对数视力表(视力表是如何发明的?)

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对数视力表(视力表是如何创造的?)

在体检或配镜时,经百思特网常会被支配对着下面这张图,一顿操作,最后,检讨者默默地在检讨单上写上数字,我们对这些数字其实并不十分懂得,但是模糊从别人口中说到视力5.0才算是个正常尺度。

在国内经常应用的视力表

上面这张图里面看似“山”一样的符号,确实来讲是“E”字母。它的起源是有必定历史渊源的,因为一开端并没有这张视力表,而且在世界各国,E视力表也并不是最常用的。

那么我们民众用上这张E视力表到底阅历了什么?它又是为何能被用来检测视力呢(换言百思特网之,视力表检测的原理是什么?)

视力表鼻祖:赫尔曼斯内伦

虽然历史上可能也会有检测视力的相干记载。但是,现代视力表的鼻祖,要推赫尔曼斯内伦!斯内伦是19世纪的一位荷兰眼科医生。

赫尔曼斯内伦

在当时,人们对视力的检测重要靠医生的个人经验。虽然有些医生也会用一些测量学的办法来检测视力,但是因为大家的尺度五花八门,很难做比较。就好比,有一位患者来到A医生这,做完视力检测,得到视力3.0,但是拿到B医生这就看不懂“3”到底是什么意思。

于是,1862年,斯内伦在5*5的网格里,填上了A, C, E, G, L, N....数字和字母,制造出了一份当时全新的视力表。

早期版的斯内伦视力表

为什么会设计斯内伦会在5*5的网格里进行这项操作?其实,这是有定视觉道理的,我们会在文章的后面详细谈。反正,斯内伦的这款视力表因其操作简略、制造水准优良,快速在全世界风靡。

检测进程:被检讨者站在6米外,先遮住一只眼,望向该视力表,描写所能看到的字母。其中,以能看清的最小尺码的字母或数字作为自己的视力尺度。

这款视力表,在当时很“先进”,但是它只有区区的7行,很难满足人们对更精致视力测试的需求。最终,更加精致地斯内伦视力表出生了,这款视力表也是现在最常见的视力表:

现代版的斯内伦视力表

虽然在后来的科学研讨中,人们发明斯内伦的视力表其实存在着种种“不足”。但是,以斯内伦视力表进行视力检测的相似尺度却深刻人心。

在斯内伦创造视力表之后,人们依据不同的须要创造了一系列的视力表,以满足各自的需求。

兰氏视力表

比如,瑞士眼科医生埃德蒙兰多特,就在斯内伦视力表的基本上创造一款“C”型视力表。

埃德蒙兰多特(Edmund Landolt )

该视力表,是在5*5的网格里画上一个圆,该圆的粗细刚好为1网格。为了鉴别圆圈之间的差异,就在该圆圈的各个方向造了一个缺口,而该缺口的宽度也刚好1网格。

这款视力表在日本等国度非常常用,而我国在进行飞翔员视力检测时也常会用到该款视力表。

E视力表

E视力表和兰氏C型视力表一样,非常实用于本国语言非字母的国度。比如该视力表是我国应用最广的视力检测表。

该表的制造原理也是继承前人的尺度。在5*5的网格内,画E字,每一笔划刚好1个网格大小,相邻网格之间或缺口宽度都刚好是一个网格。(为什么都要严厉规定是一个网格呢,我们会在原理中细讲)

LogMAR 视力表

1976年,澳大利亚视觉研讨中心的伊恩贝利(Ian Bailey)和洛维基钦(Jan E Lovie-Kitchin)创造当时最为科学的视力表。

伊恩贝利(Ian Bailey)

我们知道,在以往的视力表中,字母或图标会“从上往下”“以大到小”的方法进行测试,所以这十几行不同大小的字母或图标是依照“均等化”原则以此进行排列的。举例来说,比如视力5.0和视力4.9之间相差的0.1,和视力4.1和视力4.0之间相差的0.1是相等的。但是,这样一来就导致了一个问题:被检讨者识别视力4.1和4.0之间的难度,要远远低于视力5.0和4.9之间的难度。

换句话说,这就好比我们在操场跑步,操场一圈400米,假设我们持续跑10圈;虽然,第一圈和最后一圈都是400米,但是难度完整不一样。

视力检测中,也有着这样一个现象,就是视力越往难度上走,虽然看似均等的数字,实际上基本就无法均等化的反应差异。

贝利等就是在这样一种实际“抵触”中,创造了这款LogMAR视力表。

该视力表,以对数化数学处置,尽可能地减少了这种差距,使其更贴近实际。下图是LogMAR视力表的一些详细参数:

LogMAR的详细参数

戈洛温–西夫采夫视力表

这款视力表,重要用在前苏联时代,由苏联眼科医生谢尔盖戈洛文(Sergei Golovin)和D.A.西夫采夫创造于1923年。该视力表仿照兰氏视力表,联合俄文字母便利测量。

儿童视力表

此外,视力表不仅要照料到各地域人群的特点,精确地测出视力,还要斟酌到人群的一些年纪特点。比如,儿童在完成视力测试时,如果我们塞给ta一堆字母,或者一堆带缺口的圆圈等,ta首先可能字母都还没有认全,其次一堆带缺口的圆圈等,很容易使得他们犯迷糊,不太懂所表达的意思。

于是,在这个基本上,一些针对儿童的视力表也就应运而生了。比如下图,就是一份儿童的视力表:

我们可以清楚地看到上面的一些简略明了的“实物图标”。

而下图则是一份来自美国肯塔基州相似的儿童视力表:

怎么“科学”来评价一个人的视力呢?凭什么说你的视力就比我的好呢?对于这一点,长期的实践经验告知我们,如果我们站在同一个处所,某人能够看清的距离越远,则ta的视力就越好。

视力检测的理念

在这样一种理念下,人们有两种检测方法。

方法1:站在同一地位,尺度姿态(坐直或站直,眼睛平视前方,不能歪头或眯眼等)下,拿同一样物体,不断地远离,直到完整看不清。

方法2: 站在同一地位,尺度姿态下,不断去看更渺小的物体,直到完整看不清为止。

两张方法是异曲同工,但是,显然方法2在操作上可能更简略一点。

但是,无论如何, 我们可以知道,评价一个人的视力的优秀,看的是ta能看到的最细微的构造。也就是肉眼所能鉴别的最小距离。

科学家一开端,会画一些密密麻麻,距离不断变小的两条网格线,直到两条网格线直接的距离无法鉴别为止。

网格线的距离可用来评价视力的优秀

一开端,我们可能想的是近距离去尽可能鉴别最细的两根线直接的距离。但是,苦于我们没有那种技巧能做到如此“精确”“便利”的画出如此密集的线条。

但是,这丝毫难不倒我们。既然无法画出那么小,那我们画必定大小的网格,然后不断加大我们和它的距离,不也就可以测出我们的视力了吗?

当年,眼科医生们就是用这种办法制造了一系列的视力表。但是,网格线密密麻麻,容易让人看了迷糊,相互间又不好识别。所以,在百思特网此基本上,以识别大小不等的“字母”的视力表就涌现了。

视力表的科学尺度化

举例来说,我们之所以能够看清字母E,是因为我们能够识别字母E上面的最小距离。

比如,E字最上方一横的上方空白和下方空白直接的距离。高低两部分的差异以不同的“黑白”过渡区,以光线的情势,经角膜、晶状体最终进入并落在视网膜。

这些光线最终会重要落在视网膜上的一片“圆形区域”,这片圆形区域就是我们一般说的“中央凹”,有时,因为该区域与其它周边区域色彩显著更深,有时也被称为“黄斑区”。

在黄斑区内,存在着一种叫做“视锥细胞”的感光细胞,该细胞的如长在皮肤的毛发一样,密集地长在中央凹部分。光线经过它的锥形感受器之后,会快速发生电信号,然后传给视神经,最终传给大脑。于是,就可以鉴别那些细微的构造差异了。

在制订视力表时,科学家就在想,外界物体的成像的最细微差异到达如何一个水平能力算是“尺度”呢?人们发明,视锥细胞的直径有5m,这也就是说,人类鉴别最细微的差距至少要有一个视锥细胞的间距。

在这样一种原则下,科学化的设计就发生了:

当人眼能看清5m远处的一个E字形上的启齿(该启齿默认间距为1.5毫米)的方向时,按简化眼盘算,此缺口在视网膜像中的距离约为5m,解释此眼视力正常,定为1.0;同时也可以算出,当物像为5m时,由光路形成的两个三角形的对顶角即视角约相当于1分度(即1')。而依据斯内伦等的结论,5分度视觉是一个非常舒适的视角规模。

所以,目前所有的视力表都是在5分度视角下,以5*5网格而设计各自的字母或图标,而鉴别这些字母或图标的细微差异的,刚好1分度视角。这也就说明了为何所有缺口或宽度和整体长宽比为1:5了。

