Summary
이 프로토콜에서는, 우리는 개념 설계 요소 및 눈부심 시력 장치의 구조적 개발을 간략하게 설명합니다. 또한, 양성 실증(후광, 스포크) 및 2점 광 임계값을 측정하기 위한 장치의 설계가 설명된다.
Abstract
관련 기능적 증상과 함께 안구 산란은 자동차 사고의 주요 원인이며 은밀한 과다한 안구 질환(예: 각막 및 렌즈 의 질병)의 중요한 바이오마커입니다. 그러나 광 산란의 행동 결과를 측정하는 거의 모든 현재 방법은 주로 구성 및 콘텐츠 타당성의 부족을 반영하는 다양한 한계로 고통받고 있습니다: 재치, 측정은 실제 조건(예: 인공 조명 대 햇빛) 또는 일상적인 작업(예: 시각적으로 까다로운 조건하에서 인식)을 적절히 반영하지 못합니다.
이 프로토콜은 눈부심 조건에서 산란 형상 및 시각 인식을 정량화하여 안구 산란의 행동 효과를 측정하는 두 가지 새로운 생태학적으로 유효한 방법을 설명합니다. 전자는 밝은 포인트 소스에서 유래 후광과 스포크의 직경을 평가하여 측정되었다. 광 스프레드(본질적으로, 레일리 기준을 사용하여 결정된 점 스프레드 함수)는 브로드 밴드 라이트의 두 개의 작은 점 사이의 최소 인식 거리를 결정함으로써 정량화되었다. 후자는 밝은 빛이 비추는 조리개를 사용하여 형성된 문자의 식별에 따라 수행되었습니다.
Introduction
눈부심은 일반적으로 안구 매체 내의 안구 산란으로 인한 광학 선명도의 저하로 정의됩니다. 이 산란은 망막에 이미지의 표현을 왜곡하고 시각적 장면의 중단 된 묘사를 생성합니다. 눈부심과 관련된 대부분의 주요 사고는 태양1에의한 주간 안구 산란으로 인해 발생합니다. 이 기원은 하루 중 시간 (태양 위치)이 드라이버2,3의나이뿐만 아니라 중요한 변수임을 의미합니다. 안전의 문제로 눈부심의 중요성을 감안할 때, 개인 및 그룹 차이4를테스트하기위한 (주로 상업적) 장치에 초점을 맞춘 몇 가지 방법론 연구가 있었다. 종종, 이것은 시력 차트 또는 격자를 둘러싼 밝은 빛 (일반적으로 할로겐 또는 형광)으로 나타납니다. 개별의 특성(예를 들어, 안구 색소 침착, 렌즈밀도)5,경부등은 성능을 저하시키는 베일링 휘도를 유발합니다. 처음에는 홍당무로 이러한 작업은 얼굴 유효성이 높은 것처럼 보입니다. 도 1A,B,산란 증가가 직접 베일 오브젝트를 수행하며, 사용 가능한 테스트는 눈부심 원및 개인 특성의 강도에 기인하는 분산을 포착합니다. 그러나, 시험은 몇몇단점6이 있고 평가되지 않은 산란의 많은 중요한 측면을 둡니다. 첫 번째, 그리고 가장 명백한, 단순히 일상 생활에서 가장 일반적인 눈부심 소스는 태양이다.
눈 내의 산란은 나이와 안구 색소침착7에의해 복합되는 파장에 대한 복잡한 의존성을 가지게 한다. 테스트가 이 자연 소스에서 벗어난 정도까지 이러한 상황에서 시각적 기능을 예측하는 기능이 제한될 수 있습니다. 일반적인 테스트는 백색 발광 다이오드(LED) 또는 측면 장착 할로겐을 사용합니다. 2,422명의 유럽 운전자를 대상으로 한 초기 연구에서 반 덴 베르그 외(Van den Berg 외)는 눈 과 시력 내산란이 피사체의 시력의 품질에 대해 비교적 독립적인 예측자라고 지적했다(산란 및 시력은 상관관계가 없었다)4. 그러나 현실 세계에서 눈부심은 종종 보는 물체에서 직접 나옵니다. 눈부심 원은 위(예: 태양) 또는 측면(예: 자동차 헤드라이트)에서 올 수 있지만 베일링 휘도는 시야에 직접 있습니다. 이 연구에서 연구원들은 정오햇빛(그림 2)과밀접하게 일치하는 광원을 선택하고 인식(단순히 감지되지 않음)과 작업 및 가벼운 스트레스가 동시에 뷰어의 시야에서 있는 경우를 기반으로 하는 작업을 설계하여 이러한 문제를 해결하려고 시도했습니다.
