Чем обусловлено нормальное зрительное восприятие изображений у человека

Чем обусловлено нормальное зрительное восприятие изображений у человека

Зрительное восприятие оставляет в памяти человека наибольшую часть его чувственных впечатлений об окружающем мире. Оно происходит в результате поглощения фоторецепторами сетчатки отраженной от окружающих предметов энергии световых лучей или электромагнитных волн в диапазоне от 400 до 700 нм. Энергия поглощенных квантов света (адекватный раздражитель) преобразуется сетчаткой в нервные импульсы, поступающие по зрительным нервам к латеральным коленчатым телам, а от них — в проекционную зрительную кору. В дальнейшей переработке зрительной информации у человека участвуют свыше тридцати отделов мозга, представляющих вторичные сенсорные и ассоциативные области коры.

Рис. 17.5. Оптическая система глаза и проекция световых лучей на сетчатку. Световые лучи, отраженные от рассматриваемой части наблюдаемого объекта (точка фиксации), преломляются оптическими средами глаза (роговица, передняя камера, хрусталик, стекловидное тело) и фокусируются в центральной ямке сетчатки. Проекция световых лучей на поверхность центральной ямки обеспечивает максимальную остроту зрения благодаря малым размерам рецептивных полей и отсутствию ганглиозных и биполярных клеток на пути прохождения световых лучей к фоторецепторам.

Проецирование световых лучей на сетчатку глаза

Прежде чем попасть на сетчатку, световые лучи последовательно проходят через роговицу, жидкость передней камеры глаза, хрусталик и стекловидное тело, вместе образующие оптическую систему глаза (рис. 17.5). На каждом из этапов этого пути свет преломляется и в результате на сетчатке возникает уменьшенное и перевернутое изображение наблюдаемого предмета, этот процесс называется рефракцией. Преломляющая сила оптической системы глаза составляет около 58,6 диоптрий при рассматривании удаленных предметов и возрастает до приблизительно 70,5 диоптрий при фокусировании на сетчатку световых лучей, отраженных от близко расположенных предметов (1 диоптрия соответствует преломляющей силе линзы с фокусным расстоянием 1 м).

Источник

Чем обусловлено нормальное зрительное восприятие изображений у человека

В психическом развитии дошкольников одним из важнейших показателей следует признать степень зрительного восприятия, которая определяет успех овладения когнитивными навыками. Среди них такие важнейшие, базовые навыки, как чтение, письмо и рисование.
В ряде исследований была проанализирована взаимосвязь между развитием зрительного восприятия и созреванием у ребёнка мозговых структур. Благодаря анализу нарушений письма у учеников младших классов были обнаружены многочисленные трудности, вызванные недоразвитостью зрительного восприятия.

Что такое зрительное восприятие?

Зрительное восприятие представляет собой формирование в голове ребёнка тех ситуаций и образов внешнего мира, которые непосредственно фиксируются его глазами. Современная наука разделяет понятия «восприятие» и «сенсорные процессы», поскольку последние восприятием изначально не являются, а лишь становятся им со временем.
На всех этапах развития дошкольной педагогики одно из центральных мест занимала проблема сенсорного восприятия у ребёнка. В жизни он сталкивается с многообразием цветов, форм и прочих свойств объектов (первоначально это игрушки и бытовые предметы). Затем он знакомится с произведениями искусства – скульптурой, живописью, музыкой. Со всех сторон его окружает природа с невероятным обилием сенсорных признаков: шумами, запахами, многоцветием. Естественно, что любой малыш это всё способен воспринимать и без целенаправленного воспитания. Но при стихийном усвоении, без грамотной помощи взрослых педагогов это восприятие получается неполноценным, поверхностным. Разумеется, восприятие и ощущение поддаются совершенствованию и развитию, особенно в дошкольном возрасте.
Здесь может помочь сенсорное воспитание. Целенаправленное формирование сенсорной сферы особенно важно для детей, имеющих особенности развития, выраженные в нарушениях слуха, зрения, интеллекта, опорно-двигательного аппарата. В первые семь лет у ребёнка бурно развиваются все системы и органы. Рождаются дети с некими унаследованными биологическими качествами, к которым относятся типологические особенности таких нервных процессов, как подвижность, уравновешенность, сила. Но эти особенности являются лишь основой для дальнейшего психического и физического развития, поскольку с первых месяцев жизни определяющими факторами становятся воспитание малыша и окружающая среда.

