geproduceerd en geanalyseerd, wordt erkend dat de lage frequenties niet worden beïnvloed, terwijl de midden- en hoge frequenties dat wel zijn, en een afname van de curves registreren naarmate de frequentie toeneemt. vervagen.

Grenzen van ruimtelijke visie

Het doel van visie is om informatie uit de fysieke omgeving te extraheren door middel van licht dat wordt uitgezonden, gereflecteerd of doorgelaten door objecten of oppervlakken. Om bruikbare informatie te verkrijgen, moet het visuele systeem de veranderingen die in het visuele beeld optreden classificeren en coderen. Natuurlijke beelden hebben een ruimtelijke frequentie-inhoud waaraan het visuele systeem zich in zijn eigen evolutie lijkt te hebben aangepast.

Het visuele systeem heeft beperkingen die worden opgelegd door het optische systeem van het oog en door het proces van transductie van de lichtimpuls in elektrisch in het netvlies, evenals door de verwerking van dit signaal op het centrale niveau.

Optische kwaliteit van het netvliesbeeld

Het licht dat het netvlies bereikt, moet door de verschillende oculaire dioptrieën gaan en zich onderwerpen aan hun onvolkomenheden, afwijkingen en diffractie.

Het is de moeite waard om te benadrukken dat de visuele as niet samenvalt met de optische as (deze is meestal 5º nasaal verplaatst) en dat de optische oppervlakken geen omwentelingssymmetrie hebben, niet in het midden staan ​​en ten opzichte van elkaar hellen.

Aan de andere kant maakt de kromtestraal van het netvlies het oog een ongeveer homocentrisch systeem, zodat de krommingsafwijkingen van campo worden zeer goed gecompenseerd en een goed gedrag van de aberraties in de periferie van de campof visueel.

Optische aberraties

De meest voorkomende afwijkingen zijn die van onscherpte:

• Positieve vervaging: Wanneer de haarden zich achter het netvlies bevinden.
• Negatieve vervaging: Als ze voor zijn.

Chromatische aberraties

Momenteel veel besproken, waarin sommige auteurs aandringen op vermindering om de optische kwaliteit te verbeteren, vooral met nieuwe intraoculaire lensontwerpen. De realiteit is dat het niet veel zin heeft omdat deze aberraties fundamenteel te wijten zijn aan de blauwe band en aangezien het aantal kegeltjes dat gevoelig is voor deze golflengte veel lager is dan dat van groen en rood, vooral in de macula, dit soort aberraties bij het maculaire niveau is minimaal, waardoor het gebruik van speciale lenzen niet nodig is. Geschat wordt dat de chromatische aberratie in de macula niet groter is dan 0.5 dioptrie.

Sferische aberraties

Ze zijn te wijten aan het vervagen van lichtstralen die op verschillende afstanden van het midden van de ooglenzen passeren of, als u liever generaliseert, vanuit het midden van leerling, opgevat als het diafragma dat de ‘functionele’ diameter bepaalt van de lenzen die licht doorlaten naar het netvlies, in feite het hoornvlies. Erkend wordt dat dit type aberratie kwadratisch toeneemt met de straal van de pupil, tot 2 D voor marginale stralen in pupillen met een diameter van 8 mm (straal van 4 mm). In dit geval zou de berekening zijn:

Sferische aberratie = 1/8 x r2

Hiermee zien we dat de sferische aberraties belangrijk zijn bij het scotopisch zien, 's nachts, terwijl ze overdag, met pupillen tussen 2 en 3 mm, bijna verwaarloosbaar zijn.

De andere soorten aberraties van hoge orde worden belangrijk afhankelijk van de kenmerken van het oog en vooral van de pupildiameter, zoals in het geval van sferische aberratie.

Meet optische kwaliteit

De manier om de optische kwaliteit van een systeem te meten is door middel van de ruimtelijke modulatie-overdrachtsfunctie, waarvan de maximale waarde 1 is, dat wil zeggen dat er geen verzwakking is bij het projecteren van een sinusvormig netwerk door dat optische systeem.

In de kliniek worden systemen gebruikt die dit soort onderzoek proberen na te bootsen, zij zijn het aberrometers gebaseerd op golffront, zowel Hartman-Sharck- als Sherning-typen, waarbij curven worden vastgesteld als een functie van verzwakking in verschillende frequentiebanden, over het algemeen: 0,10,20,30 en 40 cpd. Het probleem is dat ze indirecte gegevens bieden die de werkelijkheid eenvoudig benaderen.

