视觉的空间和时间分辨.ppt

第二节视觉的视觉分辨一、时间调制对比度视觉系统有时需要辨别在时间上变化的刺激，很多光源会产生闪烁刺激光，如阴极射电管、电视机等。当闪烁光的光强度在时间上逐渐变化，呈正弦分布时间正弦波刺激光（图7-6），明暗光强在时间上呈瞬时变化为方波刺激光。在空间上与前者对应的光强度呈正弦变化为空间正弦波，如空间对比敏感度检查时所用的光栅；与后者对应的是常规视力表的方波视标。第22页,共37页，星期六，2024年，5月1.时间调制对比度与空间调制对比度相仿，是指闪烁光和背景的光强相比，是在时间上变化的光强对比度，可用公式表示：C=(Lmax-Lmin)/(Lmax+Lmin)公式中，C代表时间调制对比度，Lmax代表时间上分布的最高光强度，Lmin代表时间上分布的最低光强度。时间调制对比度等于时间正弦波最高光强度与最低光强度的差值和最高光强度与最低光强度之和的比值。C值越大，对比度越大，越容易被发现在闪烁。第23页,共37页，星期六，2024年，5月低空间调制对比度阈值的光栅看起来像均匀的灰面，没有明暗的区别，只有增高对比度后才能分辨存在黑白光栅；而低时间调制对比度的闪烁刺激看起来是稳定光，只有增高对比度才能分辨出其在闪烁。第24页,共37页，星期六，2024年，5月2.时间频率指在单位时间内光闪烁的次数。一般以1秒内闪烁的次数来表示，单位为1Hz。50Hz表示在1秒内完成了50次最亮到最暗的过程，频率越高，闪烁变化越快。3.闪烁融合频率当闪烁刺激光的频率增快或减慢至某一值时，闪烁光可产生稳定光的感觉，不能被分辨出闪烁。闪烁光从较低频率加快到高频而产生稳定光感觉的最低频率，或从较快频率减慢到低频而产生稳定光感觉的最高频率均可被称为闪烁融合频率或临界融合频率（criticalfusionfrequency,CFF）。第25页,共37页，星期六，2024年，5月4.Talbot-Plateau法则当闪烁光的闪烁频率超过正常眼的闪烁融合频率时，该闪烁光给人的亮度感等于与其时间平均亮度等亮的稳定光。5.时间对比度阈值指在一定时间频率时，分辨闪烁光在闪烁的所需最低时间调制对比度。时间对比度阈值的倒数是视觉对比敏感度，通常用相对敏感度来表示，而空间对比敏感度通常简称为对比敏感度。第26页,共37页，星期六，2024年，5月二、时间对比敏感度曲线对一个被检者，在不同的时间频率，其视觉系统有对应的相对敏感度。以闪烁光的时间频率为横坐标，其各时间频率对应的相对敏感度为纵坐标，可以得到图7-7的曲线，即为时间对比敏感度曲线。曲线呈钟形，相对敏感度在中频段最高，即人眼最敏感的闪烁频率为10Hz，对于这个频率，对比度小于3%就能被觉察出闪烁，低频段和高频段相对敏感度均有所下降。第27页,共37页，星期六，2024年，5月三、闪烁融合频率通常用的闪烁融合频率指在一定的时间调制对比度下，随着闪烁频率的增加，一个闪烁光给人的主观感觉从闪烁变为稳定的临界的临界频率。正常人眼的闪烁融合刺激为60Hz或更高。第28页,共37页，星期六，2024年，5月（一）影响闪烁融合频率的主要因素1.背景光强度随着背景光强度的增加，在低频段，相对敏感度略有升高但并不明显；而在高频段，相对敏感度的升高非常显著。有些患者的闪烁融合频率较高，对闪烁光比较敏感，正常人看起来是“稳定”的闪烁光，他们可以发现在闪烁，因此在特定的环境下会出现视疲劳和不适。第29页,共37页，星期六，2024年，5月2.受检的视网膜部位如果刺激光局限于中心凹，仅刺激视锥细胞，那么被检者的闪烁融合频率随亮度而逐渐增高。在很大的照度范围内（0.5-1000托兰），闪烁融合频率与亮度的关系遵循费瑞-帕特法则：CFF=aLgI+ba和b为常数，I为亮度，即闪烁融合频率和亮度的对数成正比，当亮度很高时，该法则不再适用。第30页,共37页，星期六，2024年，5月3.刺激光斑的大小刺激光斑的大小与闪烁融合频率的关系遵循Granit-Harper法则：闪烁融合频率与刺激面积的对数成正比。在适当的光强度范围内，中心在中心凹的刺激光斑，当其直径在50°以内时，该法则均适用。第31页,共37页，星期六，2024年，5月4.光的波长根据光谱敏感曲线，能量相同而波长不同的光，对视杆细胞、视锥细胞的刺激效应不同，产生的亮度也不一致。因此，按照费瑞-帕特法则，不同的亮度会有不同的闪烁融合频率，所以能量相同而波长不同的光，也会产生不同的闪烁融合频率。在明视状态下，不同波长光经过亮度匹配，可产生相同的闪烁融合频率。而在暗视状态下，原明视下的亮度匹配关系不再有效，需经过重新亮度匹配，才能得到相同的融合频率。第32页,共37页，星期六，20