Как развивается зрительное восприятие с возрастом ребенка?

Младший дошкольный возраст оказывается наиболее важным для развития зрительного восприятия. У ребёнка меняется характер исследовательской и ориентировочной деятельности, он переходит от простейшего манипулирования предметом к более подробному ознакомлению с ним посредством осязания и зрения.

В детской психологии остаётся дискуссионным вопрос по поводу того, на что при восприятии предмета опирается ребёнок: на узнавание его отдельных частей или на целостное отражение. Для продуктивного восприятия предмета ребёнком очень важно действие, которым малыш пользуется в процессе восприятия. В результате этого процесса он обзаводится личным опытом, одновременно усваивая и коллективный опыт. Таким образом, при развитии восприятия не только изменяется его объём, точность, осмысленность, но перестройке подвергается и сам способ восприятия, становится всё более совершенным.

Восприятие картинки

Большое значение при развитии у дошкольников зрительного восприятия имеет и восприятие картинки. Дошкольники с трудом воспринимают картинку правильно. Ведь даже на самой простой картинке, где есть хотя бы два предмета, уже присутствует какая-либо пространственная связь между ними. Для раскрытия взаимоотношения между частями изображения требуется осмысливание этих связей, поэтому картинки традиционно используются для определения общего умственного развития малыша. В своё время А. Бине использовал этот тест в придуманной им шкале измерения ума. Он и его последователь В. Штерн определили три уровня детского восприятия картинки.

Очень важен сам вопрос, с которым к ребёнку обращается взрослый. Когда воспитатель спрашивает, что дети видят на картинке, то он ориентирует их на перечисление всех подряд предметов (второстепенных и важных) в произвольном порядке. А вопрос «Что на этой картинке делают?» подталкивает малыша к раскрытию функциональных связей, иными словами, действия. При просьбе рассказать об изображённых событиях малыш пытается именно понять изображённое, то есть поднимается на уровень истолкования. То есть, ребёнок во время эксперимента может одновременно продемонстрировать все три уровня своего восприятия картинки.
С развитием восприятия дошкольники способны узнавать свойства объектов, различать предметы, выяснять, есть ли между ними некие отношения или связи. Как только появляется реакция на зрительную информацию, начинается акт зрительного восприятия, происходит выделение, анализ и синтез качеств воспринимаемых объектов, пока не наступает осознание и фиксации данной информации в виде образа восприятия. Затем зрительная информация переходит в мыслительный образ, который хранится в памяти и используется для обучения, ориентации и действий в окружающей обстановке.
Зрительное восприятие относится к важнейшим видам перцепции, оказывающим значительное влияние на психическое развитие малыша, ведь оно важно как информационным, так и операционным значением. Оно участвует в удержании равновесия, ориентировки в пространстве, регуляции позы и контроле поведения. Сформировавшееся зрительное восприятие является основой, на которой базируются использующиеся в школьном возрасте образные формы познания.

Старые и новые методы обучения детей

В воспитательной практике ещё используется устаревшая практика знакомить малышей с основными цветами и формами и требовать, чтобы они запомнили их и правильно называли. По современным представлениям такое обучение представляется малоэффективным, не способствующим зрительному развитию, поскольку резко ограничивается круг представлений малыша о свойствах предметов. К тому же, вызубривая одни разновидности, дети не обращают внимания на другие. В результате накапливаются ошибки восприятия. Например, зная только жёлтый цвет, но, не зная оранжевого, ребёнок будет воспринимать последний тоже как жёлтый.
При знакомстве детей со свойствами предметов не следует упирать на запоминание и последующее употребление их названий. Важнее, чтобы дети могли во время действий с предметами учитывать их свойства. Не страшно, если они назовут «треугольник» «крышей» или «угольником». То есть сам воспитатель должен при занятиях с детьми использовать названия форм и цветов, но не должен требовать этого от дошкольников. Вполне достаточно, чтобы они научились правильно понимать выражения «цвет», «форма», «такой же».
Но при ознакомлении с величиной предметов требования другие, поскольку у «величины» нет абсолютного значения, и понять её можно только при сравнении с другой величиной. О предмете можно сказать, что он большой, только сравнив его с другим, меньшим предметом. И подобное отношение можно зафиксировать лишь в форме слова.