시력을 줄이는 휘도를 줄이는 것 외에도(시야를 따라 산란됨) 많은 조건이 눈 내산란의 실제 형상(즉, 황반 내의 빛이 흩어지는 것 뿐만 아니라)에 영향을 미치고 시력을 저하시킵니다. 이것은 후광및 스포크의 일반적인 외관에 의해 기술됩니다 (또는 충분히 쇠약할 때, 양성 실증 (PDP) (예를 들어, 그림 3참조). PDP는 백내장을 가진 사람들 이외에 LASIK 교정 수술8을 가진 개별에 있는 일반적인 부작용입니다 (수시로 "참을 수 없는" PDP9로임상으로 불립니다 -이 인구 통계는 70 세 이상의 인구의 대략 절반을 포함합니다). PDP는 종종 수술 자체가 각막에 불균일성을 생성으로 백내장 수술에 의해 수정되지 않습니다, 렌즈 캡슐 내에서 임플란트의 좌석은 불완전하고, 많은 렌즈 디자인, 노안과 같은 몇 가지 문제를 해결하는 동안, 스포크와 후광과 같은 다른 사람을 만들. 예를 들어, 벅허스트 등은 안구 내 산란이 다른 투명 한 안구 렌즈(IOL) 디자인 과 동일하지만 다초점 렌즈가 상당한 PDP10을생성한 것으로 나타났다.
시각적 후광/스포크를 정확하게 측정하도록 설계된 최초의 할로미터는 1924년 로버트 엘리엇에 의해 설명되었습니다. 이 장치는 본질적으로 작은 조리개와 슬라이드 규칙 (심지어 이전 버전이 촛불에서 시각 효과의 도면을 사용)와 상자에 램프했다. 그 테마의 몇 가지 변형은 애스턴 할로미터라는 장치가 마침내 시장에 도달 할 때까지9 를 따랐다. 이장치(10),11은 태블릿 컴퓨터 중앙에 있는 밝은 흰색 LED를 기반으로 합니다(피험자는 0.5° 단계에서 원심분리기를 이동할 때 태블릿을 둘러싼 문자를 식별합니다). 앞서 언급했듯이 이 디자인의 한 가지 과제는 흰색 LED가 태양과 일치하지 않는다는 것입니다. 또 다른 하나는 소스 (단일 LED)가 상당한 후광과 눈부심 스포크를 유도하기에 충분히 밝지 않다는 것입니다. 연구진은 광 산란을 증가시키기 위해 Bangeter 폐색 호일 (본질적으로 디퓨저)을 부과하여 (그리고 정제 표면에서 반사 반사를 감소시음). 그러나, 이 위험은 소스를 혼동 (즉, 산란의 대부분은 다음 디퓨저에서 온다 하지 눈 자체 내에서 불동성 -정량화 될 필요가 매우 변수). 할로미터의 재설계에는 이러한 문제를 해결하기 위한 몇 가지 기능이 있습니다. 첫째, 광대형 크세논을 태양 시뮬레이터12로 사용하고 정밀 중심의 캘리퍼로 엘리엇이 도입한 원래 조리개 방법을 사용합니다.
중앙 조리개를 형성하는 라이트 쉴드는 빛 확산을 측정하기 위해 천천히 분리될 수 있는 두 개의 작은 조리개로 분리될 수 있다는 추가적인 이점이 있습니다(본질적으로, 행동적으로 파생된 점 스프레드 함수; 그림 4참조). 이 디자인은 이제 포토크로믹 콘택트 렌즈13의광학 특성을 평가하기 위해 여러 최근 연구에서 사용되었습니다. 함께 촬영, 후광과 스포크의 직경을 측정, 빛의 두 지점 소스 사이의 최소한의 거리 (빛 확산), 눈부심 시력, 환자가 실제 조건을 사용하여 눈부심으로 고통뿐만 아니라, 또한 방법을해결합니다. 눈 내의 빛 산란의 행동 효과는 단조현상이아니다4,14,15. 이러한 각 변수는 시각적 함수의 분산의 비교적 고유한 측면을 설명합니다. 예를 들어, Halos는 주로 결정성 렌즈에서 발생하는 전방 광 산란으로 인해 발생합니다. 스포크(본질적으로 섬모 코로나)는 광학경로(14,16)를따라 산란하는 작은 입자에서 발생하는 회절 및 수차로부터 유래한다.
