Периферийное зрение - Peripheral vision

Об альбоме "Оборот" см. Peripheral Vision (альбом).
Двойная система e.jpg
Периферийное зрение человеческого глаза
Поле зрения человеческого глаза

Периферийное зрение, или же непрямое зрение, является зрение как это происходит за пределами точка фиксации, т.е. вдали от центра взгляда. Подавляющее большинство площади в поле зрения входит в понятие периферического зрения. «Дальнее периферическое» зрение относится к области на краях поля зрения, «средне-периферическое» зрение относится к средним эксцентриситетам, а «ближнепериферическое», иногда называемое «парацентральным» зрением, существует рядом с центр посмотреть.[1]

Границы

Внутренние границы

Внутренние границы периферийного зрения могут быть определены любым из нескольких способов в зависимости от контекста. В повседневном языке термин «периферическое зрение» часто используется для обозначения того, что в техническом обиходе можно было бы назвать «дальним периферическим зрением». Это видение вне диапазона стереоскопического зрения. Его можно представить как ограниченный в центре кругом радиусом 60 ° или диаметром 120 ° с центром вокруг точки фиксации, то есть точки, на которую направлен взгляд.[2] Однако при обычном использовании периферическое зрение может также относиться к области за пределами круга радиусом 30 ° или диаметром 60 °.[3][4] В областях, связанных со зрением, таких как физиология, офтальмология, оптометрия, или же наука о видении в целом, внутренние границы периферического зрения определяются более узко в терминах одной из нескольких анатомических областей центральной сетчатки, в частности ямка и пятно.[1]

Ямка представляет собой конусообразное углубление в центральной части сетчатки диаметром 1,5 мм, что соответствует[5] до 5 ° поля зрения.[6] Внешние границы фовеа видны под микроскопом или с помощью микроскопических технологий визуализации, таких как ОКТ или микроскопическая МРТ. При просмотре через зрачок, как при осмотре зрения (с помощью офтальмоскоп или же фотография сетчатки ) может быть видна только центральная часть ямки. Анатомы называют это клинической ямкой и говорят, что она соответствует анатомической ямке, структуре диаметром 0,35 мм, соответствующей 1 градусу поля зрения. В клинической практике центральная часть ямки обычно обозначается просто как ямка.[7][8][9]

Что касается остроты зрения "фовеальный зрение »можно определить как зрение, использующее часть сетчатки, в которой достигается острота зрения не менее 20/20 (6/6 метрических единиц или 0,0 LogMAR; в международном масштабе 1,0). Это соответствует использованию фовеальной бессосудистой зоны (FAZ). диаметром 0,5 мм, что соответствует 1,5 ° поля зрения. Хотя центральные структуры сетчатки часто идеализируются как идеальные круги, они имеют тенденцию быть неправильными овалами. Таким образом, фовеальное зрение также можно определить как центральные 1,5–2 ° поля зрения. Поле зрения.Зрение внутри ямки обычно называется центральным зрением, а зрение вне ямки или даже вне ямки называется периферическим или непрямым зрением.[1]

Кольцевая область, окружающая ямку, известная как парафовеа, иногда считается, что это промежуточная форма зрения, называемая парацентральным зрением.[10] Парафовеа имеет внешний диаметр 2,5 мм, что соответствует 8 ° поля зрения.[11][12]

В пятно следующая большая область сетчатки определяется как имеющая не менее двух слоев ганглии (пучки нервов и нейронов) и иногда рассматривается как определяющий границы центрального и периферического зрения.[13][14][15] (Но это спорно[16]). Оценки размера макулы различаются[17], его диаметр оценивается в 6 ° - 10 °[18] (соответствует 1,7 - 2,9 мм), до 17 ° поля зрения (5,5 мм[5]).[19][12] Этот термин известен широкой публике благодаря широко распространенному дегенерация желтого пятна (AMD) в более старшем возрасте, когда центральное зрение потеряно. При осмотре из зрачка, как при осмотре зрения, может быть видна только центральная часть макулы. Считается, что эта внутренняя область, известная анатомам как клиническая макула (а в клинических условиях просто как макула) соответствует анатомической ямке.[20]