Эталоны

Благодаря зрительному восприятию дети усваивают сенсорные эталоны, из-за этого у них появляются представления касательно разновидностей того или иного свойства предмета. Благодаря зрительному восприятию сенсорные способности (восприятие, ощущение, память, представление) получают удовлетворительное развитие. Поэтому дети могут на ощупь распознавать предметы, что важно для развития мелкой моторики рук. Видя перед собой предмет, дошкольники уже могут перечислить его характерные особенности. С помощью зрительного восприятия дошкольники учатся полно, точно и расчленённо воспринимать предметы, их отношения и свойства (величину, форму, цвет, положение в пространстве, тональность звука и пр.).
При восприятии цвета эталоном служат следующие цвета:

Геометрические фигуры служат эталонами формы. Но изучение их на занятиях воспитания сенсорной культуры отличается от их изучения при формировании начальных математических представлений. Здесь происходит знакомство с треугольником, кругом (овалом), прямоугольником (квадратом). Позднее присоединяется форма трапеции. В любом случае необходимо привить умение распознавать форму, называть её словесно и манипулировать ею, а не заниматься её анализом (перечислять количество сторон, величину углов и т. д.).
При этом, как отдельные фигуры школьникам преподносятся круг и овал, прямоугольник и квадрат, здесь не учитываются геометрические соотношения, например, то, что квадрат является частным случаем прямоугольника.
Эталоны величины условны и относительны, поэтому для её определения нужны условные меры. Из-за этого размеры отличаются от геометрических форм условностью. Люди произвольно устанавливают систему мер, используя произвольные единицы, зато геометрические фигуры – это отвлечения от формы реальных предметов. Для усвоения системы мер и способов их применения нужна выходящая за пределы дошкольного обучения математическая подготовка. Хотя в области восприятия метрическая система не всегда нужна.
Величина предмета определяется по его месту в ряду похожих предметов. Ребёнок сопоставляет размеры, используя понятия «маленький», «большой», «самый большой» и т. п.

Цвет или форма – что важнее для ребенка?

При развитии зрительного восприятия важными моментами становится восприятие формы и цвета. Психологи до сих пор спорят, какой из признаков является основным для восприятия предмета в процессе их чувственного познания дошкольниками. Некоторые учёные придерживались того мнения, что до 7 лет дети «слепы к форме». Советские же исследователи смогли показать, что в восприятии дошкольника форма не только играет ведущую роль, но и обнаружили несколько условий, позволяющих легче понять сложное соотношение цвета и формы предмета. Изучая восприятие дошкольников, учёные выяснили, что опознавательным признаком для ребёнка цвет предмета становится лишь тогда, когда более сильный признак формы не получил по какой-то причине сигнального значения. Особенно выраженными являются эти факты при восприятии малышом незнакомых предметов.
Также важна и поставленная перед ребёнком задача. Если требуется выложить узор из одноцветных фигур, то он будет ориентироваться на форму, а если на цветном фоне нужно будет спрятать аналогичного цвета фигуру, то преобладающим фактором станет цвет. Бывают задачи, где детям приходится ориентироваться сразу на оба признака. Если в предложенном задании нет конфликта между формой и цветом, то уже младшие дошкольники начинают правильно ориентироваться в форме предмета, предложенного силуэтом или лишь контуром. Уяснив названия геометрических фигур, малыши легко оперируют соответствующими им формами, обнаруживая их в знакомых предметах, то есть форма здесь уже отвлекается от предметного содержания. Дверь они определяют, как прямоугольник, глобус как шар, воронку как сочетание конуса с узким цилиндром. В результате форма визуализируется, становится для малыша сигнальным значением, абстрагируется и обозначается соответствующим словом.
В целом развитие зрительного восприятия – необратимый процесс. Если приостанавливается положительное воздействие, то данное качество может замедлить или полностью остановить своё развитие. Поэтому важным является комплексное развитие у дошкольников зрительного восприятия.