Protocol
참고: 다음 프로토콜에 설명된 절차는 인간 과목의 연구와 관련된 모든 제도적 지침을 준수합니다. 이 연구는 조지아 대학 기관 검토 위원회에 의해 승인되었으며, 실험 절차는 좋은 임상 실습 지침과 헬싱키 선언의 윤리적 원칙에 따라 수행되었습니다.
1. 눈부심 조미장치 구성
참고: 시스템의 개념적 도면은 그림 5에표시됩니다.
- 광학 테이블로 시작하여 벤치의 후방 끝에 연결된 전원 공급 장치가 있는 1000W 크세논 아크 램프를 설치합니다(그림 5 참조).
참고: 광학 테이블에 가장 적합한 선택은 25mm 그리드의 M6 나사 스레드를 장착하는 그리드가 있는 브레드보드입니다. 필요한 최소 크기는 ~91cm x 122cm입니다. 이러한 시스템의 한 가지 제한은 광 출력이 일정하지 않은 경우(세션 안팎에서) 작은 변형이 동작 임계값의 변화로 해석된다는 것입니다. 따라서 광학 피드백 센서로 전원 공급 장치가 고도로 조절되어 실험 세션과 시간이 지남에 따라 일정한 광 출력을 보장해야 합니다. - 소스에서 빛을 정렬하는 위치에 첫 번째 렌즈를 설치하고(도 5의 b 참조), 강렬한 광원에 의해 생성된 광학 내의 열을 제거하는 광학 요소를 도입한다(도5C).
참고: 시스템 내의 모든 렌즈는 반사 방지 코팅이 있는 플라노 볼록 아크로마트입니다. 유효 초점 거리는 ~100mm이고 직경은 ~5cm(광원의 출구 조리개보다 약간 큽니다)입니다. 적외선 필터는 열을 제거하는 데 사용할 수 있지만 종종 눈에 보이는 필터에 침입합니다. 수조는 좋은 대안입니다. 현재 시스템에서는 두 개의 광학 아파트가 물로 채워진 튜브를 동봉했습니다. - 광학 시스템 내에서 다음 렌즈(도 5 참조)를 도입하여 광밀도의 약 2개의 로그 단위의 선형 범위에 걸쳐 빛을 감쇠시키는 100mm 원형 중립 밀도 필터(도 5 참조)의 작은 지점에 빛을 집중시합니다. 전위요계에 결합된 디지털 판독값을 사용하여 필터의 명목 위치를 결정합니다(그림 5의 j 참조). 보정된 방사계를 사용하여 원형 필터의 위치에 해당하는 실제 전송되는 빛의 양을 결정하고 주기적으로 실험 과정에서 시스템 내의 전체 에너지가 일정하게 유지되는지 확인합니다.
참고: 필터가 그라데이션을 통해 수행되기 때문에 원형 필터를 통과할 때 빛이 상당히 작은 영역(4-9mm2)에초점을 맞추어야 합니다(이 위치는 집중된 빛만 통과하는 작은 조리개를 사용하여 당황하는 데도 좋습니다).- 기계셔 또는 단순히 블로킹 필터와 홀더를 사용하여 시험 사이의 자극을 가리게 합니다(그림 5의 f 참조).
- 시스템에 다음 렌즈를 추가하면, 진동 렌즈(도 5의 g 참조) 각 문자 조리개(10.16cm)의 직경에 맞게 빛이 팽창하도록 배치하여 안형(7.62cm)을 완전히 비추는 다.
- 문자 조리개를 구성하거나 금속 스텐실로 구입: P, L, D, U, Z, E, T 및 F (그림 5의 h 참조). 스프링으로 적재된 탭과 디봇이 있는 원형 회전자에 문자 조리개를 배치하여 각 문자를 제자리에 고정하여 실험 중에 휠의 움직임이 없도록 합니다.