Граница между ближним и средним периферическим зрением в радиусе 30 ° может быть основана на нескольких характеристиках зрительной способности.Острота зрения систематически снижается до 30 ° эксцентриситета: при 2 ° острота зрения составляет половину значения фовеала, при 4 ° - одну треть, при 6 ° - одну четвертую и т. д. При 30 ° это одна шестнадцатая от значения фовеа.[21][1] С этого момента спад будет более резким.[22][23] (Обратите внимание, что было бы неправильно сказать, что значение было уменьшено вдвое. каждый 2 °, как сказано в некоторых учебниках или в предыдущих версиях этой статьи.) [16]Восприятие цвета сильное при 20 °, но слабое при 40 °.[24] Таким образом, 30 ° можно рассматривать как разделительную линию между адекватным и плохим цветовосприятием.[нужна цитата ]. В зрении, адаптированном к темноте, светочувствительность соответствует плотности палочек, которая достигает максимума при 18 °. От 18 ° к центру плотность стержня быстро уменьшается. При удалении от центра на 18 ° плотность стержня уменьшается более постепенно, по кривой с отчетливыми точками перегиба, что приводит к появлению двух горбов. Внешний край второго горба находится под углом около 30 ° и соответствует внешнему краю хорошего ночного видения.[25][26][27]

Внешние границы

Классическое изображение формы и размера поля зрения[28]

Внешние границы периферического зрения соответствуют границам поле зрения в целом. Для одного глаза протяженность поля зрения может быть (приблизительно) определена с помощью четырех углов, каждый из которых измеряется от точки фиксации, то есть точки, на которую направлен взгляд. Эти углы, представляющие четыре основных направления, составляют 60 ° вверх, 60 ° в носу (к носу), 70–75 ° вниз и 100–110 ° во времени (от носа к виску).[29][28][30][31][32] Комбинированное поле зрения для обоих глаз составляет 130–135 ° по вертикали.[33][34] и 200–220 ° по горизонтали.[28][35]

Характеристики

Потеря периферического зрения при сохранении центрального зрения известна как туннельное зрение, а потеря центрального зрения при сохранении периферического зрения известна как центральная скотома.

Периферическое зрение слабое люди, особенно при различении деталь, цвет, и форма. Это связано с тем, что плотность рецепторных и ганглиозных клеток в сетчатка больше в центре и ниже по краям, и, кроме того, представление в зрительной коре намного меньше, чем у ямки[1] (видеть зрительная система для объяснения этих понятий). Распределение рецепторных клеток по сетчатке различается между двумя основными типами: стержневые клетки и конические клетки. Стержневые клетки не могут различать цвет и пик плотности на ближней периферии (при эксцентриситете 18 °), в то время как плотность колбочек наиболее высока в самом центре, т.е. ямка, а оттуда быстро убывает (обратной линейной функцией).

Пороги слияния мерцания снижается к периферии, но медленнее, чем другие зрительные функции; так что периферия имеет относительное преимущество в замечании мерцания.[1] Периферийное зрение также относительно хорошо обнаруживает движение (особенность Магно клетки ).

Центральное зрение относительно слабо в темноте (скопическое зрение), поскольку колбочковые клетки не чувствительны при низких уровнях освещения. Палочковые клетки, которые сконцентрированы дальше от ямки, работают лучше, чем колбочек, при слабом освещении. Это делает периферийное зрение полезным для обнаружения слабых источников света ночью (например, слабых звезд). Из-за этого пилотов учат использовать периферийное зрение для поиска самолетов в ночное время.[нужна цитата ]

Овалы A, B и C показывают, какие части шахматной ситуации шахматные мастера могут правильно воспроизвести своим периферийным зрением. Линии показывают путь фиксации фовеа за 5 секунд, когда задача - как можно точнее запомнить ситуацию. Изображение из[36] на основе данных[37]

Различия между фовеальный (иногда также называемое центральным) и периферическое зрение отражаются в тонких физиологических и анатомических различиях в зрительная кора. Различные зрительные области способствуют обработке зрительной информации, поступающей из разных частей поля зрения, а комплекс зрительных зон, расположенных вдоль берегов межполушарной щели (глубокая борозда, разделяющая два полушария мозга), был связан с периферическим зрением. . Было высказано предположение, что эти области важны для быстрой реакции на визуальные раздражители на периферии и для отслеживания положения тела относительно силы тяжести.[38]

Функции

Основные функции периферического зрения:[36]

  • распознавание хорошо известных структур и форм без необходимости фокусировки по фовеальной линии зрения
  • выявление схожих форм и движений (Гештальт-психология законы)
  • передача ощущений, составляющих основу детального визуального восприятия

Чрезвычайное периферическое зрение

Вид сбоку человеческого глаза при временном обзоре примерно на 90 °, иллюстрирующий, как радужная оболочка и зрачок кажутся повернутыми к наблюдателю из-за оптических свойств роговицы и водянистой влаги.