Источник

Оценка общего зрительного восприятия

В статье рассматриваются основные параметры оценки эффективности зрительного восприятия и их роль в общей удовлетворенности людей своим зрением в реальных жизненных ситуациях, а также влияние на это восприятие дизайна и материала корригирующих линз.

Ключевые моменты статьи по данным последних опубликованных клинических исследований

Введение

Наше общее зрительное восприятие зависит от множества факторов. Измерение остроты зрения по таблице Снеллена с высокой контрастностью букв позволяет получить информацию всего лишь об одном показателе общего зрительного восприятия. Хотя острота зрения и является наи­более часто определяемым количественным параметром в клини­ческой практике, фактически она слабо соотносится с динамическим диапазоном задач, выполня­емых зрительной системой человека в реальных условиях [1]. Для более полного описания общего уровня удовлетворенности людей зрительным восприятием необходимо учитывать такие факторы, как ориентирование в пространстве, эффективность дискриминации и продолжительность зрительного восприятия без утомления [2]. Кроме того – и особенно это касается пользователей КЛ – следует учитывать, что общее ощущение зрительного комфорта включает в себя совокупность зрительных и физических ощущений [3]. В данной статье рассмотрены ключевые параметры оценки эффективности зрительного восприятия и их роль в общей удовлетворенности зрением в реальных ситуациях, а также возможное влияние на это восприятие дизайна и материала корригирующих линз.

Ключевые параметры оценки эффективности зрительного восприятия

Острота зрения

Хотя остроту зрения измерить достаточно просто, это статический параметр оценки зрения, который обычно определяется с использованием высококонтрастного объекта в условиях достаточно яркого освещения. В то же время в реальных ситуациях, значительно более динамичных, глаз может фокусироваться на объектах с очень разными пространственно-частотными характеристи­ками в постоянно меняющихся условиях осве­щения и контрастности. Кроме того, существует ряд факторов, которые могут влиять на общую эффективность зрительного восприятия. К ним относятся: качество слезной пленки, вариабельность аберраций высших порядков при изменении размера зрачка, а также роль, которую играет головной мозг при обработке аспектов видимого изображения. Если учитывать эти переменные, не будет удивительным тот факт, что все мы, вероятно, сталкивались с двумя пациентами с одинаковой остротой зрения, но совершенно по-разному описывающими общую удовлетворенность своим зрением.

Функция контрастной чувствительности

Чтобы описать качество зрения не только в отношении его остроты, нужно оценить функцию контрастной чувствительности (ФКЧ). Добиться этого можно, показывая пациенту объекты с разной контрастностью и пространственно-частотными характеристиками. Для каждого стимула необходимо указать пороговое значение различимости. Эти данные позволяют определить ФКЧ и нарисовать ее график [4], на котором площадь под полученной кривой указывает на общее зрительное пространство, воспринимаемое пациентом [5]. Чем больше площадь под кривой ФКЧ, тем лучше пространственное (предметное) зрение. Ограничения остроты зрения при описании эффективности зрительного восприятия показаны на рис. 1, где это значение представлено только одной крайней точкой на кривой ФКЧ. Таким образом, предполагается, что ФКЧ тесно связана с функциональными изменениями зрения в течение суток [6–8]. Различия в остроте зрения и ФКЧ отчетливо наблюдаются при многих состояниях, в том числе при катаракте и возрастной макулярной дегенерации, когда выраженное ухудшение ФКЧ можно выявить еще до значительного снижения остроты зрения [5].

Рис. 1. Функция контрастной чувствительности: ОЗ НК – острота зрения при низкой контрастности, ОЗ ВК – острота зрения при высокой контрастности
Изображение любезно предоставлено компанией «Адаптив Сенсори Текнолоджи, Инк» (Adaptive Sensory Technology, Inc.)

