Какой угол обзора у человеческого глаза: Сколько градусов обзор у человека?

Содержание

Угол зрения человеческого глаза. Фотографические параметры человеческого глаза

Суммарное количество проекций всех пространственных микроточек, попадающих в поле зрения при состоянии фиксирования на одной из точек, в медицинской терминологии носит название «угол зрения». Все предметы, которые в этот момент видны человеку, проектируются на желтое тело сетчатки. Полем зрения называется способность к восприятию собственного положения в подпространстве, измеряется данная величина в градусах.

Варианты зрения

Зрительный комплекс пациента – сложносоставная структура, с помощью которой объект рассматривает предметы его окружающие, свободно ориентируется на площадях вне зависимости от условий освещения и беспроблемно перемещается в нем.

Офтальмологические исследования подразделили зрение на два основных вида.

  1. Центральное – воспроизводится центральным отделом сетчатки глаза, отвечает за анализ форм видимых предметов, мелкой детализации и остроту зрения. Этот вид нераздельно взаимосвязан с углом зрения – величиной, образующейся между двух, расположенных по краям, точек. Чем выше угол, тем ниже уровень остроты.
  2. Периферическое – помогает оценивать вещи, располагающиеся около места фокусировки глазного яблока. Этот вид отвечает за ориентировку в пространстве при любом варианте освещенности. Острота зрения данного подвида слабее, чем у центрального. Вторичное зрение впрямую взаимосвязано с полем – пространство, фиксируемое без необходимости дополнительного движения глаза.

Оба вида составляют общую картину при попытках рассмотреть окружающие вещи с соотношением их к пространству.

Нормативная размерность

Строение тела любого человека строго индивидуально, за счет чего угол зрения и поле могут отличаться по показателям. Основное влияние на них (на угол зрения и поле) оказывают:

  • специфические особенности личностного построения глазного яблока;
  • форма век, их размерность;
  • индивидуальные особенности в строении глазных орбит.

Угол зрения впрямую зависим от рассматриваемого объекта – от его величины, нахождении на дистанции от глаз (при этом поле зрения расширяется, если объект находится на близком расстоянии).

Естественными ограничителями угла зрения являются анатомические особенности строения лица – веки, надбровная дуга, спинка носа. Эти факторы дают незначительные отклонения, на фоне собранных данных была произведена условная норма угла зрения для всех исследуемых пациентов – 190 градусов.

Методики расширения угла зрения

Предназначены для увеличения поля зрения для лучшей ориентировки в окружающем пространстве, обширного восприятия и анализа полученной информации. Основным примером служит чтение книг на любых носителях – пациент быстрее и качественнее запоминает просмотренную информацию.

Важным фактором для улучшения этих особенностей служит предварительное лечение возможных заболеваний, послуживших причиной сужения узла или поля зрения. После верно проведенных лечебных мероприятий пациент может заниматься методиками расширения поля зрения.

Их же рекомендуют принять во внимание и здоровым людям – для улучшения общего зрительного восприятия.

Основа этих методических действий – изменение расстояния при чтении литературы. Просмотр на различных расстояниях (близком, дальнем) позволит значительно расширить показатели угла зрения.

Диагностические исследования

Процесс выпадения рассматриваемых предметов из поля зрения может происходить как постепенно, так и в ускоренном порядке. В связи с этим всем гражданам рекомендуется проходить ежегодный плановый медицинский осмотр для выявления начальных стадий отклонений.

Современная медицина проводит необходимые для определения отклонений исследования при помощи Данная методика способна выявить начинающиеся отклонения от общих нормативов, ее проведение является безболезненным для обратившегося.

Диагностирование проводится по следующей схеме:


При необходимости дополнительной консультации у узкоспециализированного врача, больному на руки выдают результат анализов на носителе или в распечатанном виде.

Недуги, вызывающие болевой синдром в уголках глаз

Болезненные проявления, находящиеся во внешнем или внутреннем уголке глаза, сопровождаются рядом специфических симптомов:

  • гиперемией глазного яблока;
  • ощущением зуда на поверхности кожи;
  • выделениями, скапливаемыми в углах глаз;
  • обильным слезотечением.

Основными причинами подобной симптоматики являются некоторые заболевания.

Все вышеперечисленные заболевания лечатся специализированными средствами, назначенными офтальмологом. В домашних условиях можно облегчить состояние холодными компрессами и увлажняющими глазными каплями. Обращение в медицинское учреждение при первых проявлениях – обязательно.

Ранняя диагностика и вовремя назначенные процедуры помогут избежать осложнений и дальнейшего развития инфекционного и воспалительного варианта заболевания. Длительное применение холодных или теплых компрессов поможет дальнейшему развитию патологических процессов.

Заболевания, определяемые при определении угла зрения

Небольшие отклонения от общепринятых нормативных данных говорят о наличие патологических процессов в организме. После определения угла, поля и обозначения выпадения отдельных участков, медицинским персоналом определяется конкретный недуг, ведущий к развитию дальнейших процессов. Врач определяет:

  • точное место кровоизлияний;
  • наличие опухолей;
  • отслоения сетчатки;
  • воспалительные процессы;
  • ретиниты;
  • глаукомы;
  • экссудаты;
  • геморрагические изменения.

Для подтверждения изменений глазного дна дополнительно используется метод офтальмоскопии. В вариантах, когда измеряется угол зрения у больного, зрительный анализатор выдает часть изображения (вплоть до половины общей картины), появляются подозрения на опухолевидные процессы и обширные кровоизлияния в головном мозге.

Дальнейшее лечение подобных отклонений осуществляется по симптоматически явлениям, общей терапии патологических состояний не существует. Отказ от необходимого лечения осложнит положение дальнейшим развитием опухолей и ухудшением общего состояния после местных кровоизлияний.

Глаз человека – сложный орган, профилактике заболеваний которого нужно уделять достаточное внимание. Статья посвящена рассмотрению такой важной характеристике зрения, как угол зрения.

Сужение поля зрения является симптомом целого ряда опасных офтальмологических заболеваний. Поэтому нужно уделять внимание не только отслеживанию остроты зрения, но и периодическому обследованию поля зрения, с целью оценки состояния периферийного зрения и профилактики возможных проблем.

Все оптические приборы в той или иной степени копируют строение человеческого глаза. Под определением «хорошо видеть» подразумевается способность:

  1. Фокусировать взгляд и различать предметы, находящиеся на расстоянии
  2. Ориентироваться в пространстве, оценивать пространство вокруг себя и своё положение в нём.

Мы видим внешнюю среду благодаря сложным процессам преломления света через естественные линзы – роговицу и хрусталик. Изображение, созданное преломлёнными лучами света, попадает на сетчатку.

С сетчатки сигналы уходят в головной мозг, где изображение обрабатывается и анализируется. Это очень упрощенная схема построения зрительного процесса.

Помимо этого, для понимания вопроса полезно также оговорить, что на угол обзора, хоть и незначительно, но влияет специфика расположения глаз. Это парный орган, который разделён естественным разграничителем – носом.

Также глаза имеют индивидуальное для каждого человека размещение на лице, которое характеризует расположением в глазнице и особенностями строения века.

В отличие от определения остроты зрения, где есть безусловный фиксированный стандарт, отклонение от которого однозначно указывает на проходящие в органе патологические процессы, какой у человека угол зрения и является ли это симптомом заболевания, врачи-офтальмологи определяют в каждом случае индивидуально, ориентируясь на стандарты.

Соотношение понятий «угол зрения» и «поле зрения»

Между этими показателями качества зрения происходит путаница.

В среде неспециалистов эти понятия считаются синонимами.

Научное определение звучит так: «угол зрения – это угол между лучами, идущими от крайних точек предмета через оптический центр глаза». Давайте разбираться на примере из жизни, что это означает на практическом примере.

Вы стоите на улице и ждёте своего знакомого. Увидев его, концентрируете на внимание на нём, и, как только он подойдет на близкое – около метра – расстояние, ведите уже только его.

Когда вы только ожидаете друга, вы «сканируете» всю улицу. Несмотря на то, что цель охватить взглядом всю улицу не стоит, её прекрасно видно. И то, что находится прямо перед лицом, сбоку, линия горизонта, небо.

Это и есть поле зрения – совокупность всех видимых объектов при концентрации внимания на одной точке. То, что можно назвать «видимым пространством».

Но, стоит увидеть приближающегося знакомого, как по мере его приближения» видимое пространство начинает сужаться. При разговоре с человеком, который стоит на близком – от 40 до 100 сантиметров – расстоянии, мы часто видим лишь его «портретную зону» (голову и линию плеч) и всё, что попадает на задний фон.

Такое уменьшение пространства обусловлено изменением угла, под которым падает взгляд. Величину необходимого угла зрения задают два параметра:

  1. Размер предмета.
  2. Расстояние до предмета.

Широкий угол обзора позволит составить общую картину и об объекте, и о пространстве, в котором он находится. Узкий угол обзора даёт возможность ознакомиться с объектом детально, но восприятие пространства теряется.

Возвращаемся к нашему примеру. Увидев знакомого вдалеке, вы смотрите на него под широким обзорным углом: видите и знакомого, и улицу по которой он идёт, других пешеходов.

Но стоит ему подойти, а вашему зрению перейти на узкий угол обзора, как вы теряете из вида улицу, но можете отметить интересные детали его образа – новую стрижку или интересные пуговицы на рубашке.

Вывод: Широкий угол – видно много пространства, но мало деталей, узкий угол – видно мало пространства, но много деталей. Угол зрения человека характеризует поле зрения.

Виды зрения и методы его диагностики

Зрение человека разделяют на 2 вида:

  1. Центральное;
  2. Периферическое.

Центральное зрение – это то, что в простой речи, часто называют «остротой зрения». Отвечает за возможность видеть мелкие детали на расстоянии. Диагностируется посредством таблицы Сивцева (общеизвестная из-за повсеместного применения «ШБ-таблица») и её аналогов для дошкольного возраста.

Наиболее точный результат даст обследование на полностью автоматизированных аппаратах, которыми оснащены офтальмологические клиники.

Периферическое зрение – это пространство, которое видит человек, зафиксировав взгляд. Как можно видеть, определение периферического зрения полностью совпадает с определением поля зрения.

Человек имеет бинокулярное зрение, поэтому диагностика поля зрения проводится для каждого глаза отдельно, как для горизонтальной, так и для вертикальной плоскости.

Нормальный угол обзора для человека, который смотрит прямо перед собой двумя глазами:

  • В горизонтальной плоскости – 180 градусов;
  • В вертикальной плоскости – 150 градусов.

При оценке поля зрения каждого глаза в горизонтальной плоскости это, это значение снижается:

  • До 55 градусов от точки фиксации до носа;
  • До 90 градусов от точки фиксации до виска.

Оценку периферийного зрения можно провести как поверхностную, с целью определения необходимости дальнейшего обследования, так и подробную, с целью составить подробную карту поля.

Для проведения быстрой оценки не требуется никаких особых инструментов. Достаточно наличия любого контрастного на фоне окружающей обстановки предмета: шариковой ручки или карандаша. Пациента просят зафиксировать взгляд, закрыть один глаз рукой, после чего медленно водят ручкой по основным линиям определения поля.

Если поверхностное обследование не выявляет выраженных отклонений от нормы (или подозрений о них), более подробное изучение не проводится.

Если есть необходимость в составлении подробной схемы поля, применяются механические и автоматизированные методы обследования – периметрия. Это наиболее распространённый в медицинских учреждениях общего профиля способ, для определения зрительного поля.

Аппарат, на котором проводят периметрия, чаще всего представляет собой полусферу или выгнутую дугой полосу шириной около 10 сантиметров белого или чёрного цвета, с фиксатором для подбородка и лба.

Сама процедура схожа с описанной выше, но для точной диагностики голова человека фиксируется на расстоянии 30-40 сантиметров от поверхности дуги. Движение указки контрастного цвета происходит по всем направлениям, с последовательным отклонением на 15 градусов. Результаты фиксируются на схеме.

Базовое исследование всегда проводится в бело-чёрной гамме, в случае необходимости тест может проводится с указкой нескольких базовых цветов (желтый, красный, синий, зелёный). Это связано со спецификой восприятия цвета человеческим глазом.

В связи с неравномерным распределением фоторецепторов по поверхности сетчатки глаза поле зрения в каждом цветовом спектре будет своё.

Самый узкое поле зрения у зелёного цвета, затем по мере расширения границ идут красный, жёлтый и синий цвет. Наиболее широкий спектр фиксируется человеческим глазом в чёрно-белом цветовом решении.

Изменения в поле зрения: причины и симптомы

Выделяют две группы изменений в зрительном поле:

  1. Сужение угла зрения;
  2. Скотомы (слепые пятна).

Виды сужения по характеру изменения поля:

  1. Концентрическое – происходит сужение угла зрения по всему радиусу поля;
  2. Локальное – изменение происходит на отдельном участке радиуса, то есть в поле происходит локальная деформация.

Очаговая деформация угла обзора (скотома) – непреломление или искаженное преломление света, падающего под определёнными углами на отдельные участки оптического аппарата глаза.

При такой патологии предметы на отдельных участках поля зрения или размыты или просто не видны.

Основные причины, оказывающие влияние на зрительное поле:

  • Аденома гипофиза;
  • Бельмо;
  • Вегетососудистые нарушения;
  • Глаукома;

  • Катаракта;
  • Макулодистрофия;
  • Отслойка сетчатки;
  • Помутнение стекловидного тела;
  • Птеригиум;
  • Склероз сосудов головного мозга.

Приведённый перечень наглядно показывает обширность заболеваний, влияющих на поле зрения. Изменения в углах зрения могут быть вызваны как самостоятельными локальными заболеваниями, так и быть следствием иных патологических процессов – проблем с центральной нервной системой или возникновением новообразований.

Так как светящаяся точка S находится на
главной оптической оси, то все три луча,
используемые для построения изображения
совпадают и идут вдоль главной оптической
оси, а для построения изображения нужно
минимум два луча.

Ход второго луча
определяют с помощью дополнительного
построения, которое выполняется следующим
образом: 1) строят фокальную плоскость,
2) выбирают любой луч, идущий из точки
S;

Рис.
3.43) параллельно выбранному лучу,
проводят

Варианты зрения

Зрительный комплекс пациента – сложносоставная структура, с помощью которой объект рассматривает предметы его окружающие, свободно ориентируется на площадях вне зависимости от условий освещения и беспроблемно перемещается в нем.