再加上,我们上文中在讲到LogMAR视力表时的科学化原则,人们最终设计了以对数尺度化的“科学“视力表。

这也是为何我们看到很多E字视力表上面的抬头,往往写着“尺度对数视力表“几个字的缘故。

中国E字视力表应用和普及

E字视力表在中国的应用,是因为斯内伦等视力表用的字母,但是这显然不利于普及和应用。所以在1952年举办的中华医学会九届大会上,中华医学会推举了孙济中教授绘制的《国际尺度视力表》(“E”),这个表自此作为全国尺度普及开来。

而又鉴于非均等化所带来的误差,我国的缪天荣先生于1966年设计了一种对数视力表,它把国际视力表上记为1.0的正常视力记为5.0,而将视角为10分度时的视力记为4.0,其间相当于视力4.1、4.2直至4.9的图形,各比上一排形成的视角小1.259倍,而log值为0.1;这样,视力表上不论原视力为何值,改良水平的数值都具有同样的意义。

前排正中位的是缪天荣先生(注:因资料局限未能找到孙济中教授照片,深表歉意)

E字视力表相较于斯内伦视力表来说,不仅可以测量视力,还可以鉴别“散光”的现象。所谓散光,相似可以下图来展示。

因为E字视力表,可以做左右、高低等各个方位的检测,所以可以检测各个方位上潜在的异常。当然,公平来讲,兰氏C型视力表其实要比E视力表要检讨的更全面,因为兰氏视力表的启齿是朝向各个方向的,而不是高低、左右四个方向。

小小的视力表,看起来无非挂在墙上的几十个字母或图标,实则上承载着人类对视力的科学化的不懈尽力。人类的发展过程,就是这样一点点地打磨细节,以使其更加合理和科学。

虽然,目前全世界应用最广的实际上是斯内伦视力表。但是,最科学的视力表其实是LogMAR视力表,但是该视力表并没有其它几种视力表那么普及。

这是因为一张简略的视力表背后,首先依托它的是不同地域人群的应用习惯和喜好。其次,其它的视力表,除外刻薄请求,一般都能满足视力检测需求。

但是,以后更先进、更可靠、更便捷的视力检测手腕还会出来。究竟这份视力表的理念还只是100多年前的!

最后在附上E视力检测的简略详细操作流程,以期赞助人们准确检测视力:

1、一般检讨视力的距离为5米,视力表的1.0行与受检者的眼睛位于同一高度。

2、照明充分,两眼分离检讨,一般是先右后左(先检讨裸眼视力,后检讨改正视力)。检讨一眼时,须以遮眼板将另一眼完整遮住。但注意勿压迫眼球。

3、检讨时,让被检者先看清最大一行标志,如能识别,则自上而下,由大至小,逐级将较小标志指给被检者看,直至查出能清晰识别的最小一行标志。受检者读出每个视标的时光不得超过5秒。如估量患者视力尚佳,则不必由最大一行标志查起,可酌情由较小字行开端。

4、如果被检者仅能识别表上最大的“0.1”行E字缺口方向,就记载视力为“0.1”;如果能识别“0.2”行E字缺口方向,、则记载为“0.2”;如此类推。能认清“1.0”行或更小的行次者,即为正常视力。倘若对某行标志部分能够看对,部分认不出,如“0.8”行有三个字不能识别,则记载“0.8-3”,如该行只能认出三个字,则记载为“0.7+3”,余类推。或0.1~0.4每行有一个看不清则记载为上一行的视力。0.5~0.8每行许可看错一个,如果看错两个记为上一行的视力。1.0~1.2每行许可看错两个,视力在1.5以上每行许可看错三个。

5.如被检者在5米距离不能辩认出表上任何字标时,可让被检者走近视力表,直到能识别表上“0.1”行标志为止。此时的盘算办法为:视力=0.1被检者所在距离(米)/5(米).举例;如4米处能鉴别出0.1的启齿方向,则记载“0.08”(0.14/5=0.08);同样如在2米处鉴别出0.1的启齿方向,则为 “0.04”(0.12/5=0.04 )。

6.如被检者在1米处尚不能看清“0.1”行标志,则让其背光数医生手指,记载能清的最远距离,例如在30cm 处能看清指数,则记载为“30cm指数”或“CF/30cm”。如果将医生手指移至最近距离仍不能识别指数,可让其识别是否有手在眼前动摇,记载其能看清手动的最远距离,如在10cm 处可以看到,即记载为“手动10cm”或“HM/10cm”。