В условиях исследования проверка ФКЧ требует участия опытных специалистов и многократных, затратных по времени измерений. Однако недавние достижения в области оценки ФКЧ позволили существенно сократить продолжительность этой процедуры. Компьютерная обработка данных ускоряет оценку ФКЧ за счет эффективного использования информации, полученной в ходе эксперимента, с учетом теоретических знаний об общей форме ФКЧ. Благодаря оценке параметров ФКЧ результат однократного определения пространственной частоты поможет выполнить оценку для всех частот [9]. Определение ФКЧ традиционными методами занимает 30–60 мин. Методика быстрого определения ФКЧ (БФКЧ) позволяет получить результаты в течение 10 мин или даже быстрее, и эти данные полностью сопоставимы с результатами, полученными традиционными методами [9].

Полагают, что ФКЧ тесно связана с еже­дневной функцией зрения [6–8]. Путем количественной оценки эффективности зрительного восприятия в диапазоне пространственных частот обнаружено, что ФКЧ или более специфичный параметр, такой как площадь под кривой ФКЧ, очень чувствительны к изменениям эффективности зрительного восприятия [10]. Например, было показано, что площадь под кривой ФКЧ уменьшается на 0,31, 0,48 и 0,57 логарифмических единиц у людей после 60, 70 и 80 лет [11]. Также выраженное улучшение остроты зрения после хирургического лечения катаракты у пяти пациентов сопровождалось в среднем увеличением на 0,53 логарифмических единиц [11]. В данном исследовании по оценке производительности метода БФКЧ для выявления изменений эффективности зрительного восприятия Ху (Hou) и соавторы обобщили данные, которые свидетельствуют, что изменение площади под логарифмической кривой ФКЧ на 0,15, 0,30 и 0,45 логарифмических единиц соответствует слабо выраженным, умеренным и выраженным изменениям ФКЧ в клинических популяциях.

Помимо оценки и мониторинга офтальмологических патологий, метод БФКЧ также использовался для определения эффективности различных КЛ. Было обнаружено, что использование однодневных КЛ Acuvue Oasys сопровождается увеличением площади под кривой ФКЧ на 14–30 % по сравнению с такими же двухнедельными (отрицательный контроль) или однодневными линзами с +0,25 дптр (положительный кон­троль) [13].

Зрительная система

Зрительная система является сложной и включает в себя несколько переменных, которые могут влиять на общее зрительное восприятие. Ранее уже упоминался процесс обработки информации нейронами головного мозга, при котором пробелы в изображении могут интерполироваться на основании ранее полученных знаний. В самом глазу, помимо точной коррекции сферических и астигматических ошибок, на качество зрения также влияют аберрации более высоких порядков. Такие аберрации, к примеру, как кома (несимметричная аберрация), сферическая аберрация и «трилистник», варьируются по величине в зависимости от размера зрачка, который в свою очередь меняется, исходя из уровня освещенности, аккомодации, возраста человека и рефракции. Качество слезной пленки как первой границы раздела оптической системы и воздуха также имеет большое значение, а пользователи КЛ, с этой точки зрения, требуют особого внимания ввиду известных дополнительных дестабилизирующих эффектов при ношении КЛ [14].

Далее рассматриваются аспекты рассеяния света, являющегося причиной бликов и ореолов, при прохождении через зрительную систему. В целом рассеяние света – это процесс, при котором свет отклоняется от своей траектории вследствие взаимодействия с локальными неоднородностями в средах глаза. Такое рассеяние света внутри глаза, которое не связано с состоянием рефракции, может существенно ухудшать контрастность изображения на сетчатке, особенно при наблюдении объектов, имеющих источники яркого света или отблески [15]. Влияние рассеяния света внутри глаза на эффективность зрительного восприятия, как и отрицательное влияние некоторых видов офтальмологической патологии, не всегда можно количественно оценить только по остроте зрения. Это указывает на необходимость использования других параметров его оценки [16].

Что касается устранения части этих нежелательных эффектов, то здесь может быть полезно использовать фильтры для уменьшения общей освещенности или защиты от источников света с определенными длинами волн. На какие же параметры эффективности зрительного восприятия можно повлиять за счет использования определенных светофильтров?