De andere manier om het optische systeem van het oog te bestuderen, is via de eerder besproken gevoeligheidscontrastfuncties (CSF).

Retina ruimtelijke bemonstering

We weten dat fotoreceptoren bij benadering de vorm hebben van een lange cilinder met een kleine diameter en een brekingsindex die groter is dan de vloeistof die hen omringt, en die werken als optische vezels die het invallende licht opvangen om het door het fenomeen van totale reflectie door te laten.

Dit feit houdt rechtstreeks verband met het Stiles-Crawford-effect, volgens hetwelk licht dat door het midden van de pupil binnenkomt, effectiever is bij het stimuleren van netvliesomstandigheden onder fotopische omstandigheden dan licht dat door de rand van de pupil binnenkomt. De verklaring is dat axiaal licht effectiever wordt ingevangen en in de kegels wordt geleid dan dat dat door de pupilrand binnenkomt, waardoor een grotere invalshoek in de kegels ontstaat.

Maximale kwaliteit van het zicht

De maximale resolutie wordt bepaald door de maculakegels, die het grootste vermogen hebben om licht op te vangen, zoals we zojuist hebben gezien en ook omdat de macula een grotere dichtheid heeft, hangt alles af van de afstanden tussen hen. .

De maximale resolutie, of de limiet ruimtelijke frequentie, is het omgekeerde van tweemaal de scheiding tussen de bemonsteringselementen, volgens de uitdrukking:

R (resolutie) = 1/2 A

Waar R de maximale ruimtelijke frequentie is die kan worden bemonsterd en A, de onderlinge afstand tussen de bemonsteringselementen, de maculakegels, die ongeveer 2.5 micron is, wat overeenkomt met 0.5 boogminuten.

De afsnijfrequentie is 1/2 x 0.5 = 1 cycli / boogminuut = 60 cycli / graad (absolute gezichtsdrempel). Als afbeeldingen met details die dit frequentieniveau overschrijden op het netvlies worden geprojecteerd, zullen ze niet worden gezien, er is informatie die onopgemerkt blijft voor het oog, dit is wat in het Engels subsampling of aliasing wordt genoemd.

Dit concept van maximale resolutie verschilt van het concept van "minimun separabile", dat wil zeggen de maximale capaciteit om onderscheid te maken tussen twee afzonderlijke elementen. Als de ervaring wordt uitgevoerd met lichtpunten op de kegels, zodat ze gescheiden lijken, moet een derde kegel in het midden van de twee blijven, dus als we de formule van R toepassen, is nu de afstand tussen de kegels niet langer 2.5 , zo niet het dubbele, 5 micron, daarom wordt de resolutie de helft, 30 cycli / graad.

Het resolutieniveau neemt snel af als we weggaan van de macula, van de fovea, er is een toename van 0.5 minuten naar 2 minuten bij slechts 5 ° excentriciteit.

Milieueffecten op het gezichtsvermogen

De perceptie van de helderheid van een bepaald object hangt meer af van de luminantie van aangrenzende objecten dan van de werkelijke luminantie van het object zelf.

Wanneer we een object op een donkere achtergrond waarnemen, zien we het helderder en, integendeel, op een lichtere achtergrond zien we het als donkerder, minder helder, zoals het in de figuur verschijnt, het is de "gelijktijdige helderheidscontrast"Wat wordt verklaard door het feit van" laterale remming van cellen "(de activiteit van een cel hangt af van de activiteit van zijn buren, als ze niet actief zijn, heeft de centrale cel een maximale ontlading, maar als de perifere cellen worden geactiveerd, er is een remming van de aangrenzende, van de centrale). Dit verklaart het fenomeen dat bekend staat als Mach-banden.

Dit fenomeen wordt niet altijd vervuld zoals we het hebben beschreven, we weten dat er situaties zijn waarin een perceptie die totaal tegengesteld is aan de verwachte, wordt geproduceerd volgens laterale remming, dit werd bestudeerd door Gestalt-onderzoekers (onderste figuur), waarbij factoren van cognitief type en top-down.

Tijdelijke effecten op het gezichtsvermogen

Het gaat niet over proces van aanpassing aan licht of donker, is wat bekend staat als selectieve aanpassing of neurale verzadiging of vermoeidheid.

