Контрастная чувствительность

Контрастность возникает из-за разницы в уровне освещения, уровня отраженного света, который отражается от двух смежных поверхностей. Он может быть определен несколькими разными путями, в клинике обычно применяется формула Мичелсона (Michelson contrast): Contrast= (Lmax-Lmin)/(Lmax+Lmin) Также существует определение контрастности по Уэберу (Weber contrast): Contrast= (Lmax-Lmin)/(Lmax) Lmax = освещенность на более светлой поверхности Lmin = освещенность на более темной поверхности Когда темная поверхность является черной и не отражает свет, соотношение контрастности равняется 1 (100%). Контрастность чаще выражается в процентах, чем в соотношении, которое умножается на 100. Максимальная контрастность-это 100%. Если наименьший уровень контрастности, который воспринимается , равен 5%, то контрастная чувствительность такого пациента составит 100/5=20. Если наименьший уровень контрастности, который воспринимает пациент это 0.6%, то его контрастная чувствительность составит 100/0.6=170. Это называется Частотно-контрастная характеристика, функция передачи модуляции (Modulation Transfer Function MTF), где максимальный результат 1. При детальном исследовании чувствительности к контрастности следует брать во внимание и величину (пространственную частоту) и контрастность. Функция контрастной чувствительности является, по сути, кривой, которая определяет наименьший уровень контрастности, который пациент может распознать для каждого теста пространственной частоты. Пространственная частота выражается совершением смежной парой света и тьмы одного цикла подъема и спуска. Расстояние от одного пика до другого соответствует пространственной частоте и выражается в единицах измерения cycles per degree (c/deg) визуального угла глаза.

Синусоидная волна. Объекты, которые имеют высокую пространственную частоту , должны иметь значительно более высокую контрастность, чем объекты с низкой пространственной частотой для того, чтобы они были распознаны визуальной системой человека. Предел восприятия контрастностиэто точка встречи частоты и контрастной чувствительности. В тесте остроты зрения Снеллена контрастность является максимальной и проверка осуществляется в фотопических условиях (при ярком освещении). При мезопических условиях (сниженном уровня освещения), чувствительность к контрастности будет снижаться и надо смещаться к низкой частоте. Разница в контрастной чувствительности у человека между правым и левым глазом в 25% считается нормальной. Стимул с низкой частотой требует больше фоторецепторов на сетчатке глаза. Контрастная чувствительность- это способность пациента улавливать минимальные различия в освещенности двух соседних областей и различать их по яркости. Тест, который проверяет контрастную чувствительность пациента отличается от теста, который измеряет остроту зрения, где пациент должен распознать мельчайшие оптотипы. Контрастная чувствительность является очень важным измерением визуальной функции, особенно в условиях низкой освещенности, туманности или при ярких бликах, когда контрастность между объектами и их фоном обычно снижена. Вождение автомобиля ночью является хорошим примером визуальной деятельности, которая требует достаточной контрастной чувствительности.

Даже если острота зрения пациента 1.0, его чувствительность к контрастности может быть снижена и он будет жаловаться на качество зрения в вечернее и ночное время суток, особенно находясь за рулем автомобиля. Водители часто жалуются на то, что они не сразу замечают пешеходов, которые переходят улицу в условиях низкой освещенности и особенно если идет дождь или снег. Также пациенты будут жаловаться на быструю утомляемость при чтении или при просмотре телевизора в условиях плохой освещенности. Пациент с высокой остротой зрения, но с низкой контрастной чувствительностью, может видеть объект на переднем плане четко, но плохо различать объект на втором плане. Например,при наблюдении за пейзажем, деревья на переднем плане будут видны хорошо, а контур гор на фоне неба на заднем плане плохо различаться. Низкая чувствительность к контрастности может быть симптомом некоторых окулярных патологий,таких как катаракта, диабетическая ретинопатия, глаукома, непрозрачность глазных сред (в особенности хрусталика), изменения эндотелия роговицы, изменения сетчатки, снижение скорости передачи неврологического импульса, амблиопия и пр. Изменения в восприятии контрастности могут наблюдаться после рефракционных операций ,таких как ФРК (PRK) и Ласик (LASIK) при этом острота зрения может быть высокой. Существует две принципиально разные техники измерения контрастной чувствительности: 1. Прямоугольная волна - простая и дешевая система, не самая качественная, без плавного перехода между линиями 2. Синусоидная волна - более сложная и дорогая система, качественная, с плавным переходом между линиями. Применяемые приборы:

Тест Ардена The Arden test Grading

• Синусоидная волна

• 0.2-6.4 цикл/градус

• меньшая контрастность сверху

• Норма соответствует эмметропии

The Arden test Grading Тест

Синусоидная волна

Кембриджский тест Cambridge Grating

• Прямоугольная волна

• Постоянный цикл - 4 цикла на один градус, но контрастность меняется от 5% до 0.14%. Начиная с 0.8 цикл/градус применение прямоугольной волны дает результат лучше в 1.27 раз по сравнению к синусоидой волне.

Таблица Пелли Робсона Pelli Robson Chart

• Один из наиболее распространенных тестов

• Оптотипы постепенно становятся менее контрастными

• Изменяется только контрастность.

Цель исследования:

Измерить способность пациента улавливать минимальные различия в освещенности двух соседних областей и различать их по яркости.

Процедура исследования:

Этот тест не является частью рутинной рефракции. Тест проводится в случае определенных жалоб пациента на качество зрения в условиях низкой освещенности или при подозрении оптометриста на снижение контрастной чувствительности пациента. Наиболее распространенным прибором измерения контрастной чувствительности является тест Пелли Робсона (Pelli Robson contrast sensitivity chart).

Тест контрастной чувствительности Пелли Робсона.

Тест Пелли Робсона определяет способность пациента различать оптотипы, контрастность которых постепенно снижается (черные оптотипы на белом фоне). С каждой строчкой контрастность снижается, величина оптотипов при этом сохраняется неизменной. Другой, более сложный прибор, который также применяется для измерения контрастной чувствительности, где мишень называется синусоидальной решеткой и является нечеткими параллельными серыми точками на белом фоне. Эти точки могут отличаться по ширине, меняя пространственную частоту, по контрастности. В некоторых приборах встроен фонарик, который светит в глаза пациенту, симулируя ослепительный блеск (glare).

Sine-wave grating tests.

Тест на контрастную чувствительность позволяет выявить аберрации высшего порядка глаза пациента. Очковая коррекция с определенной тонировкой линзы может улучшить контрастность. Такую роль может исполнить желтый фильтр. Не существует конкретных рекомендаций касаемо уровня освещения, при котором следует проводить тест контрастной чувствительности, однако есть рекомендации уровня освещения, при котором следует проводить тест остроты зрения. Рекомендуется проводить исследования остроты зрения при уровне освещения равной или превышающим 85 cd/m2 (candelas per square meter).

Кривая контрастной чувствительности

Острота зрения представлена в горизонтальной оси, а контрастная чувствительность в вертикальной. Размер символов уменьшается по горизонтальной оси, становясь бледнее в вертикальном направлении. Граница между символами воспринимается и если эта граница слишком бледная , то она изображена кривой и называется «Кривая контрастной чувствительности». Для выявления кривой следует провести 2-3 исследования пациента. Первое измерение определяет точку в оси x, остроту зрения (определяется обычным способом). Второе измерение определяет верхнюю точку прямой части кривой, которая обычно располагается 1-5% зоны контрастности.

Наталья Ринская