Ключевые параметры оценки эффективности зрительного восприятия, на которые влияет использование светофильтра

Блики

Блики возникают тогда, когда яркость освещения или коэффициенты яркости чрезмерно высоки по отношению к состоянию адаптации. Блики снижают контрастную чувствительность [17] и остроту зрения при высокой и низкой контрастности [18]. Американский национальный институт стандартизации офисного освещения (ANSI/IES RP-1-12) разделяет блики на два типа: слепящие блики, временно ухудшающие зрение, и дискомфортные – вызывающие раздражение от воздействия света. В ответ на блики человек часто испытывает некоторый дискомфорт и, помимо сужения зрачка и прищуривания, пытается отвести взгляд от их источника. Типичными примерами являются прикрывание глаз от солнечного света в яркий день или отведение взгляда от света встречных фар автомобилей во время вождения ночью (рис. 2). Хотя использование фильтров, таких как солнцезащитные очки, не приводит к изменению коэффициента яркости, смотреть через них более комфортно, поскольку уменьшается общее воздействие света на сетчатку. Использование спектральных фильтров помогает уменьшить влияние обоих типов бликов: оно повышает устойчивость к слепящим бликам и увеличивает ширину полосы частот для комфортного зрительного восприятия при наличии дискомфортных бликов (табл. 1).

Рис. 2. Примеры источников бликов: солнце (слева) и фары автомобиля (справа)

Прищуривание

При чрезмерно ярком свете человек прищуривается, пытаясь уменьшить дискомфорт в глазах от его воздействия. В повседневной жизни необходимость прищуриваться в течение длительного времени может привести к дискомфорту и зрительному утомлению. Было доказано, что блики вызывают такую реакцию век из-за сокращения круговой мышцы глаза [19–20]. Это приводит к ощущениям утомления глаз и дискомфорта [3, 19]. В условиях исследования реакция в виде прищуривания может быть использована для измерения рефлексов на различные источники света. Учитывая, что прищуривание происходит в ответ на влияние чрезмерно яркого света, логично предположить следующее: использование спектральных фильт­ров могло бы уменьшить выраженность этой реакции.

«Вспышки»/ореолы

Дисфотопсия – состояние, при котором появляются ореолы, «вспышки» или блики (рис. 3). Оно часто отмечается у пациентов с искусственными хрусталиками или после операции ЛАСИК. Возрастные изменения органа зрения сопровождаются увеличением рассеяния света внутри глаза, что повышает частоту возникновения дисфотопсии. При изучении эффективности зрительного восприятия у автомобилистов с нарушением зрения и без него Ортис (Ortiz) с коллегами обнаружили, что водители с патологией обладают повышенной чувствительностью к бликам и отмечают появление более крупных ореолов вокруг центральных источников света, что существенно снижает способность замечать периферические [21]. Предполагалось, что при ухудшении эффективности зрительного восприятия водителю сложнее заметить пешеходов и дорожные знаки – это считается фактором риска при вождении автомобиля. Учитывая наличие связи с рассеянием света и бликами, опять же логично предположить, что использование спектральных фильтров помогло бы уменьшить восприятие «вспышек» и ореолов.

Рис. 3. Пример бликов в виде вспышек, наблюдаемых от света фар встречного автомобиля

Цветовой контраст

Представьте черно-белую картину, где меняется только яркость изображения. Это пример ахроматического контраста. Цветное изображение будет различаться по хроматичности (насыщенности цвета) (рис. 4), которая может проявляться в пространственном выражении, то есть как пространственный цветовой контраст, или во времени – временной цветовой контраст [22]. Пространственный контраст на рис. 4 меняется за счет разного цвета листьев на дереве, в то время как временной цветовой контраст может проявляться в виде изменения различий между этими цветами во времени в зависимости от окружающего освещения в течение дня. График цветовой ФКЧ показывает, что при низких пространственных частотах цветовая контрастная чувствительность более выражена, чем ахроматическая. При высоких пространственных частотах наблюдается значительно бóльшая ахроматическая контрастная чувствительность, что можно видеть на крайнем дальнем участке кривой ФКЧ, где измеряется острота зрения при высокой контрастности с использованием черно-белого объекта. Различия также существуют между разными цветами: более высокая контрастная чувствительность характерна для красно-зеленых цветов на решетке, а меньшая – для сине-желтых. Эти различия можно использовать в совокупности с ахроматической ФКЧ для подробной оценки эффективности зрительного восприятия. Усиление контраста, в том числе цветового, за счет использования фильтров улучшает общее пространственное зрение благодаря лучшему ви´дению краев наблюдаемых объектов [23, 24]. Представьте, как улучшенный цветовой контраст может помочь отличать детали, например, синее небо от зеленых деревьев на представленном изображении (рис. 4).

