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第二章视力基本理论 第一页，共三十五页，2022年，8月28日 一、视力的定义 视力就是眼睛能够分辨两物点间最小距离的能力，以视角来衡量。 第二页，共三十五页，2022年，8月28日 视力的定义 能分辨的视角越小，视力越好， 通常用视角的倒数来表达视力。 第三页，共三十五页，2022年，8月28日 视角的定义 视觉细胞能辨认两物点对眼的最小夹角 视角越小表明视力越高 第四页，共三十五页，2022年，8月28日 视角和视力 外界物体通过眼睛引起的大小感觉，决定于外物成于视网膜上像的大小 视网膜像的大小与外物在入瞳中心所成的视角成正比 第五页，共三十五页，2022年，8月28日 几何光学原理 视网膜像大小=(物体大小/物体至第一结点距离)×视网膜至第二结点距离 视网膜至第二结点距离对某一特定眼睛来说是个常数 第六页，共三十五页，2022年，8月28日 几何光学原理 外界物体引起主观上的大小 决定于:物体大小/物体至第一结点距离这个比值， 等于物体两端与眼第一结点所成的夹角的正切值。 第七页，共三十五页，2022年，8月28日 一般视力表视标在眼前的夹角都很小，正切便等于角度(以弧度为单位)，这就是视角 感觉上的外物大小就决定于外物所含视角的大小(图2-10)。 　　 视角和视力 第八页，共三十五页，2022年，8月28日 二、视力和视力极限 1.感受器理论 2.光的波动理论 第九页，共三十五页，2022年，8月28日 1.感受器理论 因为只有当相隔一个非刺激锥体细胞的两个锥体受到视觉刺激时，人眼才能区别开两个物点 受到视网膜感觉层内锥体直径的限制，所以人眼的分辨能力受到了限制。感受器理论的分辨力理论极限约为49″(约1分视角)，指出同时存在个体差异(图2-11)。 第十页，共三十五页，2022年，8月28日 1.感受器理论 第十一页，共三十五页，2022年，8月28日 1.感受器理论 锥体细胞的直径约为1. 5μm， 锥体细胞之间的边缘间隙为0. 5μm 两个锥体中心之间的距离约为2μm。 中间相隔一个锥体细胞的相邻两个锥体细胞中心的距离为4μm 第十二页，共三十五页，2022年，8月28日 1.感受器理论 如果眼结点离视网膜中心凹的距离为16.67mm，则该两个锥体中心对结点的夹角为： 第十三页，共三十五页，2022年，8月28日 1.感受器理论 最小视角的大小，根据视网膜上单位面积所包含的光感受器的数目多少而定，光感受器的体积愈小，或细胞排列的密度愈大，则细胞之间的距离就愈小，所测得的最小视角也随之愈小。 第十四页，共三十五页，2022年，8月28日 1.感受器理论 中心小凹视力最好 离开中心小凹视力明显下降 如偏离中央0.25°，视力大约降低一半 愈向周边愈降低 中心小凹的边缘5°时，视力只有4.5(0.3)。 第十五页，共三十五页，2022年，8月28日 2.光的波动理论 光波动学说中衍射现象表明，即使一个完美无缺的光学系统，点光源经过该系统形成的像也不是一个点像，而是一个衍射斑，称之为Airy氏斑，Airy氏斑的直径对结点所夹的角为：???? ω＝2.44λ/g rad，λ为光的波长，g为瞳孔的直径。???? 当λ=555 nm，g= 3 mm，则： 第十六页，共三十五页，2022年，8月28日 2.光的波动理论 第十七页，共三十五页，2022年，8月28日 2.光的波动理论 第十八页，共三十五页，2022年，8月28日 2.光的波动理论 图2-12表明两个Airy氏斑之间的重叠情况，当第一个斑的峰值与第二个斑的边缘重叠后，两个斑的峰间凹陷处的照度是峰值照度的74%左右，这是人眼可分辨的最小距离，它相当于Airy氏斑直径的一半量。这个理论标准称为Rayleigh标准。 第十九页，共三十五页，2022年，8月28日 2.光的波动理论 根据标准，人眼最小分辨角θ=ω/2，即θ＝1．22λ/g，设λ＝555 nm，g=3 mm，则θ＝47。 波动理论分析分辨力的理论极限时不涉及受视觉刺激的锥体细胞之间要有一个未受刺激的锥体细胞问题。 第二十页，共三十五页，2022年，8月28日 三、视力的表达 1.分数记录 2.小数记录 3.最小分辨角 4.最小分辨角的对数表达 第二十一页，共三十五页，2022年，8月28日 1.分数记录： 视力=测量距离/视标划粗1分视角设计距离 美国20/200的视力表示：测试距离为20英尺，能够读出最小字母的相对5 minarc的距离在200英尺 第二十二页，共三十五页，2022年，8月28日 1.分数记录 米制单位的国家里，最常用的是以6米作为测试距离 20/20等同于6/6，20/25等同于6/7.5，20/40等同于6/12，20/100等同于6/30，20/200