Офтальмологические исследования подразделили зрение на два основных вида.

  1. Центральное – воспроизводится центральным отделом сетчатки глаза, отвечает за анализ форм видимых предметов, мелкой детализации и остроту зрения. Этот вид нераздельно взаимосвязан с углом зрения – величиной, образующейся между двух, расположенных по краям, точек. Чем выше угол, тем ниже уровень остроты.
  2. Периферическое – помогает оценивать вещи, располагающиеся около места фокусировки глазного яблока. Этот вид отвечает за ориентировку в пространстве при любом варианте освещенности. Острота зрения данного подвида слабее, чем у центрального. Вторичное зрение впрямую взаимосвязано с полем – пространство, фиксируемое без необходимости дополнительного движения глаза.

Оба вида составляют общую картину при попытках рассмотреть окружающие вещи с соотношением их к пространству.

Нормативная размерность

Строение тела любого человека строго индивидуально, за счет чего угол зрения и поле могут отличаться по показателям. Основное влияние на них (на угол зрения и поле) оказывают:

  • специфические особенности личностного построения глазного яблока;
  • форма век, их размерность;
  • индивидуальные особенности в строении глазных орбит.

Угол зрения впрямую зависим от рассматриваемого объекта – от его величины, нахождении на дистанции от глаз (при этом поле зрения расширяется, если объект находится на близком расстоянии).

Естественными ограничителями угла зрения являются анатомические особенности строения лица – веки, надбровная дуга, спинка носа. Эти факторы дают незначительные отклонения, на фоне собранных данных была произведена условная норма угла зрения для всех исследуемых пациентов – 190 градусов.

Особенности процесса и интересные факты

Органы зрения – сложная система, благодаря которой мы можем собирать зрительную информацию. Орган зрения – один из важнейших органов чувств, который непосредственно влияет на функционирование мозга и развитие интеллекта, речи. Данный орган относится к периферической части зрительного анализатора и состоит он из глазного яблока.

Все эти составляющие глазного яблока взаимосвязаны, а потому при повреждении одной из них, зрительная функция будет нарушена.

Что собой представляет каждая из оболочек, и какую функцию она выполняет, мы писали ранее.

А вот какие есть интересные факты про органы зрения человека:

Методики расширения угла зрения

Предназначены для увеличения поля зрения для лучшей ориентировки в окружающем пространстве, обширного восприятия и анализа полученной информации. Основным примером служит чтение книг на любых носителях – пациент быстрее и качественнее запоминает просмотренную информацию.

Важным фактором для улучшения этих особенностей служит предварительное лечение возможных заболеваний, послуживших причиной сужения узла или поля зрения. После верно проведенных лечебных мероприятий пациент может заниматься методиками расширения поля зрения. Их же рекомендуют принять во внимание и здоровым людям – для улучшения общего зрительного восприятия.

Основа этих методических действий – изменение расстояния при чтении литературы. Просмотр на различных расстояниях (близком, дальнем) позволит значительно расширить показатели угла зрения.

Диагностические исследования

Процесс выпадения рассматриваемых предметов из поля зрения может происходить как постепенно, так и в ускоренном порядке. В связи с этим всем гражданам рекомендуется проходить ежегодный плановый медицинский осмотр для выявления начальных стадий отклонений.

Современная медицина проводит необходимые для определения отклонений исследования при помощи компьютерной периметрии. Данная методика способна выявить начинающиеся отклонения от общих нормативов, ее проведение является безболезненным для обратившегося.

Диагностирование проводится по следующей схеме:


При необходимости дополнительной консультации у узкоспециализированного врача, больному на руки выдают результат анализов на носителе или в распечатанном виде.

Влияние компьютера на зрение человека

Влияние компьютера на зрение человека – не однозначно. Большинство людей убеждено, что монитор компьютера, а точнее его излучение просто убивает зрение. Что компьютер является причиной утомления, сухости глаз и так далее.

Что же на самом деле происходит? Влияет ли компьютер на качество зрения?

Согласно многочисленным исследованиям американских и европейских исследователей, ультрафиолетовое и рентгеновское излучение, которое исходит от монитора компьютера – очень незначительно, и навредить зрению не может. Гораздо большая «порция» этих лучей исходит от ламп накаливания.

зрение человека фотоВ то же время, современный монитор компьютера покрыт специальной защитной пленкой, которая минимизирует излучение еще больше. Эту пленку можно сравнить с солнцезащитными очками. Это касается современных мониторов, элементы которых практически не мигают, не содержат ртути и прочих вредных веществ.

В тоже время нельзя поспорить и с тем, что с тех пор, как компьютер стал естественным «обитателем» в каждом доме, увеличилось количество людей с нарушениями зрения.

Негативное влияние компьютера на зрение оказывается по следующим причинам:

  1. Продолжительная и беспрерывная работа за компьютером. Если вы целый день работаете за компьютером, а вечером смотрите фильмы по компьютеру, общаетесь в социальных сетях, то немудрено, что глаза краснеют, слезятся, нарушается четкость читаемой информации и так далее. Особенно быстрому утомлению подвержены дети, поэтому им особенно нужно контролировать время пребывания перед компьютером.
  2. Несоблюдение гигиены зрения. То есть, в большинстве случаев рабочее место и время организовано не правильно: компьютер находится слишком близко от глаз, стоит неправильно по отношению к окну. Кроме этого, часто пользователи сидят сгорбленными, вытягивая голову вперед. Это нарушает передачу нервных импульсов к головному мозгу и тем самым, человек плохо видит и быстро устает.
  3. Некачественное освещение. Если работать перед компьютером в темном помещении, либо в плохо освещаемом помещении – глаза быстро утомляются из-за напряжения.

Заболевания, определяемые при определении угла зрения

Небольшие отклонения от общепринятых нормативных данных говорят о наличие патологических процессов в организме. После определения угла, поля и обозначения выпадения отдельных участков, медицинским персоналом определяется конкретный недуг, ведущий к развитию дальнейших процессов. Врач определяет:

  • точное место кровоизлияний;
  • наличие опухолей;
  • отслоения сетчатки;
  • воспалительные процессы;
  • ретиниты;
  • глаукомы;
  • экссудаты;
  • геморрагические изменения.

Для подтверждения изменений глазного дна дополнительно используется метод офтальмоскопии. В вариантах, когда измеряется угол зрения у больного, зрительный анализатор выдает часть изображения (вплоть до половины общей картины), появляются подозрения на опухолевидные процессы и обширные кровоизлияния в головном мозге.

Дальнейшее лечение подобных отклонений осуществляется по симптоматически явлениям, общей терапии патологических состояний не существует. Отказ от необходимого лечения осложнит положение дальнейшим развитием опухолей и ухудшением общего состояния после местных кровоизлияний.

Поле зрения – совокупность точек, которые различают человеческие глаза в неподвижном состоянии. Определение границ обзора играет важную роль в диагностике периферического зрения. Последнее отвечает за виденье в темное время суток. При ослаблении бокового виденья проводят периметрию или другие методы исследования, на основании расшифровки которых и устанавливается диагноз и соответствующее лечение.

  • 1. Что обследуют?
  • 2. Нормальные показатели угла зрения у человека

Что обследуют?

Боковое зрение улавливает изменения предметов в пространстве, а именно движения непрямым взглядом. Первоочередно периферический взор необходим для постановки координации и виденья в сумеречное время. Угол зрения – размер пространства, которое охватывает глаз без изменения фиксации взгляда.

Поля зрения

С помощью данных методов диагностики можно обнаружить гемианопсии – патологии сетчатки. Они бывают:

  • гомонимные (нарушение зрения в одном глазу в области виска, в другом – в области носа),
  • гетеронимные (идентичные нарушения с двух сторон),
  • полные (исчезновение половины поля зрения),
  • биназальные (выпадение медиальных или внутренних полей),
  • битемпоральные (выпадения височных областей ведения),
  • квандратная (патология находится в любом из квандрантов рисунка).

Равномерное сужение со всех сторон указывает на патологию зрительных нервов, а сужение в области носа – глаукому.

Нормальные показатели угла зрения у человека

Показатели угла зрения измеряются в градусах. В норме данные должны быть следующими:

  • по наружной границе – 90 градусов,
  • верхней – 50-55,
  • нижней – 65,
  • внутренней – 55-60.

У каждого человека значения будут разными, так как на это влияют некоторые факторы. Это:

  • форма черепа,
  • анатомические особенности глазницы,
  • опущенные брови,
  • посадка глаз,
  • форма, размер век,
  • структура глазного яблока.

В среднем поле зрения по горизонтали равен 190 градусам, а по вертикали – 60-70.

Нормальная линия обзора соответствует комфортному расположению уровня глаз и головы при рассматривании объектов и находится на 15 градусов ниже от горизонтальной линии.

Какой угол обзора у человеческого глаза. Камера и человеческий глаз

Так как светящаяся точка S находится на
главной оптической оси, то все три луча,
используемые для построения изображения
совпадают и идут вдоль главной оптической
оси, а для построения изображения нужно
минимум два луча.

Ход второго луча
определяют с помощью дополнительного
построения, которое выполняется следующим
образом: 1) строят фокальную плоскость,
2) выбирают любой луч, идущий из точки
S;

Рис.
3.43) параллельно выбранному лучу,
проводят

Варианты зрения

Зрительный комплекс пациента – сложносоставная структура, с помощью которой объект рассматривает предметы его окружающие, свободно ориентируется на площадях вне зависимости от условий освещения и беспроблемно перемещается в нем.

Офтальмологические исследования подразделили зрение на два основных вида.

  1. Центральное – воспроизводится центральным отделом сетчатки глаза, отвечает за анализ форм видимых предметов, мелкой детализации и остроту зрения. Этот вид нераздельно взаимосвязан с углом зрения – величиной, образующейся между двух, расположенных по краям, точек. Чем выше угол, тем ниже уровень остроты.
  2. Периферическое – помогает оценивать вещи, располагающиеся около места фокусировки глазного яблока. Этот вид отвечает за ориентировку в пространстве при любом варианте освещенности. Острота зрения данного подвида слабее, чем у центрального. Вторичное зрение впрямую взаимосвязано с полем – пространство, фиксируемое без необходимости дополнительного движения глаза.

Оба вида составляют общую картину при попытках рассмотреть окружающие вещи с соотношением их к пространству.

Нормативная размерность

Строение тела любого человека строго индивидуально, за счет чего угол зрения и поле могут отличаться по показателям. Основное влияние на них (на угол зрения и поле) оказывают:

  • специфические особенности личностного построения глазного яблока;
  • форма век, их размерность;
  • индивидуальные особенности в строении глазных орбит.

Угол зрения впрямую зависим от рассматриваемого объекта – от его величины, нахождении на дистанции от глаз (при этом поле зрения расширяется, если объект находится на близком расстоянии).

Естественными ограничителями угла зрения являются анатомические особенности строения лица – веки, надбровная дуга, спинка носа. Эти факторы дают незначительные отклонения, на фоне собранных данных была произведена условная норма угла зрения для всех исследуемых пациентов – 190 градусов.

Особенности процесса и интересные факты

Органы зрения – сложная система, благодаря которой мы можем собирать зрительную информацию. Орган зрения – один из важнейших органов чувств, который непосредственно влияет на функционирование мозга и развитие интеллекта, речи. Данный орган относится к периферической части зрительного анализатора и состоит он из глазного яблока.

Все эти составляющие глазного яблока взаимосвязаны, а потому при повреждении одной из них, зрительная функция будет нарушена.

Что собой представляет каждая из оболочек, и какую функцию она выполняет, мы писали ранее.

А вот какие есть интересные факты про органы зрения человека:

Методики расширения угла зрения

Предназначены для увеличения поля зрения для лучшей ориентировки в окружающем пространстве, обширного восприятия и анализа полученной информации. Основным примером служит чтение книг на любых носителях – пациент быстрее и качественнее запоминает просмотренную информацию.

Важным фактором для улучшения этих особенностей служит предварительное лечение возможных заболеваний, послуживших причиной сужения узла или поля зрения. После верно проведенных лечебных мероприятий пациент может заниматься методиками расширения поля зрения. Их же рекомендуют принять во внимание и здоровым людям – для улучшения общего зрительного восприятия.

Основа этих методических действий – изменение расстояния при чтении литературы. Просмотр на различных расстояниях (близком, дальнем) позволит значительно расширить показатели угла зрения.

Диагностические исследования

Процесс выпадения рассматриваемых предметов из поля зрения может происходить как постепенно, так и в ускоренном порядке. В связи с этим всем гражданам рекомендуется проходить ежегодный плановый медицинский осмотр для выявления начальных стадий отклонений.

Современная медицина проводит необходимые для определения отклонений исследования при помощи компьютерной периметрии. Данная методика способна выявить начинающиеся отклонения от общих нормативов, ее проведение является безболезненным для обратившегося.

Диагностирование проводится по следующей схеме:


При необходимости дополнительной консультации у узкоспециализированного врача, больному на руки выдают результат анализов на носителе или в распечатанном виде.

Влияние компьютера на зрение человека

Влияние компьютера на зрение человека – не однозначно. Большинство людей убеждено, что монитор компьютера, а точнее его излучение просто убивает зрение. Что компьютер является причиной утомления, сухости глаз и так далее.

Что же на самом деле происходит? Влияет ли компьютер на качество зрения?

Согласно многочисленным исследованиям американских и европейских исследователей, ультрафиолетовое и рентгеновское излучение, которое исходит от монитора компьютера – очень незначительно, и навредить зрению не может. Гораздо большая «порция» этих лучей исходит от ламп накаливания.

зрение человека фотоВ то же время, современный монитор компьютера покрыт специальной защитной пленкой, которая минимизирует излучение еще больше. Эту пленку можно сравнить с солнцезащитными очками. Это касается современных мониторов, элементы которых практически не мигают, не содержат ртути и прочих вредных веществ.

В тоже время нельзя поспорить и с тем, что с тех пор, как компьютер стал естественным «обитателем» в каждом доме, увеличилось количество людей с нарушениями зрения.