참고: 문자 조리개는 약 15mm x 6mm x 25mm(~0.17°)였으며, 클래식 한 슬로안 검소형과 거의 동일한 크기이기 때문에 선택되었습니다. 이 시스템에서는 문자 조리개에서 측정된 휘도가 4000럭스였습니다. 눈의 평면에서 측정 할 때 40 럭스. - 다음으로, 피사체가 백 라이트 문자 조리개 (예 : "E"에서 나오는 강렬한 빛)만 볼 수 있도록 시스템을 당황. 예를 들어, 인접한 방에 피사체가 있는 한 방에 시스템의 광학 장치를 배치합니다. 출입구 에 구멍을 인접한 방에 배치하고 피사체가 실험자 나 길 잃은 빛을 볼 수 없도록 정렬합니다. 참가자가 실험자의 지시를 들을 수 없는 경우 인터콤 시스템을 추가합니다.
- 시각 시스템에 비해 눈의 위치가 상당히 정확한지 확인하려면 검은 튜브에 장착 된 고무 눈 컵을 사용하여 머리와 턱 받침대 를 사용합니다 (둘 다 이동식 카트에 장착). 이 프로토콜에서 와 같이, 시험 렌즈를 사용하여 표준화된 렌즈(즉, 착색 없음)를 사용하여 굴절 오류를 보정할 수 있도록 튜브 뒤에 마운트를 추가합니다.
참고: 시험 렌즈를 사용하면 굴절 보정이 필요하지 않은 사람들의 광학 효과가 굴절 보정 광학을 필요로 하는 것과 일치하는지 확인하기 위해 유리 "공백"을 사용할 수 있습니다(그림 5 참조).- 또한 뷰어스테이션이 고정되어 피사체 간에 이동하지 않도록 하십시오. 레이저 레벨을 사용하여 눈조각과 광학(눈의 평면에서 7m)의 정렬을 보장합니다.
2. 눈부심 인식 시력 측정
참고: 실험 세션의 시작 부분에서 시스템 내의 모든 광학 요소가 정렬되고, 빛 강도(감쇠가 없는)가 정확하며, 피사체의 눈이 적절한 위치에 있는 것으로 확인됩니다. 그런 다음 과제는 피사체(문자 식별)에 설명되고 자극은 서로 다른 강도 수준에서 임의로 순서로 표시됩니다. 목표는 피사체가 여전히 올바르게 개별 문자를 식별 할 수있는 가장 높은 강도를 찾는 것입니다 (실제 임계 값75 % 올바른 검출에서 probabilistically 정의, 6 8 중 올바른).
- 한계(임계값에 가까워지려면) 한계 방법을 사용한 다음 일정한 자극을 사용하여 피사체의 눈부심 인식 시력 임계값의 정확한 값을 얻습니다.
참고: 보다 정확한 정신 물리학 방법(신호 감지, 강제 선택)이 있지만 이 방법은 측정값 수와 시간 제약 조건에 따라 사용되었습니다. - 랜덤 문자 생성기를 사용하여 휠의 문자를 고유하고 임의의 순서로 구성합니다. 다른 인식 작업(예: 스니엘렌 차트, 슬론 문자)에서 일반적으로 발견되는 조리개에 대한 문자를 사용합니다.
참고: 본 방법에서 사용된 문자는 P, L, D, U, Z, E, T 및 F였습니다. - 프로토콜을 시작하기 전에 피사체 suprathreshold 자극을 보여 줌으로써 실험 작업의 특성을 설명합니다. 피사체가 작업이 매우 간단하다는 것을 알고 있는지 확인하십시오 : 편지를 볼 수 있습니까? 정확한 확률 임계값을 유도할 수 있는 심리 기능을 생성하기에 충분한 시험을 실행합니다.
3. 할로미터 장치 구성
- 이러한 측정값에 대한 광학 테이블을 설정하는 데 동일한 단계 1.1-1.2를 활용합니다. 소스의 빛이 두 점을 분리할 수 있도록 충분한 공간(13-14cm)을 통해 라이트 쉴드의 뒷면을 비추는지 확인합니다.
- 라이트 쉴드를 설치하고 광원에서 나오는 대부분의 빛을 차단하여 배플 역할을 하여 피사체가 조리개에서 나오는 빛을 보고 후광/스포크 측정값에 대한 작은(~4mm) 조리개를 포함하도록 하십시오. 두 광점의 물리적 분리를 측정하는 데 사용할 라이트 쉴드의 뒷면에 디지털 마이크로미터를 부착합니다.
