什么是
对比敏感度
-Contrast Sensitivity-
对比敏感度是一项检查视功能的项目
然而我们知道在眼科医疗工作中
使用最多的检查项目是视力
但视力能全面真实地反映我们的视功能吗?
对比度
首先,视力表是一个比较特殊的图像
我们可以看到视标是黑的,背景是白的,两者之间的对比非常明显。
我们把物体与背景之间亮度的对比程度称为对比度,而对比度的计算方法是物体和背景的亮度差除以它们的亮度和。
公式如下:
其中Lmax指的是物体与背景中相对亮者的亮度,而Lmin则指的是相对暗者的亮度。
还是拿视力表举例:
Lmax就是指白色背景的亮度,为100%,Lmin就是指黑色视标的亮度,为0%,通过公式便可算出视力表的对比度为100%。
同时我们还可通过公式得知,物体与背景亮度越接近,对比度就越低,也就越不好辨认;如果Lmax=Lmin,则对比度为0%;而物体与背景两者其中之一亮度为0%,则对比度为100%。因此对比度的范围也是0%-100%。
视力表的图像黑白分明,但我们生活中的事物却并不是非黑即白的。
所以并非处处都会看到对比度高、好辨认的事物,因此对比敏感度检查就是可以查看不同对比度下人眼的分辨能力,因此更能真实反应人眼视功能。
敏感度
那么说完了对比度,敏感度又是什么呢?
我们先来谈一个概念——阈值,即感受器能识别的最小刺激量。在这里,我们可以把对比度的阈值看作能使人眼分辨物体的最小对比度。
首先,我们肯定不能分辨0%的对比度,因此对比度阈值的范围是从100%到无限接近于0%。
而敏感度就是阈值的倒数,因此对比敏感度的范围就是从1到正无穷大。
空间频率
如图是一张对比敏感度的检查报告。
纵坐标的对比敏感度和对比度我们都已经了解了,那么横坐标的“空间频率”又是什么意思呢?
实际上,人眼对物体的识别除了取决于对比度,还有空间频率。理论上的空间频率就是一定视角内,明暗相同的条纹出现的周期数,它的单位是CPD(cycles per degree)。
关于视角的相关知识请戳这里。
比如下面这张图,在同样的范围内,a的明暗条带周期数量最少,c的最多,因此空间频率a<b<c。
而空间频率有两种表现形式,一种是方波,一种是正弦波。
方波的明暗条带分界明确,更容易识别,而正弦波的明暗条带之间是逐渐移行,分界不是很清晰。
生活中大部分的物体都是以方波形式出现,而对比敏感度检查却常用正弦波形式。
如下方的Sine Wave Contrast Test(S.W.C.T)测试表,每一行的图像的对比度从左至右依次降低,每一列图像的空间频率从上至下依次提高。
检查方式为从A行开始,从左至右依次辨认每一个数字对应的图像中条带的方向,直至不能辨认为止,然后记录每一行所能辨认最低对比度图像所对应的数字,最终将数字进行连线,形成检查结果。
综上所述,对比敏感度检查就是测试人眼在不同空间频率、不同对比度下的分辨能力,是更全面评估人眼视功能的指标。
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