Негативное влияние компьютера на зрение оказывается по следующим причинам:

  1. Продолжительная и беспрерывная работа за компьютером. Если вы целый день работаете за компьютером, а вечером смотрите фильмы по компьютеру, общаетесь в социальных сетях, то немудрено, что глаза краснеют, слезятся, нарушается четкость читаемой информации и так далее. Особенно быстрому утомлению подвержены дети, поэтому им особенно нужно контролировать время пребывания перед компьютером.
  2. Несоблюдение гигиены зрения. То есть, в большинстве случаев рабочее место и время организовано не правильно: компьютер находится слишком близко от глаз, стоит неправильно по отношению к окну. Кроме этого, часто пользователи сидят сгорбленными, вытягивая голову вперед. Это нарушает передачу нервных импульсов к головному мозгу и тем самым, человек плохо видит и быстро устает.
  3. Некачественное освещение. Если работать перед компьютером в темном помещении, либо в плохо освещаемом помещении – глаза быстро утомляются из-за напряжения.

Заболевания, определяемые при определении угла зрения

Небольшие отклонения от общепринятых нормативных данных говорят о наличие патологических процессов в организме. После определения угла, поля и обозначения выпадения отдельных участков, медицинским персоналом определяется конкретный недуг, ведущий к развитию дальнейших процессов. Врач определяет:

  • точное место кровоизлияний;
  • наличие опухолей;
  • отслоения сетчатки;
  • воспалительные процессы;
  • ретиниты;
  • глаукомы;
  • экссудаты;
  • геморрагические изменения.

Для подтверждения изменений глазного дна дополнительно используется метод офтальмоскопии. В вариантах, когда измеряется угол зрения у больного, зрительный анализатор выдает часть изображения (вплоть до половины общей картины), появляются подозрения на опухолевидные процессы и обширные кровоизлияния в головном мозге.

Дальнейшее лечение подобных отклонений осуществляется по симптоматически явлениям, общей терапии патологических состояний не существует. Отказ от необходимого лечения осложнит положение дальнейшим развитием опухолей и ухудшением общего состояния после местных кровоизлияний.

Угловое пространство или угол зрения означает общее количество проекций точек, попадающих в поле зрения человека при неподвижной голове и фиксации взгляда на одной из них. Измеряется в градусах. Показатель зависит от строения, размера глазного яблока, формы век и костной структуры черепа. Чем больше угол поля зрения, тем проще удается ориентироваться в окружающем мире.

Особенности зрительного анализатора

Угол обзора у человека отвечает за восприятие деталей предмета, его формы. Чем он шире, тем меньше острота видения. Поле зрения — часть пространства, которое глаз анализирует, оставаясь при этом неподвижным. Эти показатели — важные составляющие центрального и периферического зрительного анализатора. Оба вида важны для получения объема информации из окружающей среды, ориентировки в пространстве и мелкой детализации рассматриваемых вещей.

Каковы показатели зрительного анализатора?

Согласно многочисленным статистическим данным, угол зрения двух глазных яблок равен 190°

Каким образом и для чего измеряют параметры?

Обследование называется компьютерной периметрией, длится 10-15 минут и не приносит никакого дискомфорта. Процедура проводится отдельно для каждого глаза. Перед началом нужно снять очки или линзы. После чего следует зафиксировать взгляд на точке, расположенной по центру. Во время диагностики на периферии аппарата будут появляться другие точки, различной интенсивности и яркости. Когда пациент их замечает, он нажимает кнопку на пульте. Компьютерная программа обрабатывает результаты и заключение тут же выдают на руки.

Почему нельзя просто направить камеру на то, что видишь, и снять это? Этот вопрос кажется простым. Тем не менее, на него очень непросто дать ответ, и для этого потребуется изучить не только то, как камера записывает свет, но и то, как работают наши глаза и почему они работают именно так. Разбираясь в этом, можно открыть для себя что-то новое о нашем повседневном восприятии мира — помимо возможности стать лучшим фотографом.

Общие сведения

Наши глаза способны окидывать происходящее взглядом и динамически адаптироваться в зависимости от объекта, в то время как камера записывает одиночное неподвижное изображение. Многие считают это основным преимуществом глаз перед камерой. Например, наши глаза способны компенсировать дисбаланс яркости различных предметов, могут смотреть по сторонам, чтобы получить более широкий угол зрения, а также могут фокусироваться на объектах на различных расстояниях.

Однако результат скорее подобен работе видеокамеры — не фото — поскольку наше сознание собирает несколько взглядов в один мысленный образ. Быстрый взгляд наших глаз был бы более честным сравнением, но в итоге уникальность нашей зрительной системы неопровержима, поскольку:

То, что мы видим, является мысленной реконструкцией объектов на основе образов, предоставленных глазами — отнюдь не тем, что наши глаза в действительности увидели .

Вызывает скепсис? У большинства — по крайней мере поначалу. Следующие примеры демонстрируют ситуации, в которых сознание можно заставить видеть нечто отличное от того, что видят глаза:

Ложный цвет : наведите курсор на край изображения и смотрите на центральный крест. Отсутствующий кружок будет перемещаться по кругу, и через некоторое время начнёт казаться зелёным — хотя в изображении зелёного цвета нет.

Полосы Маха : наведите курсор на изображение. Каждая из полос покажется чуть темнее или светлее вблизи верхней или нижней границы, соответственно, — несмотря на то, что каждая из них окрашена равномерно.

Впрочем, это не должно помешать нам сравнивать наши глаза и камеры! Во многих случаях честное сравнение всё же возможно, но только если мы принимаем во внимание и то, как мы видим, и то, как наше сознание обрабатывает эту информацию. Последующие разделы проведут границу между этими двумя, насколько возможно.

Обзор различий

Данная статья группирует сравнения по следующим визуальным категориям:

Всё это зачастую считается предметом максимальных отличий глаз от камеры, и как раз по этому поводу возникает больше всего разногласий. Есть и другие характеристики, такие как глубина резкости , объёмное зрение , баланс белого и цветовая гамма , но они не являются предметом данной статьи.

1. Угол зрения

Для камер он определяется фокусным расстоянием объектива (а также размером сенсора). Например, фокусное расстояние телеобъектива больше, чем стандартного потретного, а потому угол зрения меньше:

К сожалению, с нашими глазами не всё так просто. Хотя фокусное расстояние человеческого глаза приблизительно равно 22 мм, эта цифра может ввести в заблуждение, поскольку глазное дно закруглено (1), периферия нашего поля зрения значительно менее детальна, чем центр (2), и к тому же то, что мы видим, является комбинированным результатом работы двух глаз (3).

Каждый глаз по отдельности имеет угол зрения порядка 120-200°, в зависимости от того, насколько строго объекты определены как «наблюдаемые». Соответственно, зона перекрытия двух глаз составляет порядка 130° — она практически настолько же широка, как у объектива типа «рыбий глаз». Однако по эволюционным причинам наше периферийное зрение пригодно только для обнаружения движения и крупных объектов (таких как прыгающий сбоку лев). Более того, настолько широкий угол выглядел бы сильно искажённым и неестественным, будучи снятым камерой.

Наш центральный угол зрения — порядка 40-60° — максимально влияет на наше восприятие. Субъективно это соотносится с углом, в пределах которого вы сможете вспомнить объекты, не двигая глазами. Кстати, это близко к углу зрения «нормального» объектива с фокусным расстоянием 50 мм (если совсем точно, то 43 мм) на камере полного кадра или 27 мм на камере с кроп-фактором 1.6 . Хотя он и не воспроизводит полный угол нашего зрения, он хорошо передаёт то, как мы видим, достигая наилучшего компромисса между различными типами искажений:

Сделайте угол зрения слишком большим, — и разница в размерах объектов будет преувеличена, ну а слишком узкий угол зрения делает относительные размеры объектов практически одинаковыми, и вы теряете ощущение глубины. Сверхширокие углы к тому же ведут к тому, что объекты по краям кадра оказываются растянуты.


искажение перспективы

(при съёмке стандартным/прямолинейным объективом)

Для сравнения, несмотря на то, что наши глаза создают искажённое широкоугольное изображение, мы реконструируем его в объёмный мысленный образ, в котором искажения отсутствуют.

2. Различимость и детальность

Большинство современных цифровых камер имеют 5-20 мегапикселей, что зачастую преподносится как полный провал по сравнению с нашим собственным зрением. Это основано на том факте, что при идеальном зрении человеческий глаз по разрешающей способности эквивалентен 52-мегапиксельной камере (принимая за угол зрения 60°).

Однако эти подсчёты вводят в заблуждение. Лишь наше центральное зрение может быть идеальным, так что в действительности мы никогда не достигаем такой детальности за один взгляд. По мере удаления от центра наши зрительные способности драматически падают — настолько, что всего на 20° от центра наши глаза различают уже всего одну десятую от исходной детальности. На периферии мы обнаруживаем только крупномасштабный контраст и минимум цветов:

Качественное представление визуальной детальности одного взгляда.

Принимая это во внимание, можно утверждать, что один взгляд наших глаз способен различать детали всего лишь сравнимые с 5-15 мегапикселями камеры (в зависимости от зрения). Однако наше сознание в действительности не запоминает образы попиксельно; оно записывает памятные детали, цвет и контраст для каждого изображения по-разному.

В результате, чтобы воссоздать детальный зрительный образ, наши глаза фокусируются на нескольких представляющих интерес предметах, быстро их чередуя. Вот наглядное представление нашего восприятия:

исходная сцена предметы интереса

Конечным результатом является зрительный образ, детальность которого эффективно приоритизируется на основе интереса. Из этого следует важное для фотографов, но часто оставляемое без внимания свойство: даже если снимок максимально использует всю технически возможную детальность камеры, эта детальность не будет иметь особого значения, если сам по себе снимок не содержит ничего запоминающегося.

К прочим важным отличиям того, как наши глаза различают детали, относятся:

Асимметрия . Каждый глаз способен воспринимать больше деталей ниже линии зрения, чем выше, а периферийное зрение гораздо более чувствительно по направлению от носа. Камеры снимают изображения абсолютно симметрично.

Зрение при слабом свете . В условиях очень слабого света, например, лунного или звёздного, наши глаза фактически начинают видеть монохромно. В таких ситуациях наше центральное зрение к тому же становится менее зорким, чем слегка в сторону от центра. Многие астрофотографы в курсе этого и извлекают из этого преимущества, глядя чуть в сторону от неяркой звезды, если хотят разглядеть её невооружённым глазом.

Малые градации . Различимости малейших деталей зачастую уделяется чрезмерное внимание, однако малые тональные градации тоже важны — и похоже, именно по этой части наши глаза и камеры отличаются сильнее всего. Для камеры увеличенную деталь всегда легче передать на снимке — а вот для наших глаз, хоть это и противоречит интуиции, увеличение детали может сделать её менее видимой. На следующем примере оба изображения содержат текстуру с одинаковым контрастом, однако на изображении справа она не видна, поскольку была увеличена.

Угол зрения человека на сегодняшний день является одной из самых важных составляющих функционирования зрительной системы человека. Под этим понятием многие специалисты подразумевают сумму проекций всех пространственных точек, которые могут попасть в поле видения человека в состоянии фиксации глаза на определенной точке.

Определение угла зрения

Все, что видит пациент будет проецироваться на сетчатку в область желтого тела. Поля зрения – это способность быстро воспринимать свое положение в пространстве. Эта способность измеряется в градусах.

Центральное и периферическое зрение

Зрительная система человека достаточно сложная. Поэтому она позволяет рассматривать предметы, мир вокруг себя, ориентироваться в пространстве при разном освещении и передвигаться в нем. В офтальмологии на сегодняшний день выделяют два вида зрения:

  1. Центральное. Это важная составляющая человеческой зрительной системы. Оно обеспечивается центральной частью сетчатки. Именно с помощью этого зрения у вас появится замечательная возможность анализировать формы видимого и мелкие детали. Центральное зрительное восприятие человека будет напрямую связано с углом зрения, который образуется между двумя точками, расположенными по краям. Чем больше будут показания угла, тем ниже острота.
  2. Периферическое. Этот вид зрения предоставляет замечательную возможность анализировать предметы, которые были расположены вокруг точки фокусирования глазного яблока. Именно оно в дальнейшем позволяет ориентироваться в пространстве и темноте. Периферическое зрение по своей остроте намного ниже центрального.

Важно знать! Если центральное зрение человека прямо пропорционально углу зрения тогда периферическое будет напрямую зависеть от поля зрения.

Какой показатель полей видения оптимальный

Каждый человек на сегодняшний день имеет собственные особенности. Поэтому углы и поле зрения индивидуальны и могут отличаться друг от друга. На поле зрения человека в градусах обычно влияют следующие факторы:

  • специфические признаки строения глазного яблока человека;
  • форма век и их размер;
  • особенности состава костей глазных орбит.

Также угол зрения человека будет зависеть от величины рассматриваемого объекта и его расстояния от глаз. Строение человеческой зрительной системы, а также особенности строения черепа являются природными ограничителями угла зрения, заложенного природой. Однако, угол ограничения всех перечисленных факторов является незначительным.

Важно знать! Специалисты проводили многочисленные исследования в результате которых удалось выяснить, что угол зрения обоих человеческих глаз составляет 190 градусов.

Норма поля зрения для каждого отдельного человеческого анализатора будет следующей :

  • 50-55 градусов для градации вверх от точки фиксирования;
  • 60 градусов для измерения вниз и для стороны от внутренней стороны от носа;
  • со стороны височной области угол может увеличится до 90 градусов.

Если исследование зрения у человека показывает несоответствие норме тогда необходимость выявить причину, которая чаще всего связана с проблемами зрения. Угол зрения позволяет человеку намного лучше ориентироваться в пространстве и получать больше информации, которая поступает через зрительный анализатор.


Норма периметрии

Исследование зрительного анализатора показало, что глаз человека четко различает две точки, когда он сфокусирован под углом не менее чем 60 секунд. По мнению многих специалистов угол зрения напрямую будет влиять на количество получаемой информации.

Измерение полей видения

В последнее время определение полей зрения является действительно важной задачей. Человеческий зрительный анализатор – сложная оптическая система, которая формировалась на протяжении длительного времени. Различные цветовые лучи ассоциируются разнообразной информационной составляющей, поэтому человеческий глаз воспринимает их по-разному. Периферическая способность зрительного анализа влияет для разных цветовых лучей, которые воспринимаются нашим глазом.

Наиболее развернутый угол имеет белый оттенок. Затем идет синий и красный. Больше всего угол зрения уменьшается при анализе зеленых оттенков. В большинстве случаев, даже незначительное отклонение может говорить о серьезных патологиях в зрительной системе. У каждого человека есть своя норма, но есть показатели, по которым определяют отклонение.