참고: 조리개는 두 개의 접착 및 이동식 조리개(각 2mm)에 의해 생성되어야 하며, 방패에는 조리개가 떨어져 이동함에 따라 배플이 빛을 전달하지 못하도록 접을 수 있는 배플이 포함되어야 합니다. - 이 프로토콜과의 일관성을 유지하려면 라이트 쉴드에서 측정된 광 출력이 10cd/m2인지확인합니다.
- 회로도(도2)13에따라, 라이트 쉴드와 피험자 사이의 공간에 중심용 캘리퍼를 배치하여 헤드 위치(간단한 턱및 이마 받침대)를 안정시한다. 캘리퍼의 턱이 4mm 조리개와 높이 ~13-14cm로 정렬되었는지 확인합니다.
참고: 피사체 측에 반사 물질을 넣어 명확하게 볼 수 있도록 하는 것이 좋습니다. 턱은 중앙에서 똑같이 이동하고, 그들의 위치는 버니어 규모로 표시됩니다. - 이 프로토콜에 사용된 설정과 일관성을 유지하기 위해 라이트 쉴드가 ~100cm이고 캘리퍼는 피사체의 눈의 평면에서 ~60cm인지 확인합니다.
- 2점 측정을 할 때는 긴 초점 길이 렌즈를 사용합니다. 초점 거리와 라이트 쉴드및 피사체의 눈의 평면으로부터의 거리에 따라 이 최종 렌즈의 정확한 배치를 결정합니다. 후광/스포크 측정값을 수행할 때 이 렌즈를 제거합니다.
참고: 눈의 평면으로부터 18cm 떨어진 200mm achromatic plano-볼록 렌즈가 이 설정에 사용되었습니다(이것은 초점을 맞추는 광선에 눈을 배치하지만, 초점을 맞추는 평면에서는 눈이 최종 초점으로 앞쪽에 있음). 이것은 아주 좋은 시력과 낮은 산란을 가진 개별이 수시로 아주 가까이 있을 때조차 빛의 2개의 접착작은 점을 볼 수 있기 때문에 이용됩니다. 초점 렌즈는 포인트가 겹치고 두 점을 구별하는 데 필요한 거리를 확대합니다. - 눈에 배치된 흰색 반사도 표준과 망원경 스펙트럼 방사선계를 사용하여 방사능 및 사진 측정을 모두 하여 가시 스펙트럼에 원하는 특성을 갖도록 합니다(이 경우 시뮬레이션된 햇빛, 그림 2). 에너지 출력을 더 자주 모니터링하고 매우 민감한 검출기로 실리콘 기반 의 사진 헤드가 있는 일반 방사능계를 사용하십시오.
참고: 이러한 광 출력 측정 장치는 곡선의 스펙트럼 모양과 광측정 값(눈 자체의 동일한 위치에서 측정)을 모두 생성합니다.
4. 눈부심 기하학
참고: 테스트 전에 피사체는 자연 장면에서 후광과 별폭발의 출현의 예를 제공하였다(그림 3참조).
- 피사체가 정렬되면, 그것은 단지 후광을 둘러싸고 때까지 캘리퍼의 턱을 이동, 그리고 그냥 별 폭발이나 스포크의 외부 둘레에 때까지. 양방향에서 밖으로 또는 밖으로 스프레드를 평균화하여 임계값을 가져옵니다.
- 2점 측정값을 시작할 때 2mm 조리개 2개중 최대 근접성을 보장합니다. 자극은 하나의 밝은 빛의 지점으로 나타납니다. 두 조리개를 천천히 분리하여 조리개를 중심으로 백향 디지털 마이크로미터로 거리를 정량화합니다. "제로 포인트"에서(조리개 에 맞음)는 피사체에게 각 광점에서의 스프레드가 겹치지 않는 시기를 나타내도록 요청합니다(일반적으로 한 방향은 여기서 잘 작동).
- 피사체가 시스템과 잘못 정렬되면 약간의 오류가 발생할 수 있기 때문에 작은 보어 카메라(적외선)를 사용하여 눈이 항상 올바른 위치에 유지되도록 합니다.