При просмотре под большими углами кажется, что радужная оболочка и зрачок повернуты к наблюдателю из-за оптического преломления в роговице. В результате зрачок все еще может быть виден под углами более 90 °.[39][40][41]

Конусообразный край сетчатки

Ободок сетчатки содержит большую концентрацию колбочек. Сетчатка распространяется дальше всего в верхноносовом квадранте 45 ° (в направлении от зрачка к переносице) с наибольшей протяженностью поля зрения в противоположном направлении, нижнем височном квадранте 45 ° (от зрачка любым глазом к нижней части ближайшего уха). Считается, что зрение в этой крайней части поля зрения связано с обнаружением угрозы, измерением оптического потока, постоянства цвета или циркадного ритма.[42][43][44]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж Страсбургер, Ганс; Рентшлер, Инго; Юттнер, Мартин (2011). «Периферийное зрение и распознавание образов: обзор». Журнал видения. 11 (5): 13. Дои:10.1167/11.5.13. ISSN  1534-7362. PMID  22207654.
  2. ^ Сардиния, Джилл; Шелли, Сьюзен; Рутцен, Аллан Ричард; Скотт М. Стейдл (2002). Энциклопедия слепоты и нарушения зрения. Публикация информационной базы. п. 253. ISBN  978-0-8160-6623-0. Получено 30 ноября 2014.
  3. ^ Гросвенф, Теодор; Гросвенф, Теодор П. (2007). Оптометрия первичной медико-санитарной помощи. Elsevier Health Sciences. п. 129. ISBN  978-0-7506-7575-8. Получено 29 ноябрь 2014.
  4. ^ Бхисе, Вивек Д. (15 сентября 2011 г.). Эргономика в процессе проектирования автомобилей. CRC Press. п. 68. ISBN  978-1-4398-4210-2. Получено 30 ноября 2014.
  5. ^ а б 1 мм = 3,436 °
  6. ^ Миллодот, Мишель (30 июля 2014 г.). Словарь по оптометрии и визуализации. Elsevier Health Sciences UK. п. 250. ISBN  978-0-7020-5188-3. Получено 30 ноября 2014.
  7. ^ Смолл, Роберт Г. (15 августа 1994 г.). Клинический справочник по офтальмологии. CRC Press. п. 134. ISBN  978-1-85070-584-0. Получено 29 ноябрь 2014.
  8. ^ Пейман, Голам А.; Мефферт, Стивен А .; Чжоу, Фамин; Манди Д. Конвей (27 ноября 2000 г.). Витреоретинальные хирургические методы. CRC Press. С. 6–7. ISBN  978-1-85317-585-5. Получено 29 ноябрь 2014.
  9. ^ Альфаро, Д. Вирджил (2006). Возрастная дегенерация желтого пятна: всеобъемлющий учебник. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п. 3. ISBN  978-0-7817-3899-6. Получено 29 ноябрь 2014.
  10. ^ Колман, Эндрю М. (2009). Словарь психологии. Издательство Оксфордского университета. п. 546. ISBN  978-0-19-953406-7. Получено 30 ноября 2014.
  11. ^ Swanson, Уильям H .; Рыба, Гэри Э. (1995). «Цветовое совпадение пораженных глаз с хорошей остротой: обнаружение дефицита оптической плотности колбочек и хроматической дискриминации». Журнал Оптического общества Америки A. 12 (10): 2230. Дои:10.1364 / JOSAA.12.002230. ISSN  1084-7529.
  12. ^ а б Поляк, С. Л. (1941). Сетчатка. Чикаго: Издательство Чикагского университета.
  13. ^ Моррис, Кристофер Г. (1992). Словарь академической прессы по науке и технологиям. Gulf Professional Publishing. п. 1610. ISBN  978-0-12-200400-1. Получено 29 ноябрь 2014.