Современная медицина позволяет выполнить качественное исследование полей зрения и быстро определить недуги зрительной системы. Определив угол и выяснив выпадения изображения, врач может быстро определить место кровоизлияния и появления опухолевых процессов. Хороший офтальмолог в результате проведения обследования может выявить следующие нарушения:

  1. Экссудаты.
  2. Ретиниты.
  3. Геморрагии.

При наличии подобных состояний измерение угла зрения рисует общую картину состояния глазного дна, которое в дальнейшем подтверждается с помощью офтальмоскопии. Исследование этого показателя и отклонение от нормы также дает картину состояния зрительного анализатора при диагностировании глаукомы. Даже на ранних стадиях этого заболевания вы сможете заметить определенные изменения.

Если в процессе диагностирования проблемы выпадает значительная часть, то это серьезное подозрение на опухолевое поражение или обширное кровоизлияние в определенных отделах головного мозга.

Как проводят измерение

При резком снижении угла зрения человек точно сможет это заметить. Если снижение угла зрения происходит постепенно, то этот процесс может остаться незамеченным. Именно поэтому многие специалисты рекомендуют ежегодно проходить обследование, которое позволит быстро обнаружить различные ухудшения. Диагностирование и определение сужения поля зрения в современной офтальмологии проводят инновационным методом, который имеет название компьютерная периметрия. Стоимость подобной процедуры достаточно низкая, а длительность составляет всего несколько минут. Однако благодаря компьютерной периметрии можно быстро определить снижение периферического зрения, даже при небольших отклонениях и быстро приступить к лечению.

Порядок диагностики состоит из следующих этапов :

  1. Проведение исследования на определение угла поля зрения начинается с консультации со специалистом. Перед процедурой врач в обязательном порядке должен рассказать все особенности и правила проведения процедуры. Больной проходит обследование без оптических приборов. Каждый глаз пациента исследуется по отдельности.
  2. Пациент должен сфокусировать свой взгляд на статической точке, которая располагается на темном фоне прибора. В ходе процедуры по измерению угла поля зрения на периферическом поле с разной интенсивностью будут появляться яркие точки. Именно их и должен увидеть глаз пациента.
  3. Схема расположения точек постоянно меняется, а это позволяет со 100% точностью определить момент выпадения участка.
  4. Скорость проведения этого обследования достаточно быстрая и уже через несколько минут программа обработает полученную информацию и выдаст результат.

Большинство современных клиник на сегодняшний день выдают информацию в печатном виде. Другие предоставляют возможность записать полученные данные на информационные носители.

Как расширить угол зрения

Широкое поле зрения позволяет человеку лучше ориентироваться в пространстве и более обширно воспринимать информацию. При чтении книги человек с большим углом зрения будет делать это намного быстрее.

Многочисленные исследования показали, что угол поля зрения в дальнейшем можно расширить с помощью специальных упражнений. Развивать возможности зрительного анализатора можно и абсолютно здоровому человеку. Это значительно улучшит восприятие окружающего мира. Схема подобных занятий имеет название – репрезентация. Говоря простыми словами подобные упражнения будут связаны с определенными действиями во время такого процесса, как чтение. Делая это регулярно вы сможете расширить угол зрения.

Многие специалисты на сегодняшний день рекомендуют следить за своим здоровьем. Поэтому постарайтесь почаще посещать офтальмолога. Любое заболевание намного легче поддается лечению на ранних стадиях, а диагностирование полей и угла зрения является показательным способом ранней диагностики многих недугов.

Глаза человека – точный оптический инструмент, обеспечивающий полноценное существование в окружающем мире. Угол обзора человека также играет в этом немаловажную роль.

Центральное и периферическое зрение

Центральное зрение – основная функция в работе зрительных органов человека. Оно обеспечивается центральным отделом сетчатки глаза. Благодаря ему человек различает форму предмета, поэтому такое зрение иногда называют форменным.Незначительное снижение центрального зрения человек ощущает практически сразу.

Кроме предметов впереди, в поле видимости человека частично попадают предметы, находящиеся рядом. Он видит их не очень чётко, однако это даёт возможность реагировать на них и учитывать при движении. Именно за эту способность отвечает периферическое зрение. Оно не только даёт возможность нормально ориентироваться в окружающем пространстве, но также помогает видеть во тьме или при приглушённом свете.

Офтальмологическое значение зрительных полей

Центральное зрение человека обеспечивает ему возможность видеть окружающий мир и все предметы вокруг.

Оно очень важно для человека, но и периферическое зрение не менее ценно. Если по каким-либо причинам человек его теряет, то он также утрачивает способность нормально ориентироваться в пространстве, поскольку помехой ему будет каждый находящийся рядом предмет, не попадающий в поле основного зрения.

Менее чёткое изображение, создаваемое периферическим зрением, объясняется тем, что в центральной части сетчатки глаза находится значительное большее количество колбочек. Ближе к краю их число значительно меньше.

Измерение полей зрения

Угол зрения образуется условными прямыми линиями, проведёнными из центра глаза до крайних точек предмета. Большой угол позволяет человеку лучше ориентироваться в пространстве, а также выполнять некоторые действия, например, быстрее читать, быть внимательнее за рулём автомобиля.

Часто патологии в зрительных органах начинаются с изменений не в центральном зрении, а в периферическом. Любое изменение поля даёт повод для обследования. Иногда такие изменения могут свидетельствовать не только о патологии в глазах, но и о процессах, происходящих в головном мозге человека.

Изучить поле зрения – это значит обозначить его границы, а также выявить нарушения внутри поля.

Контрольный метод определения угла зрения – это самый простой и доступный из всех способов определения периферического зрения. Он не требует каких-либо условий или специального оборудования и проводится врачом довольно быстро. Однако и результативность его весьма относительная. При контрольном измерении нужно помнить, что поле зрения врача, проводящего обследование, должно быть в норме.

Значительно более точно определяют угол зрения кампиметрия и периметрия. Статистическая периметрия позволяет определить не только форму, но и степень нарушения.

Периметрия позволяет быстро установить изменения в периферическом зрении, а значит, и быстро начать лечение.

Человек обращает внимание, если изменение угла зрения происходит резко. В том случае, когда процесс проходит медленно, он может не вызывать особого беспокойства. Однако при этом риск возникновения патологии весьма высокий. Именно поэтому следует проходить ежегодное обследование у врача-офтальмолога.

Чаще всего для определения уровня зрения используют таблицу Головина-Сивцева. Для проведения процедуры человек садится на расстоянии 5 метров от таблицы, поочерёдно закрывая глаз, называет буквы, на которые указывает врач. Считается нормой, если человек видит невооружённым глазом первые десять строчек в таблице проверки остроты зрения. Этим способом определяют остроту центрального зрения.

Нормальный размер полей видения

Офтальмологи определяют угол зрения в градусах. В спокойном положении глаз человека способен охватывать 180 градусов по горизонтали и около 120 – по вертикали.

Офтальмологи указывают, что в норме человек распознаёт объекты в диапазоне 180 градусов, однако видит их в трёхмерном полноценном изображении в радиусе 110 градусов.

Цветовое восприятие в центральном и периферическом поле тоже несколько отличается. В центральном цвета более насыщенные, однако в периферическом зрении лучше видны предметы чёрного или красного цветов.

В результате исследований доказано, что центральное поле лучше развито у представителей сильного пола, а вот периферическое зрение лучше у женщин.

На ширину угла влияют индивидуальные особенности строения глаза и век, а также в некоторых случаях – строение костей в области орбиты глаза.

Угол обзора даже у одного и того же человека может несколько меняться в зависимости от цветовой гаммы окружающих предметов. Так, наиболее широкий угол даёт белый цвет, несколько меньше – желтый и синий, ещё меньше – зелёный и красный.

В результате правильно определённого поля офтальмолог может судить о месте нарушения в глазах и предварительно диагностировать патологию.

Определение угла обзора даёт общее представление о состоянии глаза, более точно установить диагноз можно будет с помощью офтальмоскопии.

При измерении угла зрения обширное выпадение из нормы указывает на возможную опухоль или кровоизлияние в мозге.

Методы расширения угла зрения

Увеличение угла зрения называют репрезентацией. Сделать его шире можно с помощью комплекса специальных упражнений. Их могут выполнять не только пациенты, имеющие какие-либо нарушения, но и люди с хорошим зрением для профилактики различных заболеваний органов зрения.

Существует большое количество различных методик, помогающих расширить угол обзора.

Тибетская методика

Тибетская методика «ясного зрения» – одна из наиболее распространённых. Состоит она из нескольких этапов:

  1. Нужно взять в каждую руку по карандашу, в вертикальном положении сложить их вместе. Карандаши находятся на уровне глаз на расстоянии 30 см от лица. Далее нужно попробовать сосредоточиться на любом предмете, находящемся за ними. В этом случае изображение карандашей станет расплывчатым.
  2. Далее следует не спеша отодвигать их в стороны, держа руки на прежнем уровне. Раздвигать предметы следует на максимально видимое расстояние, затем вернуть в исходное положение. Так следует повторять несколько раз. Взгляд должен быть сосредоточен на предмете позади карандашей. Периферическим зрением нужно стараться видеть и движение предметов в стороны и обратно.
  3. Затем следует поменять направление движения карандашей. Их следует развести вверх и вниз. Повторить упражнение 8–10 раз. Затем снова поменять направление – двигать карандаши в разные стороны по диагонали. Важно по-прежнему фокусировать взгляд на предмете, а не на руках или карандашах.
  4. Последнее упражнение – верните карандаши в исходную позицию и, не передвигая их, мысленно заключите их в окружность. Очертите взглядом эту воображаемую окружность сначала по часовой стрелке, затем в обратном направлении.

Результат этих упражнений будет ощутим через месяц ежедневных тренировок.

Офтальмологи отмечают хороший эффект после регулярной работы пациентов с таблицами Шульте. Они давно используются для обучения скорочтению и имеют неоспоримо высокий эффект при работе над расширением угла обзора.

Таблица разбита на 5 ячеек, в каждой из которых находятся цифры от 1 до 25. Задача пациента – максимально быстро найти по порядку все числа. Последовательность может быть как прямой, так и обратной.

По мере увеличения угла зрения время на выполнение упражнения будет сокращаться.

При использовании этих таблиц следует придерживаться некоторых правил:

  1. Упражнение выполняется в положении сидя.
  2. Проговаривать числа вслух не нужно, достаточно находить их глазами.

У этих таблиц бывают различные варианты: они могут содержать числа от 0 до 100, или даже буквы алфавита, ячейки могут быть не чёрно-белыми, а цветными.

Зарядка для глаз – простое и одновременно эффективное средство для улучшения работы зрительных органов в целом и для расширения поля зрения в том числе. Упражнения занимают в среднем 7–10 минут. Особенно они необходимы тем людям, у которых имеются нарушения в глазах, а также людям с высокой нагрузкой на зрительные органы.

Одно из них – моргание в течение 1 минуты. Нужно достаточно быстро закрывать и открывать глаза, при этом стараясь не напрягать веки. Упражнение значительно улучшает кровообращение в глазах и особенно полезно в том случае, когда работа требует высокой концентрации внимания.

Есть также и другие простые упражнения, позволяющие улучшить периферическое поле. Их можно выполнять ежедневно практически в любых условиях:

  • находясь в людском окружении, нужно попробовать следить боковым зрением за передвижением максимально большого количества людей;
  • в транспорте также можно выполнять такое упражнение: выбрать объект, находящийся на отдалённом расстоянии и постараться рассмотреть его максимально при приближении. Как только это удалось, следует быстро сфокусировать взгляд на другом отдалённом объекте и рассматривать детально его.

Важное условие успеха любой методики – систематичность выполнения упражнений. Занятия могут показаться слишком лёгкими, однако они высокоэффективны. Очень важно не бросать упражнения, а делать их регулярно.

Шесть катастроф, которые грозят человечеству Произойдет в мире ближайшем будущем

Удивительные представители животного мира

Камера против человеческого глаза: сравнение оптики

Почему у нас не выходит снимать так, как видит наш глаз? Вопрос этот невероятно прост. Однако на него не так легко дать четкий ответ. Сначала необходимо узнать, как видеокамере удается записывать изображение, и как функционирует зрение. Изучая эти сложные вопросы, вы обязательно узнаете что-то новое о созерцании визуального мира, о чем раньше вы и подумать не могли. Кроме того, это знания, необходимые каждому оператору, готовому развиваться!

Общая информация

Человеческие глаза способны окидывать все происходящее перед собой взглядом и в динамике адаптировать зрение к разным условиям. Многочисленные специалисты уверены в том, что это ключевое преимущество зрения перед камерой. К примеру, человеческие глаза могут автоматически компенсировать контраст разных объектов, двигаться по сторонам, получая различный угол зрения и сфокусироваться на необходимом предмете на любом допустимом расстоянии.


Но процесс все же напоминает съемку камеры. Ведь сознание собирает несколько взглядов в единый образ, как камера запечатлевает несколько кадров в секунду, создавая видимость непрерывности движения. Быстрый взгляд человека мог бы стать отличным сравнением с работой камерой, но зрительная система все же уникальна. Все, что мы видим, является лишь реконструкцией объектов, которые представлены перед глазами, а не тем, что мы привыкли называть реальностью.

Но все это не должно помешать сравнению глаз с объективом камеры. Если мы примем тот факт, что человеческое сознание обрабатывает информацию, получаемую с помощью зрения, и, что эта обработка является сложным процессом, в котором участвуют не только глаза, мы все же сможет сравнить зрение и камеру.

Ключевые различия

Мы рассмотрим различия по следующим категориям:

  • Угол зрения;
  • динамический диапазон;
  • различимость деталей в поле зрения.

Именно в этих трех категориях мы можем наблюдать основные различия зрения и объектива камеру. Но, естественно, есть и другие отличия. К примеру, баланс цветов и глубина резкости. Но мы остановимся на тех характеристиках, которые вызывают больше всего споров.

Угол зрения

Если говорить о камерах, характеристика зависит от фокусного расстояния и размера сенсора. К примеру, фокусное расстояние телеобъектива всегда будет превосходить показатели обычного портретного, поэтому и угол зрения будет меньше.


С глазами все намного сложнее. Фокусное расстояние зрения людей равно примерно 22 миллиметрам. Но такие показатели легко могут ввести читателей в заблуждение, ведь глазное дно округлено, периферия нашего зрения всегда размыта, в отличие от центра, и то, на что мы смотрим, является комбинацией увиденного двумя глазами.