Representative Results
눈부심 시력 측정을 위해, 20명의 젊은 피험자(평균 연령 = 19세, 표준 편차(SD) = 1년) 좋은 시력을 가진 시험하였다. 그림 6에 표시된 결과는 비교적 밝은 강도 수준에서 볼 수 있는 문자 수의 변동을 나타냅니다. 데이터를 분석하는 또 다른 방법은 올바른 식별을 사용하여 8명 중 6개의 식별으로 정의된 임계값을 가진 심리 측정 기능을 생성하는 것입니다(75% 올바른 식별의 에너지). 도 6에도시된 바와 같이 건강한 젊은 과목을 테스트할 때도 넓은 변화가 존재한다.
후광 및 스포크 측정값의 데이터는 도 7A,B에 표시되며 23명의 젊은 피험자의 다른 샘플(평균 연령 = 20세, SD = 4세)에서 나타낸다. 두 샘플모두 조지아 대학의 학생 인구에서 모집되었습니다. 이 모든 과목은 좋은 시력 (20/20) 및 /또는 명확한 콘택트 렌즈로 수정되었습니다. 두 점의 빛을 구별하는 데 필요한 최소 거리(mm)도 측정하였다. 이러한 데이터는 그림 8에표시됩니다.
도 6, 도 7및 도 8에서볼 수 있듯이, 샘플이 너무 균일함에도 불구하고 (시력이 좋은 비교적 젊은 건강한 관찰자로 구성됨), 산란의 행동 측정에 넓은 변화가 있었다. 이것은 시각 기능 (예를 들면, 시력)의 표준 임상 측정이 실제 조건하에서 시각적 성능에 영향을 미칠 가능성이 많은 시각적 특성을 정량화하지 못한다는 것을 시사합니다.
그림 1: 두 야간 운전 시나리오. (A)도로에서 보행자가 선명해 보이는 차량 헤드라이트에서 최소한의 안구 산란. (B)자동차 헤드라이트에서 높은 내구 산란, 도로에서 보행자를 가리고. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2: 정오 햇빛 (빨간색), 크세논 아크 램프 광원 (블랙), 고밝은 흰색 LED 소스 (파란색)의 스펙트럼 분포를 나타내는 그래프. 약어: LED = 발광 다이오드. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3: PDP 증상의 예 : 스포크 (맨 왼쪽), 후광 (왼쪽), 별폭발 (오른쪽) 및 2 점 광 분산 (맨 오른쪽)의 예를 클릭하십시오.
그림 4: 포인트 스프레드 기능의 의미 표현및 자동차 헤드라이트의 시각적 일러스트. y축의 상대에너지와 x축의 시각적 각도; 빛의 두 밝은 점(헤드라이트)을 분리하는 것이 폭의 동작 척도인 방법에 대한 시각적 그림입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 5: 눈부심 선명 시스템의 개념적 도면. 구성 요소에는 (a) 크세논 광원, (b) 코피팅 렌즈, (c) 수조, (d) 초점 렌즈, (e) 원형 필터(100mm 중립 밀도 필터), (f) 필터 홀더, (g) 렌즈, (h) 문자 조리개 원형 회전 휠, (i) 굴절 보정(예격 렌즈), (j) 약어: CL = 진동 렌즈; FL = 초점 렌즈; L = 렌즈; TL = 시험 렌즈. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 6: 각 피사체의 문자 수를 나타내는 컬럼 차트는 자극의 휘도가 밝은 상수(절대 에너지, 16,392 cd/m2)로유지되었을 때를 식별할 수 있었습니다.