Als we na het presenteren van een stimulus, bijvoorbeeld een 6-cycli rooster, een analyse uitvoeren van de overdrachtsfunctie van de ruimtelijke modulatie, zien we hoe de gevoeligheid voor die frequentie afneemt, vermoeidheid voor die stimulus optrad.

Perceptie van helderheid en duisternis

Het lijkt redelijk om toe te geven dat de perceptie van helderheid en duisternis de uitersten zijn van een enkel continuüm.

We weten echter dat de mechanismen die verantwoordelijk zijn voor beide percepties verschillend zijn. De cellen met het midden aan en de periferie uit zijn verantwoordelijk voor de helderheid en de cellen met het midden uit en de periferie aan zijn verantwoordelijk voor de perceptie van duisternis.

Gevoeligheid en aanpassing aan licht-donker

We hebben aan het begin van dit artikel al gewezen op de ervaring hoe de gevoeligheid voor licht toeneemt na een tijdje in het donker te zijn geweest.

Deze verhoogde gevoeligheid vindt plaats in twee fasen:

• Eerste trap: snel door kegels
• Tweede fase: langzamer, vanwege de polen.

Meet donkere aanpassing

We kunnen experimenteel een donkere aanpassingscurve definiëren, waarbij we de gevoeligheid en de tijd in het donker relateren. Een punt van fixeren en een perifeer licht dat de waarnemer moet waarnemen terwijl hij zijn blik op het fixatiepunt houdt. Om de curve van gevoeligheid voor duisternis te meten, past de waarnemer zich aan helder licht aan en wordt vervolgens gevraagd naar een stimulus te kijken. Om de adaptieve gevoeligheid voor licht te meten, wordt de waarnemer gevraagd om de intensiteit van het licht aan te passen totdat hij het nauwelijks kan zien, vervolgens wordt het licht uitgeschakeld om het donkeradaptatieproces te starten en van tijd tot tijd de waarnemer om de intensiteit van het testlicht aan te passen, zodat u het nauwelijks kunt zien.

De figuur toont de curve na 28 minuten aanpassing aan duisternis, waar te zien is dat naarmate de tijd voortschrijdt, de detectie van perifeer licht met minder intensiteit wordt uitgevoerd, wat duidt op een toename in gevoeligheid.

Deze gevoeligheid neemt toe in twee fasen, de eerste, snel, gedurende de 3 of 4 minuten die volgen wanneer het licht wordt uitgeschakeld, stagneert vervolgens tussen 7 en 10 minuten en neemt vervolgens weer toe gedurende de volgende 20 of 30 minuten.

Gevoeligheid voor licht in het donker

Onder normale omstandigheden is de gevoeligheid voor licht, aan het einde van de donkere tijd, 100.000 keer hoger dan de gevoeligheid die aan het begin van de test wordt getoond, voordat het licht uitgaat. De eerste fase van de curve komt overeen met de aanpassing van de kegels en, zodra hun aanpassing is voltooid, wordt de curve geëgaliseerd totdat deze wordt bereikt door de toename van de gevoeligheid van de staafjes, waarna de gevoeligheid weer toeneemt. Dit punt staat bekend als het "staaf-kegelbreekpunt".

Aanpassing van zicht aan duisternis

Het verschil in aanpassingstijd van staafjes en kegeltjes is te wijten aan de tijd die de pigmenten van beide foto-receptoren nodig hebben om te regenereren. Laten we niet vergeten dat dit proces plaatsvindt in het donker, nadat het pigment is verkleurd door de werking van licht.

Verschillen in aanpassing aan duisternis verklaren dat wanneer we een donkere omgeving binnengaan, het ons een paar minuten kost, 10 tot 15, om objecten te zien die we niet eerder hebben waargenomen, het is de tijd die de staven nodig hebben om zich aan het donker aan te passen, met langzamer regenererend pigment.

Omdat we kleuren zien in het donker

Een ander belangrijk verschil in pigmenten is de zogenaamde spectrale curve, die wordt gemeten door de gevoeligheid voor monochromatisch licht te analyseren.

Er werd opgemerkt dat wanneer we ons aanpassen aan duisternis, kegels gevoeliger zijn voor frequenties van 580 nm, dichtbij geel, terwijl staafjes gevoeliger zijn voor frequenties van 500 nm, dichtbij groen en blauw, dus als het donker wordt, we zien beter de groene bladeren van bomen in vergelijking met andere objecten met andere Colores (Purkinje-effect).