Угол зрения каждого глаза может доходить до 200 градусов. Показатель зависит от того, как строго объекты можно определить в качестве наблюдаемых. Таким образом, зона перекрытия обоих глаз может составлять около 130 градусов, то есть ширину угла зрения можно сравнить с объективами, которые мы называем «рыбий глаз». Но эволюция сделала наше периферийное зрение таким, что сегодня оно пригодно лишь для обнаружения больших и движущихся объектов. Такой угол был бы сильно искажен, если бы снимался на видеокамеру.

Динамический диапазон

Данная характеристика чаще всего используется с точки зрения преимущества человеческого зрения. Если говорить о ситуациях, в которых зрачки сужаются и расширяются, привыкая к контрасту, то можно точно заявлять, что глаза заметно выигрывают у фотоаппарата. Но, если в этом смысле сравнивать глаза с видеокамерой, выходит так, что они привыкают к разнице яркостей так же, как и при съемке видео адаптируется объектив.


Как глаза и камеры выделяют детали?

Основная масса сегодняшних камер может похвастаться лишь 20 мегапикселями, о чем нередко многие любят рассуждать, говоря, что наше зрение здесь стопроцентно выигрывает. Подобные суждения основаны на том, что при лучшем зрении глаз подобен камере с 50 мегапикселями.

Подсчеты звучат убедительно, но проблема кроется в том, что только центральное зрение можно называть идеальным. Когда мы начинаем уводить от центра взгляд, способности уменьшаются и мы начинаем видеть лишь одну десятую того, что дано нам перед взглядом. Стараясь увидеть что-то периферийным зрением, мы практически перестаем различать детали. Изображение становится плоским, тусклым и размытым. О камерах такого точно не скажешь.

Заключение

Конечно, читатели могут поспорить и сказать, что мысли, представленные выше, довольно непоследовательны, так как для камер необходим совершенно иной стандарт и дополнительный свет. Человек ими пользуется для создания реалистичных изображений. Все части кадра должны быть максимально четкими и детализированными, ведь оператор никогда не знает, что именно привлечет внимание человека. 

Говоря о плюсах нашего зрения, следует сказать, что сознание может рационально интерпретировать информацию, которую передают ему глаза. С камерой дела обстоят по-другому. Ведь кадры, что мы можем видеть, доступны нам благодаря работе сенсора. При этом сегодняшние камеры справляются со своей работой довольно хорошо. Кроме того, по многим характеристикам они даже превосходят человеческое зрение. Однако в итоге все зависит от оператора, который в силу таланта способен создать видео, полностью превосходящее то изображение, реконструируемое человеческим сознанием. 

Тот результат, который зритель видит на экране, создаётся десятками и сотнями людей с использованием самой современной техники и цифровых технологий. Как и в любой другой сфере, здесь есть свои особенности и секреты. Мы же готовы обеспечить вас всеми необходимыми расходными материалами для съемочного процесса, которые вы найдете на нашем сайте kinosklad.ru. 

Вернуться к списку

Что мы можем увидеть? | plus.maths.org

Человеческий глаз — удивительная вещь. Вы, я и большинство людей без проблем со зрением можем видеть объекты дальше, чем мы могли бы путешествовать за всю свою жизнь. Солнце, отчетливо видимое в этот безоблачный летний день, находится на расстоянии 149 миллионов километров. И сегодня вечером, когда я буду смотреть на звезды, я буду смотреть сквозь световые годы. «Мы можем видеть сколь угодно далеко», — говорит Бен Алланах, профессор теоретической физики Кембриджского университета. «Если вы посмотрите на звезду, которая находится в световых годах от нас, вы сможете увидеть ее, пока объект достаточно яркий».

Видение звезд

Два воздушных диска на разных расстояниях.

Однако есть пределы тому, что могут видеть наши глаза. Одним из них является угловое разрешение . Ваш глаз видит световые лучи, отраженные от объектов (или созданные ими). Эти световые лучи проходят через ваш зрачок и фокусируются хрусталиком вашего глаза на сетчатке. Размер вашего зрачка (похожий на апертуру камеры) определяет, насколько вы можете различать две вещи в зависимости от угла между соответствующими световыми лучами от этих объектов.

Свет состоит из волн, и подобно тому, как поток воды распространяется после того, как он прошел под узким мостом, свет распространяется — или дифрагирует — при прохождении через щель. Это может привести к интерференции световых волн и созданию дифракционных картин, как это было хорошо продемонстрировано в эксперименте с двумя щелями. Это распространение света создает воздушный диск — предел того, насколько сфокусированным может быть пятно света после того, как свет прошел через круглое отверстие. Два разных источника света можно различить только в том случае, если их воздушные диски не перекрываются. Этот предел, угловое разрешение , описывается углом , между световыми лучами, когда они входят в глаз. Угловое разрешение зависит от размера отверстия (его диаметр измеряется в метрах) и длины волны () света:

     

Человеческий глаз имеет угловое разрешение около 1 угловой минуты (0,02 градуса или 0,0003 радиана), что позволяет нам различать предметы, находящиеся на расстоянии 30 сантиметров друг от друга на расстоянии 1 километра. «Одна из звезд, которые вы видите, на самом деле может быть двумя звездами, разделенными очень маленьким углом», — говорит Алланах. «Вы не сможете их разрешить, они будут выглядеть как одна звезда».

Над радугой

Еще одно ограничение нашего зрения связано с частотой света, который мы можем видеть. Свет состоит из электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью примерно 3×10 8 метров в секунду. Эти волны могут иметь разные частоты и соответствующие длины волн. Цвета, которые мы видим, зависят от длины волны и частоты световой волны: красный имеет длину волны 620-750 нанометров и частоту 400-484 террагерц, а фиолетовый — 280-450 нанометров и 668-789 нанометров.террагерц.

Видимый спектр от фиолетового (слева) до красного (справа).

Свет, который мы можем видеть, охватывает цвета радуги, но световые волны наполняют воздух вокруг нас с частотами выше и ниже видимого спектра. Глаза, отличные от наших, могут видеть этот ультрафиолетовый или инфракрасный свет. «Люди не видят ультрафиолет, но насекомые видят», — говорит Алланах. Например, помимо сложных глаз, состоящих из тысяч линз, у пчел также есть дополнительные светочувствительные клетки, которые реагируют на ультрафиолетовый свет. (Подробнее о сверхспособностях пчел можно прочитать здесь.)

Интересная иллюстрация наблюдения за цветом принадлежит норвежцу Нилу Харбиссону. Харбиссон полностью дальтоник, очень редкое заболевание, которое встречается только у мужчин. «Он видит мир черно-белым, — говорит Алланах. Но Харбиссон, признающий себя киборгом, усовершенствовал свое тело, чтобы позволить ему ощущать цвет. Ему вживили в голову камеру, которая превращает цвета, которые она захватывает, в звук.

«Звук передается через его кость в ухо», — говорит Алланах. «Он может слышать цвета. Когда звонит телефон, он кажется фиолетовым». Опыт Харбиссона с изменением цвета переключает одно чувство — зрение — на другое — слух — то, что называется синестезия . «И он улучшил его, чтобы он мог видеть, например, инфракрасный свет. Очевидно, когда кто-то использует старый школьный пульт рядом с ним, он слышит это». (Вы можете посмотреть выступление Харбиссона на TED Talk здесь.)

Больше, чем человек

Нил Харбиссон. Изображение: Дэн Уилтон/The Red Bulletin, CC BY 2.0.

Это звучит абсурдно, но мы уже давно занимаемся совершенствованием нашего тела и наших чувств. От слуховых трубок до очков и контактных линз, а также достижений в области кохлеарных имплантов — люди находят способы преодолеть свои физические ограничения. А с научной точки зрения мы расширяем наши наблюдательные способности с семнадцатого века. Древние греки использовали увеличительные стекла, а развитие микроскопов в семнадцатом веке позволило по-новому взглянуть на биологию. Галилео Галилей построил один из первых телескопов и обнаружил спутники, вращающиеся вокруг Юпитера в 1610 году. По мере использования больших линз вы увеличиваете угловое разрешение, позволяя астрономам видеть более мелкие объекты и отдельные звезды, которые находятся очень близко.

И микроскоп, и телескопы используют линзы, чтобы увеличить увеличение наблюдаемых объектов. «Но когда вы дойдете до определенного уровня, скажем, до молекулы, никакой [оптический] микроскоп не поможет вам это увидеть», — говорит Алланах. Таким образом, вы должны использовать другие устройства, такие как электронные микроскопы и сканирующие зондовые микроскопы.

Математика и технологии теперь позволяют нам видеть гораздо больше, даже внутри самих себя. Магнитно-резонансная томография (МРТ) работает, заставляя магнитные поля в молекулах воды колебаться и обнаруживая возникающие возмущения электромагнитного поля. (Подробнее о МРТ можно прочитать здесь.) Аппараты МРТ реконструируют изображение с помощью математических методов, реализованных в компьютерной программе, что позволяет нам увидеть, где в организме находится вода. Вместо того, чтобы просто усиливать наши человеческие чувства, подобно очкам или микроскопу, машина реконструирует для нас изображение на основе информации, которую она воспринимает. «Это не видение в обычном смысле», — говорит Алланах.

Но так ли это отличается от нашего обычного человеческого опыта видения? «Когда мы что-то видим, ничто не попадает в центр нашего мозга, не пройдя через визуальную обработку», — говорит Алланах. «Обработка уже происходит до того, как вы осознаете это, до того, как ваш ЦП, компьютер в середине вашего мозга, получит информацию. это сами».


О статье

Бен Алланах — профессор теоретической физики кафедры теоретической физики и прикладной математики Кембриджского университета. Его исследования сосредоточены на различении различных моделей физики элементарных частиц с использованием данных LHC. Он работал в ЦЕРНе научным сотрудником и продолжает часто навещать его.

Рэйчел Томас — редактор журнала Plus .

Эта статья является частью нашей Кто смотрит? Физика наблюдателей , запущенный в сотрудничестве с FQXi. Нажмите здесь, чтобы увидеть больше статей о пределах наблюдения.

Входной зрачок человеческого глаза: трехмерная модель в зависимости от угла обзора

Доп. Экспресс. 2010 11 октября; 18(21): 22364–22376.

Опубликовано в Интернете 7 октября 2010 г. doi: 10.1364/OE.18.022364

, 1 , 2 , 3 , * , 2 , 4 , 5 и 1 , 2 , 3

Информация об авторе Примечания к статье Информация об авторских правах и лицензиях Заявление об отказе от ответственности

Точные измерения периферии глаза стали важными в исследованиях зрения. На эти измерения влияет форма и положение периферически наблюдаемого входного зрачка. Долгое время предполагалось, что его видимая форма эллиптическая и оптически центрирована в своем положении. Наша трехмерная модель показывает, что по мере увеличения угла обзора входной зрачок смещается вперед, наклоняется и изгибается в направлении наблюдателя. Кроме того, тангенциальный размер зрачка сужается и проявляет асимметричные искажения. Следовательно, его форма неэллиптическая, а его геометрическая середина отходит от оптического центра. Эти результаты могут иметь значение для точности измерений периферических глаз.

Коды OCIS: (170.4460) Офтальмологическая оптика и устройства, (330.7326) Зрительная оптика, моделирование

Большую часть клинического внимания улучшению зрения обычно уделяют достижению наилучшей фовеальной коррекции для дали и вблизи. Рефракционная коррекция периферического зрения, напротив, в значительной степени игнорировалась, в основном из-за предполагаемой незначительной пользы, учитывая низкую остроту зрения на периферии сетчатки. Совсем недавно исследователи зрения проявили повышенный интерес к периферическому зрению из-за его связи с развитием аномалий рефракции. В первую очередь эта ассоциация основана на исследованиях на животных, демонстрирующих, что периферическая зрительная обратная связь может влиять на процесс эмметропизации [1,2]. Кроме того, измерения периферической оптики глаза предполагают систематические профили периферического преломления для глаз с дальнозоркостью, эмметропией и миопией [3–5]. В отличие от дальнозорких и эмметропических глаз, которые демонстрируют более или менее относительные миопические сдвиги с увеличением угла периферического поля зрения, миопические глаза демонстрировали все более гиперметропическую периферию. Эти результаты привели к одной современной гипотезе о том, что периферический гиперметропический дефокус стимулирует рост глаза и, следовательно, развитие миопии.

Основываясь на этих выводах, периферическая рефрактометрия стала часто выполняемой процедурой в исследованиях близорукости, используемой как средство для более глубокого понимания механизмов, связанных с изменениями аномалий рефракции и периферии глаза [6,7]. Для этого необходимо было разработать необходимые методы, позволяющие измерять периферическую оптику глаза. В то время как задачи обнаружения контраста, которые обязательно являются субъективными, считаются наиболее подходящими для определения качества периферического зрения [8,9]. ], для характеристики периферической рефракции все большее распространение получают объективные методы, такие как авторефракторы и датчики волнового фронта. Однако при использовании таких приборов, изначально предназначенных для измерения осевой рефракции, возникают технические сложности [10]. В одном аспекте правильное выравнивание оси инструмента, которая обычно располагается по центру входного зрачка для осевых измерений (т. е. линии визирования), имеет решающее значение для точности измерения [11]. Например, исследование моделирования показало, что неправильная юстировка датчика волнового фронта может привести к неправильному введению в результаты ложных коэффициентов Цернике [12]. Требование точного выравнивания, по-видимому, имеет большее значение при проведении периферийных измерений. Показано, что при использовании авторефрактора Shin-Nippon NVision-K5001 толерантность к латеральному смещению центра входного зрачка снижается для периферической рефракции, чем для центральной рефракции [13]. Выравнивание или центрирование для измерения оптики периферического глаза является одним из аспектов более общего изменения трехмерной формы входного зрачка при периферийном просмотре. Таким образом, более точное понимание того, как геометрия входного зрачка ведет себя в зависимости от периферийного угла обзора, будет иметь значение для понимания точности методов, направленных на измерение периферийной оптики.

Информация, относящаяся к периферическому входному зрачку, будет полезна не только в текущем поиске понимания роли периферической рефракции в прогрессировании миопии, но и будет полезна для многих аспектов науки о зрении, таких как те, которые требуют знаний об облучении сетчатки ( например, расчеты эффекта Стайлза-Кроуфорда и радиационной безопасности глаз).