Рис. 4. Изображение, иллюстрирующее понятие цветового контраста.

Время восстановления после стрессового воздействия света

Связанный с бликом фотостресс является последствием влияния чрезмерно яркого слепящего блика на орган зрения. После воздействия яркого света зрительной системе необходимо время для коррекции состояния, адаптации. Время восстановления после стрессового воздействия света используют в качестве клинического параметра оценки функции зрения. Это позволяет дифференцировать ряд разных патологических состояний: более длительное время восстановления было выявлено у пациентов с макулопатией по сравнению с пациентами с поражением зрительного нерва [25]. Внезапная потеря зрения может привести к инвалидизации. В качестве ежедневно встречающегося примера можно привести время, которое требуется на восстановление зрения после ослепления светом (слепящий блик) фар встречной машины при вождении автомобиля. Использование спектрального фильтра может ускорить восстановление после стрессового воздействия света [26, 27], а в нашем примере из реальной жизни – потенциально повысить безопасность вождения.

Зрительный диапазон, который обеспечивают светофильтры

Считается, что при рассматривании многих объектов вне помещения человек воспринимает большое количество средне- и длинноволнового света [28]. Он видит предметы на общем фоне, в котором преобладает коротковолновой свет: атмосфера Земли рассеи­вает этот коротковолновой свет с образованием типичной дымки, которая напоминает голубое небо. Эта голубая дымка ухудшает видимость, в результате чего мы видим не так хорошо и не так далеко. Спектральные фильтры позволяют сделать шире зрительный диапазон за счет блокирования рассеянного синего света, ассоциированного с дымкой. Такое расширение позволяет лучше рассматривать детали на бóльшем расстоянии. Теоретически это принесет пользу пациентам: при игре в гольф они смогут четче различать детали на дальних расстояниях, а у пилотов воздушных судов улучшится зрительное восприятие.

Влияние фотохромных очковых линз на эффективность зрительного восприятия

Принципы, лежащие в основе широкого использования фотохромных очковых линз, заключаются в создании фильтра, который адаптируется к разным уровням освещенности, воздействующим на глаза в повсе­дневной жизни. Однако влияние этих линз на функцию зрения изучено недостаточно хорошо. В недавнем исследовании, посвященном этому вопросу, ученые внимательно подошли к выбору параметров оценки функции зрения, чтобы наилучшим образом отразить реальные условия [29]. Воздействие слепящего и дискомфортного бликов, цветовой контраст и время восстановления после стрессового воздействия света оценивали у 75 здоровых взрослых добровольцев в возрасте от 19 до 73 лет [средний возраст = (45,61 ± 13,24) года]. Исследователи взяли три типа частично активированных фотохромных линз с коэффициентом пропускания света в стабильном состоянии 63 % (серый 1), 71 % (серый 2) и 71 % (коричневый) и сравнили их с прозрачными линзами из поликарбоната с коэффициентом – 92 %. Стимулы, которые они использовали для измерения четырех зрительных функций, близко совпадали с источниками света вне помещения. Например, спектр ксенонового света применялся для оценки воздействия слепящего блика и восстановления после стрессового воздействия яркого солнечного света.