그림 7: 23명의 젊고 건강한 관찰자 표본의 개별 차이를 보여주는 컬럼 차트. (A)Halo 직경 그래프의 개별차이. (B)스타버스트 디아메이트 그래프의 개별 차이. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 8: 두 개의 작은 빛의 점이 겹치지 않는 최소 거리를 보여주는 열 차트(2점 임계값). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
Discussion
안구 산란의 시각적 결과는 종종 눈부심 장애및 불편 함으로 평가된다17,18. 이러한 방법은 강렬한 빛을 동반 하는 기능 장애와 약간의 통증에 직접 초점을 맞추고, 하지만 그것은 비전을 비활성화 하는 방법에 직접. 그러나 안구 산란이 강렬할 때 시력에 영향을 미치지 않기 때문에 방법도 중요합니다. 저강도 시각적 이미지(예: 낮은 휘도, 낮은 대비 대상)조차도 빛 산란에 의해 분해될 수 있습니다. 기본광학(15)은 스트렐 비율, 포인트 스프레드 함수 또는 확산 지수(휘도와 크게 무관)에 의해 설명될 수 있다. 낮은 휘도(이 설정에서 10 cd/m2)에서도 효과적인 또 다른 방법은 빛의 2점 원의 분리를 측정하는 것을 포함한다. 점 분산 기능이 넓은 개인은 두 개의 작은 빛이 뚜렷하게 나타나기 전에 더 많은 분리가 필요합니다. 두 개의 작은 점 광원의 확산을 정량화하는 레일리 기준 방법은 긴 역사를 가지고19. 본 인의 경우,이 방법은 생태학적 타당성을 높이기 위해 적응되었다 (예를 들어, 정오 햇빛을 시뮬레이션 흰색 크세논을 사용하여).
도 5는 눈부심 선명시스템의 개념적 도면을 나타낸다. 본질적으로, 그것은 햇빛을 시뮬레이션 하는 밝은 백색 광원으로 시작 (xenon 전구는 일반적으로 좋은 선택, 1000 와트 충분 한 강도 제공). 소스의 빛은 수조(투명하여 가시광선까지)로 냉각된 다음 집중적이고 정렬된 빔에 빛을 전달하는 일련의 렌즈에 의해 조작됩니다. 원형 중립 밀도 필터는 문자 모양의 조리개를 통해 전달되는 빛을 감쇠시합니다. 피사체는 고립된 자극(~7m)에서 고정된 거리에 앉아 한 번에 한 눈으로 자극을 본다(아이컵에 의해 고정된 눈 위치). 피사체가 보는 것은 눈부심의 근원인 일련의 편지입니다. 지정된 피사체에 대해 빛이 너무 강렬할 때 일관된 올바른 식별이 불가능합니다. 눈부심 시력 임계값은 고전적인 정신 물리학 기술의 수를 사용하여 정의 될 수있다.
할로미터의 기본 설계는 상술한 눈부심 선명 장치와 유사하며 동일한 광원(강렬한 크세논) 및 광학표(13)를사용할 수 있다. 서로 다른 두 요소는 작은 이동식 조리개와 중앙 정밀 캘리퍼를 포함하는 라이트 쉴드의 도입입니다. 라이트 쉴드의 조리개는 직경 4mm이며 광원에 의해 백라이트됩니다. 이 작은 구멍을 통과하는 넓은 밴드 라이트는 확산밝은 점 소스를 생성 (관찰자의 광학 특성에 의해 결정 된 패턴, 그래서 일부, 그것은 더 많은 스포크, 다른 사람은 더 확산 후광을 가지고), 캘리퍼는이 형상을 측정하는 데 사용됩니다. 라이트 쉴드의 4mm 조리개는 각각의 확산이 겹치지 않을 때까지 천천히 분리될 수 있는 두 개의 작은 조리개(각 2mm)로 나눌 수 있습니다. 그 거리(라이트 쉴드의 마이크로미터에 의해 추적)는 동작적으로 파생된 점 스프레드 함수(2점 임계값)로 사용됩니다.
후광의 직경(포인트 소스 주위의 분산 광) 및 스타 버스트(포인트 소스에서 바깥쪽으로 방사되는 동심선)은 한계 방법(오름차순 및 내림차순 모드에서)을 사용하여 결정하였다. 연구원은 칼리퍼의 턱을 옮겼습니다 (중심에서 바깥쪽으로) 피사체가 가이드가 후광이나 별폭발을 둘러싸고 있음을 나타냅니다. 2점 측정을 할 때, 두 개의 작은 접합 조리개는 천천히 떨어져 (수평) 이동하고, 피험자는 각 광점에서 확산이 겹치지 않을 때 (예를 들어, 두 점 사이의 작은 검은 공간을 처음 인식할 때)을 나타냅니다. 시스템의 기술적 회로도는 해먼드 외13에의해 설명되었습니다.