  14. ^ Ландольт, Эдмунд (1879). Свон М. Бернетт (ред.). Руководство по осмотру глаз. D.G. Бринтон. п.201. Получено 29 ноябрь 2014.
  15. ^ Джонстон, Дж. Милтон (1892). Глазные исследования; Серия уроков по зрению и визуальным тестам. Джонстон. п.56. Получено 29 ноябрь 2014.
  16. ^ а б Страсбургер, Ганс (2019). «Семь мифов о тесноте и периферийном зрении». Препринты PeerJ. 6: e27353.
  17. ^ поскольку нет четких границ
  18. ^ Устрица, Клайд В. (1999). Человеческий глаз, структура и функции. Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates. ISBN  0-87893-645-9.; размеры по данным Поляка, Эстерберга и Курчо.
  19. ^ Гупта, АК .; Мазумдар, Шахана; Чоудри, Саураб (2010). Практический подход к офтальмоскопической диагностике сетчатки. Издательство Jaypee Brothers. п. 4. ISBN  978-81-8448-877-7. Получено 30 ноября 2014.
  20. ^ Альфаро, Д. Вирджил; Керрисон, Джон Б. (4 сентября 2014 г.). Возрастная дегенерация желтого пятна. Wolters Kluwer Health. С. 36–7. ISBN  978-1-4698-8964-1. Получено 30 ноября 2014.
  21. ^ Снижение согласно E2/(E2+E), куда E эксцентриситет в градусах угла обзора, и E2 постоянная приблизительно 2 °. An E2 значение 2 ° получено из рисунка 1 Анстиса (1974), при этом значение фовеальной области принято за стандартную остроту зрения 20/20.
  22. ^ Анстис, С. М. (1974). «Диаграмма, показывающая изменения остроты зрения в зависимости от положения сетчатки». Исследование зрения. 14: 589–592. Дои:10.1016/0042-6989(74)90049-2.
  23. ^ Besharse, Joseph C .; Бок, Дин (2011). Сетчатка и ее заболевания. Академическая пресса. п. 4. ISBN  978-0-12-382198-0.
  24. ^ Абрамов, Израиль; Гордон, Джеймс; Чан, Гувер (1991). «Появление цвета в периферической сетчатке: влияние размера стимула». Журнал Оптического общества Америки A. 8 (2): 404. Дои:10.1364 / JOSAA.8.000404. ISSN  1084-7529.
  25. ^ Себаг, Дж. Стекловидное тело. Springer. п. 484. ISBN  978-1-4939-1086-1. Получено 2 декабря 2014.
  26. ^ Ли Чжаопин (8 мая 2014 г.). Понимание видения: теория, модели и данные. ОУП Оксфорд. п. 37. ISBN  978-0-19-100830-6. Получено 2 декабря 2014.
  27. ^ Макилвейн, Джеймс Т. (28 ноября 1996 г.). Введение в биологию зрения. Издательство Кембриджского университета. п.92. ISBN  978-0-521-49890-6. Получено 2 декабря 2014.
  28. ^ а б c Traquair, Гарри Мосс (1938). Введение в клиническую периметрию, гл. 1. Лондон: Генри Кимптон. С. 4–5.
  29. ^ Ренне, Хеннинг (1915). "Zur Theorie und Technik der Bjerrrumschen Gesichtsfelduntersuchung". Archiv für Augenheilkunde. 78 (4): 284–301.
  30. ^ Савино, Питер Дж .; Данеш-Мейер, Хелен В. (1 мая 2012 г.). Цветовой атлас и синопсис клинической офтальмологии - Институт глаза Уиллса - Нейроофтальмология. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п. 12. ISBN  978-1-60913-266-8. Получено 9 ноября 2014.
  31. ^ Райан, Стивен Дж .; Шахат, Эндрю П .; Уилкинсон, Чарльз П .; Дэвид Р. Хинтон; Шринивас Р. Садда; Питер Видеманн (1 ноября 2012 г.). Сетчатка. Elsevier Health Sciences. п. 342. ISBN  978-1-4557-3780-2. Получено 9 ноября 2014.