Периферический входной зрачок изучался ранее [14,15]. Однако, поскольку это было исследований на людях in vivo, , размер и положение анатомического зрачка (апертурной диафрагмы) глаза неизвестны. Следовательно, такая информация, как увеличение зрачка и взаимосвязь между входным зрачком и фактическим центром зрачка, не может быть установлена. Кроме того, в этих исследованиях не изучалось осевое положение и, как следствие, трехмерная форма входного зрачка. Наконец, было изучено только ограниченное количество размеров зрачков (например, большие по сравнению с нормальными или расширенные по сравнению с естественными).

Таким образом, конкретной целью этой работы было расширение существующей работы по периферическому входному зрачку путем моделирования и оценки трехмерного положения, формы и центрирования входного зрачка в зависимости от угла обзора и размера зрачка.

2.1 Модель входного зрачка для различных углов обзора

Входной зрачок глаза был смоделирован в зависимости от угла обзора и размера зрачка путем трассировки лучей с использованием Zemax EE (версия от 17 октября 2008 г., Zemax Development Corporation, Вашингтон, США). США). Были проанализированы девять горизонтальных углов обзора в диапазоне от 0° до 80° с шагом 10° и шесть диаметров зрачка в диапазоне от 1,0 до 6,0 мм с шагом 1,0 мм.

Для оптического моделирования входного зрачка использовали передний сегмент (то есть поверхности роговицы и радужной оболочки) схематической модели Наварро для человеческого глаза [16]. Компоненты этой модели предполагались круглыми и коаксиальными, а реальная поверхность радужной оболочки/зрачка имела нулевую толщину.

Для анализа трассировки лучей одного размера зрачка при одном угле обзора в качестве объекта была выбрана поверхность радужной оболочки/зрачка. Углы обзора моделировались как направления в горизонтальной плоскости (вокруг вертикальной оси). Таким образом, в этой модельной системе тангенциальный меридиан лежит в горизонтальной плоскости, а сагиттальный меридиан лежит в вертикальной плоскости. Диаметр радужной оболочки/зрачка был назначен моделируемому размеру зрачка. Были определены шестнадцать точек на поверхности радужной оболочки/зрачка и лежащие на краю радужной оболочки/зрачка, представляющие точки на шестнадцати равноотстоящих полумеридианах с шагом 22,5°. Кроме того, также анализировалась точка в центре радужной оболочки/зрачка. Таким образом, всего было проанализировано семнадцать точек объекта.

Используя надежные, реальные параметры наведения лучей в Zemax, из каждой из этих точек объекта получают 24 луча, состоящих из 3 колец по 8 лучей (определяемых с использованием функции качества Zemax по умолчанию, где кольца представляют собой лучи с высотой 0,336, 0,707 и 0,942 диаметра зрачка, а плечи представляют лучевые меридианы, расположенные на расстоянии 0,25 π друг от друга, начиная с 0,125 π), которые были проведены по направлению к «наблюдателю», который определяется как поверхность с чистым диаметром 10 мм. Ориентация наблюдателя ограничена, поэтому главный луч имеет угол, равный анализируемому углу наблюдения, а поверхность наблюдателя перпендикулярна главному лучу. Кроме того, положение наблюдателя ограничено, поэтому он остается на расстоянии 100 мм от передней вершины роговицы. Это расстояние соответствует типичной конфигурации микроскопа с щелевой лампой. В рамках указанных выше ограничений наблюдатель перемещается по горизонтальной плоскости до тех пор, пока главный луч из точки объекта не пройдет через центр поверхности наблюдения.

Для каждой точки объекта при выходе из конечной поверхности (передней части роговицы) после трассировки лучей положение ее точки виртуального изображения определяется с использованием критериев оценочной функции минимизации среднеквадратичного радиуса 24 точек пересечения лучей от их центроида .

Таким образом, были вычислены шестнадцать точек изображения, определяющих границу входного зрачка, и единственная точка, определяющая изображение центра апертурной диафрагмы. Эта процедура была повторена для определенного диапазона размеров зрачков и углов обзора. иллюстрирует оптическую схему для моделирования входного зрачка при угле обзора 40°.

Открыть в отдельном окне

Оптическая схема для моделирования входного зрачка под углом обзора 40° с использованием трассировки лучей по нескольким точкам края зрачка. Каждая отдельная точка зрачка (точка объекта) проецирует 24 луча, которые идут к наблюдателю. Соответствующая точка виртуального изображения идентифицируется путем применения критерия минимального среднеквадратичного радиуса к исходящим лучам. Путем объединения геометрического места точек изображения, как показано здесь (для ясности показаны только 8 точек для нижнего края зрачка и центральной точки зрачка), определяется трехмерный входной зрачок (пунктирная линия).

3.1 Входной зрачок относительно фактического зрачка

показывает положение входного зрачка относительно фактического зрачка глаза при просмотре спереди (0°) и для выбранных периферийных углов обзора (для ясности показаны только выбранные углы обзора, т. е. 20°, 40°, 60° и 80°). °) и шесть размеров зрачка. Наблюдатель находится на положительном тангенциальном и осевом расстоянии от фактического зрачка. Для каждого угла обзора составные кольца всех шести диаметров зрачка представляют собой поверхность входного зрачка, показывающую его трехмерную форму и его положение относительно фактического зрачка. «Боковая стенка» обеспечивает двумерные проекции входных зрачков. Анимированная иллюстрация положения входного зрачка для всех девяти углов обзора представлена ​​на рис. Медиа 1.

Открыть в отдельном окне

Трехмерный входной зрачок на шесть и девять ( Медиа 1) фактические размеры зрачка (от 1 мм до 6 мм) при различных углах обзора относительно фактического положения зрачка. Наблюдатель находится в положительном квадранте касательного и осевого расстояния от фактического зрачка. Каждое кольцо представляет собой границу входного зрачка, соответствующую одному фактическому диаметру зрачка. «Боковая стенка» графика показывает двумерную боковую проекцию входных зрачков, показывающую их увеличивающийся наклон и кривизну с углом обзора. Обратите внимание, что шкала осевых расстояний была преувеличена для ясности.

В целом, трехмерное положение и боковая проекция входного зрачка показывают, что центральная и дистальная краевые точки периферического входного зрачка смещаются вперед по мере увеличения угла обзора. Напротив, проксимальный край входного зрачка смещается кзади при малых периферических углах обзора и затем кпереди при более высоких углах обзора. Кроме того, видно, что периферический входной зрачок наклоняется в сторону угла обзора и изгибается (преимущественно вогнуто по касательному меридиану) в сторону наблюдателя по мере увеличения периферического угла обзора.

3.2 Входной зрачок относительно направления взгляда

Поскольку входной зрачок существует только с точки зрения наблюдателя, изменения положения входного зрачка лучше всего интерпретируются относительно направления наблюдателя. Чтобы оценить периферийный входной зрачок, как его воспринимает наблюдатель, модель, основанная на зрачке (), требует коррекции путем поворота в соответствии с углами обзора. Таким образом, можно построить входной зрачок, ориентированный на наблюдателя.

Форма и положение входного зрачка относительно направления взгляда показаны для пяти выбранных углов обзора на трехмерном графике в и для всех углов обзора подряд в анимационном Медиа 2. Направление взгляда наблюдателя указано синей фантомной линией. От и Медиа 2, двумерная обратная проекция колец входного зрачка показывает сужение и искажение формы входного зрачка с увеличением угла обзора. Трехмерные формы и положения входного зрачка, а также их соответствующая боковая проекция подчеркивают наклон входного зрачка относительно направления взгляда наблюдателя.

Открыть в отдельном окне

Трехмерный входной зрачок на шесть и девять ( Медиа 2) фактические размеры зрачков под разными углами обзора, как их видит наблюдатель. Направление взгляда наблюдателя указано синей пунктирной линией. Кажущийся поворот фактической оси зрачка относительно направления взгляда направлен в сторону положительного осевого и отрицательного тангенциального квадранта расстояния. Каждое кольцо представляет собой границу входного зрачка, соответствующую одному фактическому диаметру зрачка. «Задняя стенка» графика показывает двумерную обратную проекцию входных зрачков, которые представляют формы входных зрачков, как их видит наблюдатель. «Пол» графика дает боковую проекцию, показывающую наклон входных зрачков относительно направления наблюдателя.

Тангенциальная боковая проекция входного зрачка строится индивидуально для всех девяти углов обзора в . Он показывает влияние увеличения угла обзора на осевое положение точек, определяющих границы входных зрачков разного размера. По сравнению с видом спереди (при 0°) эти изменения осевого положения поперек входного зрачка могут стать существенными при больших периферических углах. Например, при угле обзора 60° разница в осевом положении по отношению к фронтальному просмотру колеблется от -1,66 мм для проксимального края зрачка до +3,20 мм для дистального края зрачка при фактическом диаметре зрачка 6 мм. Для угла обзора 60° изменение осевого положения центра входного зрачка может достигать +0,90 мм.

Открыть в отдельном окне

Тангенциальный профиль (боковая проекция) периферического входного зрачка с точки зрения наблюдателя для девяти углов обзора.

Кажущийся (т.е. видимый наблюдателем) наклон тангенциального меридиана входного зрачка в зависимости от угла обзора ( ) показывает, что величина наклона постепенно становится меньше фактического угла обзора по мере увеличения последнего. Например, при наблюдении за глазом под углом обзора 60° угол наклона входного зрачка примерно на 15° меньше, чем угол обзора.

Открыть в отдельном окне

Кажущийся наклон тангенциального меридиана входного зрачка в зависимости от угла обзора и размера зрачка. Ломаная линия с отрицательным наклоном 1:1 представляет ожидаемый кажущийся наклон. Кажущийся наклон имеет отрицательные значения, так как он противоположен углу обзора.

Увеличивающаяся разница между наклоном входного зрачка и углом обзора, а также увеличивающаяся кривизна вдоль тангенциального меридиана являются основными факторами, вызывающими асимметричное искажение формы периферического входного зрачка, которое становится более заметным с увеличением угла обзора. Действительно, форма периферического входного зрачка не соответствует эллипсу, как это часто предполагается. Вместо этого, хотя математически он отличается, он напоминает форму выпуклого лимасона Паскаля. обеспечивает сравнение форм фактического круглого зрачка с периферическим входным зрачком, если смотреть под углом 60°. Одним из следствий этого асимметричного искажения периферического входного зрачка является то, что разделенный пополам (геометрический) центр периферического входного зрачка не соответствует центру фактического зрачка.

Открыть в отдельном окне

Двумерная (фронтальная) проекция ( a ) фактического зрачка и ( b ) входного зрачка под углом наблюдения 60°, показывающая форму, видимую наблюдатель. Каждое кольцо соответствует диаметру одного зрачка от 1 мм до 6 мм с шагом 1 мм. Синяя пунктирная линия указывает геометрическую середину периферического входного зрачка для фактического диаметра зрачка 6 мм. Фактический центр зрачка находится в начале координат (0, 0).

Когда децентрация зрачка рассматривается в отношении угла обзора и фактического размера зрачка, общая общая тенденция указывает на то, что можно увидеть, что с увеличением угла обзора или увеличением размера зрачка средняя точка (геометрический центр) периферического входного зрачка увеличивается. отходит от оптического центра фактического зрачка ( ). То есть геометрический центр периферийного входного зрачка не соответствует геометрическому центру фактического зрачка. Как следствие, световой луч, соответствующий линии визирования, проходит через разные точки фактического зрачка под разными периферийными углами обзора. Наша модель предсказывает, что систематическая ошибка при выравнивании по кажущемуся центру зрачка может достигать примерно 0,2 мм для диаметра зрачка 6 мм при угле обзора примерно 60°.

Открыть в отдельном окне

Децентрация входного зрачка в зависимости от угла обзора и фактического диаметра зрачка.

С увеличением размера зрачка или угла обзора периферический входной зрачок постепенно становится не только более децентрированным, как описано выше, но и более асимметричным по своей форме (). Чтобы оценить эти изменения формы, зависящие от размера зрачка, в зависимости от угла обзора, размер и связанные с ним изменения увеличения периферического входного зрачка вдоль двух ортогональных (тангенциального и сагиттального) меридианов были построены по отношению к фактическому диаметру зрачка ( ).

Открыть в отдельном окне

Диаметр входного зрачка (а) и (в) и увеличение (б) и (г) по тангенциальному (а) и (б) и сагиттальному (в) и (г) меридианам как функция угла обзора и фактического размера зрачка. Пунктирная линия на (b) представляет функцию косинуса с углом обзора.

Как и ожидалось, вдоль касательного меридиана размер входного зрачка уменьшается с углом обзора. Этот эффект уменьшения более заметен для узких зрачков. С точки зрения геометрии, если между зрачком и наблюдателем нет оптического компонента, ожидается, что тангенциальное увеличение входного зрачка будет следовать косинусной функции угла обзора, как показано на рис. Однако из-за наклона входного зрачка и движения вперед к наблюдателю увеличение тангенциального входного зрачка уменьшается медленнее, чем функция косинуса, по мере увеличения угла обзора.

Подгонка методом наименьших квадратов к результатам модели трассировки лучей позволяет получить параметрическую модель, включающую диаметр зрачка и угол обзора для тангенциального увеличения зрачка:

M TAN = (1,133 -6,3 × 10 -4 P 2 ) .COS [( -0,8798 +4,8 × 10 -3 P ) θ +3,7 × 100039 -3 P ) θ +3,7 × 100039 -3 P ) θ +3,7 × 100039 -3 P ) θ 3,3,7 × 100039 -3 P ). −4 θ 2 ]

(1a)

где p соответствует диаметру зрачка (в мм) и θ соответствует углу обзора (в °). Уравнение (1a) дало среднеквадратичную ошибку 0,0015.

Следует отметить, что выбор формы уравнения. (1a) был «полупроизвольным». Обычно предполагалось, что увеличение зрачка связано с углом обзора функцией косинуса. Поскольку наша модель показала, что отклонение от эллиптической формы и косинусной зависимости связано, по крайней мере, с кривизной поля, мы решили использовать модификацию косинусной функции, в которой переменная (угол обзора) была «перемасштабирована» в соответствии с вторым -функция заказа. Возможно, что другие формы функции могут обеспечить лучшее соответствие. Но, учитывая отличные результирующие среднеквадратичные значения, мы не стали искать более точную форму.