빛이 흩어지는 방식을 측정하면 문제의 본질(및 보정)을 지시합니다. 스타버스트(주변 스포크), 후광, 눈부심 장애 및 불편함은 모두 개인의 특성을 가지고 있습니다. 노화, 질병9또는 수술8에의해 눈이 손상되면, 이러한 광학 현상은 또한 뚜렷한 방법으로 변경됩니다. 예를 들어, 후광은 비교적 균일한 베일로 여겨지는 반면, 별폭발은 균일하지 않고 주변으로 확장되는 경향이 있습니다. 이 패턴은 해먼드 외13에의해 명확하게 입증된다.
이러한 다른 패턴은 다른 유형의 보정7에대한 필요성을 의미합니다. 예를 들어, 황반 안료(황반에 집중된 황색 안료)는 중앙 눈부심(시야에 있는 빛 베일링)(20)를교정하는 데 유용하게 나타났다. 그러나, 이러한 안료는 망막 포베아 안팎에 있기 때문에, 그영역(21)외부에 빛이 흩어져 영향을 미치지 않는다. 이를 위해, 눈의 전방 부분에서 여과하는 것은착색안경(22),콘택트렌즈(13)또는 안구 내임플란트(23)의사용과 같이 바람직하다. 모든 것이 평등하고, 최적의 눈부심을 가진 개인은 눈부심이 좋지 않은 사람들보다 훨씬 더 높은 강도에서 문자를 분별할 수 있습니다.
과거 연구는 또한 빛 산란의 측정이 시력4와같은 더 일반적으로 측정된 측정값과 상관관계가 없다는 것을 보여주었습니다. 이것은 시력 판단 (스니엘렌 차트와 유사)과 직접 수렴 된 가벼운 분산 방법의 개발을 동기를 부여했다. 이전 메서드는 인식과 는 달리 검출 또는 해상도(예: 다양한 주파수의 격자 내에서 개별 막대보기)를 기반으로 했습니다. 그러나 다른 형태와 마찬가지로 인식 시력은 이미지 내의 두 요소 간의 대비에 따라 달라집니다. 빛 분산은 그 차이를 저하시킬 수 있고 현재 눈부심 시력 평가에서 종속적인 측정이었습니다. 이 젊고 대체로 균일한 샘플의 경험적 결과에 의해 나타난 바와 같이, 모든 것이 동일하며, 빛이 실제 조건에서 시각 기능을 산란하는 방법에 큰 개별적인 차이가 있습니다.
Disclosures
저자는 공개 할 것이 없습니다.
Acknowledgments
저자는 할로미터 데이터 수집에 그녀의 도움을 사라 세인트 박사를 인정하고 싶습니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Glare Recognition Acuity: *Indicates handmade equipment | |||
| 100 mm Circular Neutral Density Filter | Edmund's Optical | Stock #54-082 | |
| 1000W xenon arc lamp Bulb) | Newport | Model 6271 | |
| Breadboard optics table | Newport | Model IG-36-2 | |
| *Chin rest assembly | |||
| *Circular rotator and letter apertures | Letter apertures can be constructed or purchased as metal stencils | ||
| *Digital potentiometer and readout | This simply supplies a nominal readout for the position of the circular wedge (essentially a voltmeter connected to a potentiometer) | ||
| Plano-convex achromatic lenses | Edmund's Optical | Model KPX187-C | 100 mm EFL, anti-reflective coating in the visible, 50.8 mm diameter (mounting is also available from this supplier) |
| Radiometer | Graseby Optronics United Detection Technology (UDT) | Model S370 | |
| Research arc lamp housing and power supply | Newport | Model 66926 | |
| Spectral radiometer | PhotoResearch Inc | PR650 | |
| Trial lenses | Premier Ophthalmic Services | SKU: RE-15015 | |
| *Water bath | Two optical flats enclosing a cylindrical tube filled with water containing a small amount of formalin | ||
| Halometer: *Indicates handmade equipment | |||
| 1000 W xenon arc lamp | Same as above | ||
| Arc lamp power supply | Same as above | ||
| Breadboard optics table | Same as above | ||
| *Calipers | |||
| *Chin and forehead rest | |||
| Digital micrometer | Widely available | ||
| *Light shield | Must be able to serve as a baffle, equipped with a collapsible baffle, equipped with two movable apertures (2 mm each) | ||
| Plano-convex achromatic lens | Edmund's Optical | 200 mm Effective Focal Length |
References
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