  32. ^ Trattler, William B .; Кайзер, Питер К .; Фридман, Нил Дж. (5 января 2012 г.). Обзор офтальмологии: экспертная консультация - онлайн и распечатать. Elsevier Health Sciences. п. 255. ISBN  978-1-4557-3773-4. Получено 9 ноября 2014.
  33. ^ Дагнели, Гислин (21 февраля 2011 г.). Визуальное протезирование: физиология, биоинженерия, реабилитация. Springer Science & Business Media. п.398. ISBN  978-1-4419-0754-7. Получено 9 ноября 2014.
  34. ^ Dohse, K.C. (2007). Влияние поля зрения и стереографики на память в иммерсивном управлении и управлении. ProQuest. п. 6. ISBN  978-0-549-33503-0. Получено 9 ноября 2014.
  35. ^ Синте, Мартин; Кавана, Патрик (15 октября 2012 г.), «Кажущееся движение извне поля зрения, ретинотопная кора может регистрировать положение вне сетчатки», PLOS ONE, 7 (10): e47386, Дои:10.1371 / journal.pone.0047386, ЧВК  3471811, PMID  23077606, Когда наша голова и глаза неподвижны, наше нормальное бинокулярное зрение охватывает поле зрения примерно от 200 до 220 градусов угла обзора.
  36. ^ а б Ханс-Вернер Хунцикер, (2006) Im Auge des Lesers: foveale und периферия Wahrnehmung - vom Buchstabieren zur Lesefreude [Глазами читателя: фовеальное и периферическое восприятие - от распознавания букв к радости чтения] Transmedia Stäubli Verlag Zürich 2006 ISBN  978-3-7266-0068-6
  37. ^ ДЕ ГРООТ, А.: Восприятие и память в шахматах; экспериментальное исследование эвристики профессионального глаза. Мимеограф; Psychologisch Laboratorium Universiteit van Amsterdam, Семинарий, сентябрь 1969 г.
  38. ^ Палмер С.М., Роза М.Г. (2006). «Четкая анатомическая сеть корковых областей для анализа движения при дальнем периферическом зрении». Eur J Neurosci. 24 (8): 2389–405. Дои:10.1111 / j.1460-9568.2006.05113.x. PMID  17042793.
  39. ^ Весна, К. Х .; Стайлз, У. С. (1948). «ВНЕШНЯЯ ФОРМА И РАЗМЕР УЧЕНИКА, ОБЯЗАТЕЛЬНО ПРОСМОТРЕННЫЙ». Британский журнал офтальмологии. 32 (6): 347–354. Дои:10.1136 / bjo.32.6.347. ISSN  0007-1161. ЧВК  510837. PMID  18170457.
  40. ^ Федтке, Кэтлин; Маннс, Фабрис; Хо, Артур (2010). «Входной зрачок человеческого глаза: трехмерная модель в зависимости от угла обзора». Оптика Экспресс. 18 (21): 22364–76. Дои:10.1364 / OE.18.022364. ISSN  1094-4087. ЧВК  3408927. PMID  20941137.
  41. ^ Mathur, A .; Gehrmann, J .; Атчисон, Д. А. (2013). «Форма зрачка в горизонтальном поле зрения». Журнал видения. 13 (6): 3. Дои:10.1167/13.6.3. ISSN  1534-7362. PMID  23648308.
  42. ^ Mollon, JD; Реган, B C; Bowmaker, JK (1998). «Какова функция богатого конусами края сетчатки?» (PDF). Глаз. 12 (3b): 548–552. Дои:10.1038 / глаз.1998.144. ISSN  0950-222X. PMID  9775216.
  43. ^ Уильямс, Роберт В. (1991). «Сетчатка человека имеет ободок, обогащенный конусами». Визуальная неврология. 6 (4): 403–6. Дои:10.1017 / S0952523800006647. ISSN  0952-5238. PMID  1829378.
  44. ^ To, M.P.S .; Regan, B.C .; Вуд, Дора; Моллон, Дж. Д. (2011). «Видение краем глаза». Исследование зрения. 51 (1): 203–214. Дои:10.1016 / j.visres.2010.11.008. ISSN  0042-6989. PMID  21093472.