Хотя уравнение (1) довольно точно предсказывает тангенциальное увеличение зрачка, имеет несколько сложную структуру. Упрощенное уравнение, включающее только угол обзора ( θ в °), все еще с хорошей точностью (среднеквадратическая ошибка = 0,0066), может быть получено: )

также показывает, что сагиттальный размер входного зрачка и увеличение немного увеличиваются с увеличением угла обзора. Это небольшое увеличение сагиттального размера зрачка также немного больше для меньших зрачков. Таким же образом, как и для тангенциального увеличения зрачка, параметрическое уравнение может быть получено для предсказания сагиттального увеличения зрачка с хорошей точностью (RMS Error = 0,0083 мм) по углу обзора θ (in °):

M S A G = 4,4 × 10 −6 2.299 ) +1.125

(2)

. Известно о периферическом входном зрачке, установленном много десятилетий назад. Spring & Stiles (1948) [15], а затем Jay (1962) [14] измерили форму периферического входного зрачка у in vivo человек. Они установили изменение диаметров по горизонтальному и вертикальному меридианам с углом обзора и выявили отклонение размера периферического входного зрачка от косинусной функции с углом обзора. Джей также отметил отклонение формы периферического зрачка от эллиптической [14]. Однако будучи in vivo , эти ранние работы имели некоторые ограничения. Например, без знания фактического размера зрачка нельзя было бы оценить увеличение зрачка. Также не предпринималось попыток оценить изменения входного зрачка в аксиальном измерении.

В настоящем исследовании мы попытались расширить знания о периферическом входном зрачке. В частности, модель предсказывала увеличение зрачка для различных размеров зрачка и углов обзора. Изменение формы и отклонение от эллипса периферического входного зрачка были оценены таким образом, что центр периферического входного зрачка не соответствует фактическому центру зрачка. Кроме того, при рассмотрении аксиального размера было выявлено смещение вперед, компенсаторный наклон и возрастающая кривизна периферического входного зрачка с углом обзора.

4.1 Сравнение модели входного зрачка со зрачками in vivo

Существует ряд различий между моделью периферического входного зрачка, смоделированной в настоящем исследовании, и упомянутыми исследованиями прямого измерения [14,15]. Для простоты наша модель изображает тонкий (нулевой толщины) круглый зрачок, коаксиальный поверхностям роговицы. В дополнение к височным углам обзора Спринг и Стайлз измерили назальный угол обзора и, таким образом, смогли выявить наличие назально-височной асимметрии периферического входного зрачка по отношению к углу обзора, которая, предположительно, связана с децентрацией и наклоном. поверхности роговицы относительно радужной оболочки [15]. Джей предположил, что толщина радужной оболочки может иметь значение и будет иметь эффект уменьшения тангенциального размера входного зрачка при высоких углах обзора [14]. Несмотря на эти различия, модель, по-видимому, дает прогнозы с приемлемой точностью в диапазоне in vivo ошибки измерения. Отношение тангенциального (горизонтального) к сагиттальному (вертикальному) диаметру входного зрачка в зависимости от угла обзора для модели входного зрачка в этом исследовании вместе с измерениями in vivo , опубликованными ранее [14,15], показаны на . Вместо Spring & Stiles, которые относятся к большому и маленькому диаметру зрачка, и Jay, который относится к расширенному и естественному диаметру зрачка, на графике представлены значения фактического диаметра зрачка 3 и 6 мм. Можно видеть, что предсказания находятся в пределах разброса результатов измерений, особенно Джея [14]. Кроме того, поскольку в нашей модели известен фактический размер зрачка, можно было рассчитать и увеличение зрачка.

Открыть в отдельном окне

Сравнение отношения тангенциального (горизонтального) и сагиттального (вертикального) диаметра входного зрачка в зависимости от угла обзора, определенного по измерениям in vivo и текущей модели входного зрачка для 6 мм и 3 мм фактический диаметр зрачка.

Неэллиптическая форма входного зрачка при больших периферических углах была отмечена Джеем. Наша модель смогла предсказать и описать эту форму, которая, по-видимому, вызвана возрастающей кривизной (в основном вогнутой по направлению к наблюдателю вдоль касательного меридиана) с увеличением угла обзора. Как показано на рисунке , это искривление в сочетании с наклоном входного зрачка приводит к увеличению эффекта «ракурсного укорочения» по направлению к проксимальному краю (т. е. стороне зрачка ближе к наблюдателю из-за наклона зрачка) с точки зрения наблюдателя. Этот эффект присутствует при всех конечных размерах зрачка и углах обзора, хотя его легче всего наблюдать при более высоких углах обзора и размерах зрачка.

4.2 Последствия нашей модели входного зрачка

Одним из основных последствий асимметричного искажения периферического входного зрачка является потеря соответствия между его геометрическим центром и «истинным» оптическим центром фактического зрачка. Световой луч, проходящий через центр периферического входного зрачка, не является лучом, проходящим через центр фактического зрачка. Эта потеря соответствия может иметь отношение к измерениям периферической оптики глаза; особенно когда измерения основаны на выравнивании по центру периферийного входного зрачка или для его анализа требуется знание центра фактического зрачка (апертурная диафрагма).

Как показано на , систематическая ошибка совмещения геометрического центра входного зрачка с центром фактического зрачка может превышать 0,2 мм для диаметра зрачка 6 мм. Несмотря на то, что эта систематическая ошибка мала в абсолютном выражении и находится в пределах нормальной изменчивости измерений для некоторых рефракционных приборов, влияние этой ошибки может повлиять на точность измерений; особенно при больших периферийных углах. Федтке и др. [13] показали, что толерантность к смещению зрачка намного меньше для периферической рефракции, чем для центральной рефракции. Например, при измерении периферической рефракции в носовом поле зрения 30° с использованием авторефрактора открытого обзора компоненты вектора преломляющей силы M и J 180 достигли клинической значимости при смещении зрачка всего на 0,2 мм.

Кроме того, Applegate et al. показали, что отклонение от центра зрачка во время осевых измерений волнового фронта может внести ложные коэффициенты в полиномиальные описания Цернике волнового фронта. Было показано, что эта систематическая ошибка не только зависит от моды Цернике, но и что чем больше рассогласование, тем сильнее его влияние [12]. Предполагая, что эти результаты могут быть экстраполированы на измерения периферического волнового фронта, разумно предположить, что комбинация даже небольших ошибок смещения зрачка, а также систематическая ошибка, вызванная потерей соответствия средней точки периферического входного зрачка фактической центр зрачка может отрицательно сказаться на точности периферийных измерений глаза.

Во многих исследованиях периферической оптики проводится сравнение с центральной оптикой глаза. Принимая во внимание ошибки периферической рефрактометрии или измерения волнового фронта из-за систематического смещения, а также потерю соответствия между периферическим и фактическим центрами зрачка, следует проявлять осторожность при сравнении периферических и центральных измерений.

Осевое выравнивание большинства инструментов авторефракторов и аберрометров требует, чтобы либо роговица, либо плоскость зрачка находились в фокусе. Это не составляет труда для осевых измерений, когда и пузырек роговицы, и край зрачка полностью и симметрично находятся в фокусе. Согласно нашей модели, осевое положение периферического входного зрачка смещается вперед, но, что более важно, наклон зрачка приводит к разным осевым положениям для разных точек входного зрачка. От , для угла обзора 60° диапазон осевого положения от дистального до проксимального края зрачка составляет около 4 мм для зрачка 6 мм. Это осевой диапазон фокусировки аберрометра с периферическим входным зрачком при фокусировке от проксимального к дистальному краю зрачка. Однако было показано, что диапазон фокусировки глубины входного зрачка для осевых измерений для аберрометра COAS лежит в пределах ±2 мм [17]. Следовательно, в зависимости от глубины резкости конкретного инструмента для периферийных измерений может быть трудно определить точное положение осевого положения периферического входного зрачка.

Должен быть рассмотрен дополнительный вопрос, относящийся к наблюдению за периферическим входным зрачком, а также к периферическим оптическим измерениям. Как правило, точки изображения, из которых состоит входной зрачок, ухудшаются по качеству с увеличением угла обзора. Это можно увидеть в , где были нанесены тангенциальные и сагиттальные поперечные аберрации луча в зависимости от угла обзора для верхнего вертикального, а также проксимального и дистального горизонтальных полей зрачка. Он показывает, что точки изображения в области горизонтального зрачка, удаленной от направления взгляда, подвергаются большему ухудшению, чем точки, расположенные ближе к направлению взгляда. Верхняя вертикальная (и, по симметрии, вертикальная нижняя) граница зрачка наименее подвержена влиянию направления взгляда. Отсюда можно сделать вывод, что с увеличением угла обзора периферический входной зрачок остается лучше выраженным по сагиттальному, чем по тангенциальному меридиану.

Открыть в отдельном окне

Тангенциальные и сагиттальные размеры пятна (в мм) для горизонтального проксимального и дистального края зрачка, а также вертикального верхнего края зрачка в зависимости от угла обзора.

4.3 Наглазник с широким полем зрения

Наглазник идеально подходит для сверхширокопольного светосбора. Оптическая схема человеческого глаза напоминает конструкцию ретрофокального объектива камеры типа «рыбий глаз» [18], способного собирать свет под углами поля зрения, значительно превышающими ретинально-нейральные и лицевые анатомические пределы глаза. Наша модель входного зрачка продемонстрировала, что такое чрезвычайно широкое поле возможно за счет движения вперед к наблюдателю и компенсационного наклона входного зрачка при увеличении угла обзора. В результате тангенциальное увеличение входного зрачка уменьшается медленнее, чем функция косинуса, по мере увеличения угла обзора. Экстраполяция результатов показывает, что даже при 9Угол поля зрения 0°, тангенциальное увеличение по отношению к фронтальному увеличению составляет около 0,3. Поскольку сагиттальное увеличение увеличивается с углом поля зрения, в результате даже при прямоугольном освещении входной зрачок собирает более 30% падающего света. Эта возможность представляет собой очевидное преимущество в защитном восприятии окружающей среды, но может также представлять недостаток с точки зрения радиационной безопасности глаза. Например, явление «периферийной фокусировки света» [19,20], в частности, фокусирование рассеянного света из периферического поля, как было продемонстрировано, является правдоподобным объяснением возникновения связанных с облучением катаракт и других связанных со светом глазных патологий (известных как «офтальмогелиозы» [20]) в послеоперационном периоде. -расположения диафрагмы, не участвующие в фокусировке ближнего света.

4.4 Рекомендации для будущих моделей

Настоящая модель имеет ряд ограничений. Упрощение коаксиальных поверхностей роговицы и радужной оболочки уже упоминалось, как и предположение о круглом, концентрическом зрачке и тонкой радужной оболочке. В действительности граница радужной оболочки не является идеально круглой и меняется в зависимости от возраста, освещенности и размера зрачка [21]. Кроме того, положение зрачка может смещаться при сужении/расширении, которое может достигать 0,6 мм [22], и было обнаружено, что зрачок сужается значительно сильнее при взгляде под углом по сравнению с прямым взглядом [23]. Усовершенствованная модель, включающая некруглые, эксцентричные зрачки, может дать дополнительное представление о периферическом входном зрачке.

Измерения Spring & Stiles показали, что сагиттальное увеличение зрачка увеличивается до пика при 80°, снова уменьшаясь выше этого угла. Из-за ограничений оптической схемы наша модель не могла вычислить результаты для углов обзора 90° или выше. Было бы интересно смоделировать и проверить это изменение сагиттального увеличения зрачка при очень больших углах обзора.

Наконец, для изучения качества изображения периферической сетчатки или других реакций сетчатки, таких как эффект Стайлза-Кроуфорда, может оказаться более полезным анализ формы и размера выходного зрачка в зависимости от угла обзора. Такой анализ должен был бы учитывать сложную форму [24] и градиент показателя преломления хрусталика [25]. Будем надеяться, что будущая работа сможет решить этот аспект периферической оптики глаза.

По мере увеличения угла обзора входной зрачок смещается вперед, демонстрирует компенсаторный наклон и вогнутость по направлению к наблюдателю. Вследствие этого размер тангенциального зрачка не соответствует косинусному соотношению с углом обзора, форма входного зрачка претерпевает асимметричное (неэллиптическое) искажение, а геометрический центр входного зрачка не соответствует точно центру фактического зрачка. Таким образом, периферические измерения глаза могут быть неблагоприятно затронуты, особенно когда требуется выравнивание по центру зрачка. Учитывая потенциальное неблагоприятное влияние несоосности на такие глазные измерения, как определение волнового фронта, требуется осторожность при сравнении таких результатов между периферическим и центральным углами обзора. Однако в целом мы пришли к выводу, что, как правило, эти отклонения невелики и могут иметь значение только для больших периферийных углов обзора.

Это исследование было частично поддержано Институт зрения Брайена Холдена, Федеральное правительство Австралии через Схему Центра совместных исследований и Международная стипендия для аспирантов (Кэтлин Федтке) через Университет Нового Южного Уэльса, Австралия, а также Национальные институты здоровья (NIH) P30EY14801 (Центр Грант), Florida Lions Eye Bank и неограниченный грант от Research to Prevent Blindness Глазной институт Баскома Палмера.