Результаты показали, что изученные зрительные функции заметно улучшились при применении всех активированных фото­хромных линз по сравнению с прозрачными линзами (табл. 2). Был сделан вывод, что использование фильтров в виде фото­хромных линз существенно повышает способность пациента справляться с интенсивным широкополосным и коротковолновым светом и адаптироваться к норме после воздействия интенсивного фотострессового фактора [29]. При снижении интенсивности влияния света пигментный слой сетчатки обесцвечивается в меньшей степени, что приводит к небольшим изменениям состояния адаптации и быстрому восстановлению. Важно отметить, что эти данные можно использовать в реальных ситуациях. Например, во время вождения автомобиля со скоростью 97 км/ч среднее уменьшение времени восстановления после стрессового воздействия света почти на 5 с означает, что при использовании активированных фотохромных линз объект на дороге можно будет увидеть примерно на 145 м раньше, чем в прозрачных линзах.

В еще одной работе было изучено влияние интраокулярных линз (ИОЛ), содержащих фильтры для синего света, на эффективность зрительного восприятия. При сравнении с ИОЛ, не имеющими защиту от видимого синего света, пациенты, использовавшие ИОЛ с фильтром для синего излучения, отмечали уменьшение слепящих бликов и улучшение параметров безопасного вождения во время теста на специальном симуляторе [30]. По результатам исследования был сделан вывод о том, что использование спектральных фильтров может, к примеру, повысить безопасность вождения в дневное время при наличии бликов [30]. В отдельном исследовании in vivo при контралатеральном сравненим ИОЛ с фильтром для синего света и без него было выявлено значимое положительное изменение в восприятии слепящих бликов, а также улучшение порога цветового контраста и восстановления после стрессового воздействия света при использовании ИОЛ с фильтром [27].

Хотя наличие фильтров для синего света не улучшает остроту зрения, существует множество примеров спектральных фильт­ров в природе, что позволяет догадаться об их роли в формировании эволюционного преимущества [31]. У людей значительная часть фильтрации выполняется с участием макулярного пигмента на основе желтого – лютеина и зеаксантина. Было показано, что использование защитного экрана для колбочек центральной ямки от коротковолнового света улучшает восприятие слепящих бликов, цветовой контраст и восстановление после стрессового воздействия света [31]. Эти результаты позволяют подтвердить наблюдения, описанные у других видов, согласно которым применение фильтров для желтого света улучшает многие аспекты эффективности зрительного вос­приятия.

Следующий этап эволюции контактных линз

В апреле 2018 года Управление США по контролю качества пищевых продуктов, медикаментов и косметических средств (FDA) одобрило использование КЛ с дополнительной функцией автоматического затемнения линзы при воздействии яркого света. Линзы Acuvue Oasys с технологией Transitions* были разработаны более чем за 10 лет в стратегическом партнерстве с компанией Transitions Optical. Это первые КЛ в своей категории, обеспечивающие пользователям коррекцию зрения и имеющие динамический фотохромный фильтр, постоянно уравновешивающий количество света, воздействующего на глаза. После начала продаж в 2019 году этих линз в течение нескольких месяцев ожидается получение большего объема информации, результатов клинических исследований и отзывов пациентов о применении этой новой технологии адаптивного светофильтра.

Заключение

Список литературы

Авторы:
Б. Р. Хэммонд, профессор, участник программы исследований головного мозга и поведения Университета штата Джорд­жия, главный исследователь Лаборатории офтальмологии, консультант компании «Джонсон и Джонсон Вижн» (Атланта, США)
Л. М. Ренци-Хэммонд, доцент кафедры психологии в Университете штата Джорджия (Джорджия, США)
Дж. Буч, главный оптомет­рист в области научных исследований компании «Джонсон и Джонсон Вижн» (Атланта, США)
Д. Нэнкивил, инженер-разработчик компании «Джонсон и Джонсон Вижн» (Атланта, США)

Перевод предоставлен компанией «Джонсон и Джонсон Вижн»

Данная публикация аналогична статье «Методы оценки общего зрительного восприятия» (Measuring Total Visual Experience), которая была опубликована в выпуске журнала Contact Lens Spectrum
в декабре 2018 года, и используется с разрешения «ПентаВижн ЛЛС» (PentaVision LLC).

Печатная версия статьи опубликована в журнале «Современная оптометрия» [2021. № 2 (141)].

По вопросам приобретения журналов и оформления подписки обращайтесь в отдел продаж РА «Веко»:

Источник