1. Смит Э. Л., 3-й, Хунг Л. Ф., Хуанг Дж., «Относительный периферический гиперметропический дефокус изменяет развитие центральной рефракции у детенышей обезьян», Vision Res. 49(19), 2386–2392 (2009). 10.1016/j.visres.2009.07.011 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

2. Смит Э. Л., 3-й, Ки К. С., Рамамиртам Р., Цяо-Гридер Ю., Хун Л. Ф., “ Периферийное зрение может влиять на рост глаз и развитие рефракции у детенышей обезьян», Invest. Офтальмол. Вис. науч. 46(11), 3965–3972 (2005). 10.1167/iovs.05-0445 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

3. Лундстрем Л., Мира-Агудело А., Артал П., «Периферийные оптические ошибки и их изменение при аккомодации различаются между эмметропическими и миопическими глазами», J. Vis. 9(6), 17–, 1–11. (2009). 10.1167/9.6.17 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

4. Атчисон Д. А., Причард Н., Шмид К. Л., «Периферическая рефракция вдоль горизонтальных и вертикальных полей зрения при миопии», Vision Res. 46 (8–9), 1450–1458 (2006). 10.1016/j.visres.2005.10.023 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

5. Seidemann A., Schaeffel F., Guirao A., Lopez-Gil N., Artal P. «Ошибки периферической рефракции у молодых людей с близорукостью, эмметропией и дальнозоркостью», J. Opt. соц. Являюсь. А 19(12), 2363–2373 (2002). 10.1364/JOSAA.19.002363 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

6. Whatham A., Zimmermann F., Martinez A., Delgado S., de la Jara P.L., Sankaridurg P., Ho A., «Influence аккомодации внеосевых ошибок рефракции в миопических глазах», J. Vis. 9(3), 14–, 1–13. (2009). 10.1167/9.3.14 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

7. Мутти Д. О., Хейс Дж. Р., Митчелл Г. Л., Джонс Л. А., Мешбергер М. Л., Коттер С. А., Кляйнштейн Р. Н., Мэнни Р. Э., Твелкер Дж. Д., Задник К., Исследовательская группа CLEERE, «Ошибка рефракции, осевая длина и относительная периферическая рефракция». ошибка до и после начала близорукости», Инвест. Офтальмол. Вис. науч. 48(6), 2510–2519 (2007). 10. 1167/iovs.06-0562 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

8. Ван Ю. З., Тибос Л. Н., Лопес Н., Салмон Т., Брэдли А., «Субъективная рефракция периферических поле с использованием остроты обнаружения контраста», J. Am. Опт. доц. 67(10), 584–589.(1996). [PubMed] [Google Scholar]

9. Тибос Л. Н., Стилл Д. Л., Брэдли А., «Характеристика пространственного наложения спектров и контрастной чувствительности в периферийном зрении», Vision Res. 36(2), 249–258 (1996). 10.1016/0042-6989(95)00109-D [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

10. Fedtke C., Ehrmann K., Holden B. A., «Обзор методов периферической рефракции», Optom. Вис. науч. 86(5), 429–446 (2009). 10.1097/OPX.0b013e31819fa727 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

11. Тибос Л. Н., Эпплгейт Р. А., Швигерлинг Дж. Т., Уэбб Р., Члены рабочей группы по стандартам VSIA. Наука о зрении и ее приложения, «Стандарты сообщения об оптических аберрациях глаз», J. Refract. Surg. 18(5), S652–S660 (2002). [PubMed] [Академия Google]

12. Р. А. Эпплгейт, Д. Е. Кениг, М. Дж. Д., С. Е. Дж. и Н. Л. К., «Неопределенность положения центра зрачка является основным источником инструментального шума при измерениях WFE», в ARVO, (E-Abstract 6160, 2009) [Google Scholar]

13. C. Fedtke, K. Ehrmann, A. Ho и B. Holden, «Влияние выравнивания зрачка на измерения периферической рефракции с использованием Shin-Nippon NVision K5001», представлено в Американской академии оптометрии, Орландо, 11–14 ноября 2009 г., Abstract: 90598. [Google Scholar]

14. Джей Б. С., «Эффективная площадь зрачка при различных периметрических углах», Vision Res. 1 (5–6), 418–424 (1962). 10.1016/0042-6989(62)

-4 [CrossRef] [Google Scholar]

15. Спринг К. Х., Стайлз В. С., «Видимая форма и размер зрачка при косом взгляде», Бр. Дж. Офтальмол. 32(6), 347–354 (1948). 10.1136/bjo.32.6.347 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

16. Наварро Р., Сантамария Дж., Бескос Дж., «Зависимая от аккомодации модель человеческого глаза с асферическими элементами, Дж. Опт. соц. Являюсь. А 2(8), 1273–1281 (1985). 10.1364/JOSAA.2.001273 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]. Вис. науч. 80(8), 587–595 (2003). 10.1097/00006324-200308000-00013 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

18. Ray S.F., Applied Photographic Optics, Third Edition ed. (Focal Press, Великобритания, 2002 г.), гл. 34. [Google Scholar]

19. Квок Л. С., Дашинский Д. С., Кузнецов В. А., Фам Т., Хо А., Коронео М. Т., «Фокусировка периферического света как потенциальный механизм факичной дисфотопсии и фототоксичности хрусталика», Офтальм. Опц. 24(2), 119–129 (2004). 10.1111/j.1475-1313.2004.00181.x [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

20. Coroneo M. T., Müller-Stolzenburg N. W., Ho A., «Фокусировка периферического света передним глазом и офтальмогелиозы», Офтальмологический хирург. 22(12), 705–711 (1991). [PubMed] [Google Scholar]

21. Wyatt H. J., «Форма человеческого зрачка», Vision Res. 35 (14), 2021–2036 (1995). 10.1016/0042-6989(94)00268-Q [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

22. Wilson M.A., Campbell M.C., Simonet P., «The Julius F. Neumueller Award in Optics, 1989: изменение центра зрачка при изменении освещения и размера зрачка», Optom. Вис. науч. 69(2), 129–136 (1992). 10.1097/00006324-199202000-00006 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

23. Радхакришнан Х., Чарман В. Н., «Рефракционные изменения, связанные с косым зрением и чтением у миопов и эмметропов», J. Vis. 7(8), 5 (2007). 10.1167/7.8.5 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

24. Dubbelman M., Van der Heijde G.L., Weeber H.A., «Изменение формы стареющего хрусталика человека при аккомодации», Vision Res. 45(1), 117–132 (2005). 10.1016/j.visres.2004.07.032 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

25. Моффат Б. А., Атчисон Д. А., Поуп Дж. М., «Возрастные изменения в распределении показателя преломления и мощности хрусталика человека, измеренные с помощью магнитно-резонансной микровизуализации in vitro», Vision Res. 42 (13), 1683–1693 (2002). 10.1016/S0042-6989(02)00078-0 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

Острота зрения — ВикиЛекции

Эта статья была проверена педагогом

Эта статья была проверена педагогом, но позже была изменена.

Содержимое

  • 1 Острота зрения
    • 1.1 Категории
    • 1.2 Диаграмма Снеллена и расчет размера оптотипа
    • 1,3 Физиология
    • 1.4 Что такое зрение 10/10?
    • 1,5 Сколько мегапикселей в эквиваленте имеет глаз?
    • 1,6 Каталожные номера

Острота зрения (также называемая Visus ) определяется как способность глаза воспринимать и разрешать мелкие детали объекта и напрямую зависит от резкости изображения, проецируемого на сетчатку. Острота зрения — это величина, обратная минимальному угловому размеру, который должен иметь объект для правильного восприятия.

Категории [править | править источник]
  • Минимальный видимый (или острота зрения) — это меньший угол обзора, в пределах которого глаз может различить наличие или отсутствие стимула: если элемент находится под углом зрения меньше минимального видимого, будет быть без восприятия. Физиологически такая острота зрения определяется стимуляцией одного зрительного фоторецептора, который освещен иначе, чем фон, так что происходит восприятие.
  • Резкость разрешения (или минимальный угол разрешения) выражает наименьшее расстояние между двумя линиями, чтобы они воспринимались как два отдельных объекта. Минимальный угол разрешения представляет собой значения, намного превышающие минимально видимый. Теоретически для обнаружения двух отчетливых линий необходима активация двух фоторецепторов и наличие среди них еще одного неактивированного фоторецептора, что свидетельствует об отсутствии непрерывности. В нормальном глазу острота разрешения составляет около 35-50 угловых секунд.
  • Острота выравнивания или местоположения — это наименьшее заметное пространственное смещение между двумя фигурами. Его также называют «сверхостротой», потому что он достигает очень высоких значений. Острота зрения по Вернье — это способность совмещать между собой две линии. Угол выражает наименьшее расстояние между двумя черными полосами, чтобы испытуемый мог определить несоосность. Среднее значение резкости этого типа очень высокое, т.е. 4-5 угловых секунд.
  • Морфоскопическая острота — это вид остроты зрения, который используется чаще и лучше известен. Выражает способность распознавать определенную форму среди множества возможных (различение), например букву алфавита. Таблица, представляющая разные символы с разными размерами, определяется оптотипической таблицей, и каждый символ определяется оптотипом.
Диаграмма Снеллена и расчет размера оптотипа [edit | править источник]

Оптотип Снеллена

Традиционная диаграмма Снеллена состоит из одиннадцати строк печатных букв. Первая строка состоит из одной очень большой буквы, которая может быть одной из нескольких букв, например E, H или N. В последующих строках количество букв увеличивается, а размер уменьшается. Испытуемый прикрывает один глаз с расстояния 6 м и читает вслух буквы каждого ряда, начиная сверху. Наименьшая строка, которую можно точно прочитать, указывает на остроту зрения этого глаза.

Символы на диаграмме остроты зрения официально известны как «оптотипы». В случае традиционной диаграммы Снеллена оптотипы имеют вид печатных букв и предназначены для просмотра и чтения как буквы. Однако это не буквы обычного типографского шрифта. Они имеют особую простую геометрию, в которой:

  • толщина линий равна толщине пробелов между линиями и толщине пробела в букве «С»
  • высота и ширина оптотипа (буквы) в пять раз больше толщины линии.

Согласно определению Снеллена, «нормальное зрение» — это способность человеческого глаза распознавать оптотип, когда он простирается на 5 угловых минут, а затем различать один штрих размером в 1 угловую минуту. Острота зрения = расстояние, на котором выполняется тест, деленное на расстояние, на котором деталь буквы теста образует угол в 1 угловую минуту (и, следовательно, обозначение 1 ‘)

  • AV= Эффективное расстояние/D’

Соблюдая формулу, теоретически достаточно одной буквы и варьировать расстояние испытания для получения различных углов обзора, то есть поддерживать фиксированный знаменатель и изменять числитель . Хотя эта процедура эффективна, на практике она очень неудобна, поскольку потребовала бы очень больших площадей для достижения одновременно высоких и низких значений остроты зрения. Клинически более полезно варьировать размер букв и поддерживать фиксированное расстояние теста. Несмотря на это, формула расчета остроты зрения по сравнению с размером одного оптотипа остается прежней, и поэтому ее можно использовать для расчета для каждого оптотипа расстояния, на котором оптотип стягивается на одни и те же 5′.

  • α = угол, образуемый одним штрихом оптотипа (в первом)
  • D = расстояние фактического испытания
  • h2 = высота оптотипа
  • h3 = ширина штриха

AV=1/α tanα=h2/D и обратное: α=arctan h2/D

Оптотип в 5 раз больше его одиночного тракта. Таким образом, одиночный оптотип образует угол 5′: 5h3=h2

Объединение формул: AV=1/arctan(h2/5D)

Можно рассчитать остроту зрения оптотипа любого размера h2 на определенном расстоянии D. Аналогично по обратной формуле можно рассчитать высоту оптотипа для создания оптооптических таблиц на любое расстояние: h2=5Dtan1/60AV

По AV=10/10 получим: h2=D/687,5

Физиология [редактировать | править код]

Острота зрения определяется как способность человеческого глаза различать мелкие детали. Для этого диоптрийная система глаза должна проецировать изображение на ямку, центральную область макулы, которая имеет наибольшую плотность фоторецепторов, называемых колбочками, которые обеспечивают наивысшее разрешение и цветовое зрение. Острота зрения и цветовосприятие, хотя и опосредуются одними и теми же клетками (колбочками), являются физиологическими функциями, дефекты которых не связаны между собой. Таким образом, нарушения остроты зрения и цвета абсолютно независимы.

Первичная зрительная кора является самой задней (затылочной) корой головного мозга и отвечает за первую обработку зрительных стимулов. Десять степеней центрального зрения (приблизительно расширение макулы) представлены в первичной зрительной коре (называемой V1 или областью 17) в соответствии с цитоархитектоническим делением Бродмана) примерно из 60% самой области.

Свет проходит от точки фиксации к центральной ямке по воображаемой линии, называемой зрительной осью. Структуры, через которые свет должен пройти вдоль зрительной оси, чтобы достичь фоторецепторов, находятся в порядке: слезная пленка, роговица, передняя камера, зрачок, хрусталик, стекловидное тело и нервный слой сетчатки. Кроме того, имеется пигментный эпителий сетчатки, темный слой, который поглощает свет и не позволяет свету отражаться внутри глаза.

Что такое зрение 10/10? [править | править источник]

Десятки (цифры или буквы) относятся к доске (оптотипу), которую офтальмолог заставляет нас читать, на самом деле они всегда уменьшаются в размере, пока не достигают значения «стандарт» наименьшего, что, если кровати точно соответствуют до десяти десятых. Таким образом, иметь вид десять десятых означает видеть все десять строк доски, 2/10 читать только первые две, 3/10 читать первые три строки и так далее, независимо от коррекции, сделанной линзами, которые офтальмолог размещает перед глазом. Человека, который видит на десять десятых естественного, называют «эмметропиком», а человека с легкой близорукостью, дальнозоркостью или астигматизмом (который называют «аметропиком»). Есть люди, которые могут видеть больше «канонических» 10/10, а также 12/10, 14/10 и выше. 10/10 не обязательно означает идеальное зрение. Зрение 10/10 указывает только на резкость или ясность зрения на расстоянии. Существуют и другие важные зрительные навыки, в том числе периферическое или боковое зрение, координация глаз, восприятие глубины, способность к фокусировке и цветовое зрение, которые вносят свой вклад в ваши общие зрительные способности.

Сколько мегапикселей эквивалентно глазу? [править | править код]

Интересно сравнить возможности человеческого глаза и технических устройств. Глаз — это не единичный кадр фотоаппарата. Это больше похоже на видеопоток. Глаз быстро перемещается под небольшими углами и постоянно обновляет изображение в мозгу, чтобы «нарисовать» детали. У нас также есть два глаза, и наш мозг комбинирует сигналы для дальнейшего увеличения разрешения. Мы также обычно перемещаем взгляд по сцене, чтобы собрать больше информации. Из-за этих факторов глаз и мозг создают изображение с более высоким разрешением, чем это возможно при таком количестве фоторецепторов в сетчатке. Таким образом, числа, эквивалентные мегапикселям, приведенные ниже, относятся к пространственным деталям изображения, которые потребуются, чтобы показать то, что может видеть человеческий глаз при просмотре сцены. Основываясь на приведенных выше данных для разрешающей способности человеческого глаза, мы можем сделать пример. Рассмотрим вид перед глазом, равным 9.0 градусов на 90 градусов, как если бы вы смотрели через открытое окно на сцену. Количество пикселей будет 90 градусов * 60 угловых минут/градус * 1/0,3 * 90 * 60 * 1/0,3 = 324 000 000 пикселей (324 мегапикселя). В любой момент мы на самом деле не воспринимаем столько пикселей, но наш глаз перемещается по сцене, чтобы увидеть все детали, которые нам нужны.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *