感覺性融像（下）

齊備/文

(接上期)

4.8 雙眼單視界

4.8.1 Panum空間（Panum’s space）

如前所述，只有雙眼單視圓上的物點在雙眼視網(wǎng)膜形成像點，才會被雙眼融合為完整單一的目標(biāo)像。位于雙眼單視圓近側(cè)或遠側(cè)的物點則會導(dǎo)致雙眼交叉性復(fù)視或雙眼同側(cè)性復(fù)視。但在實際檢測中發(fā)現(xiàn)，位于雙眼單視圓近側(cè)或遠側(cè)的微距物點在雙眼視網(wǎng)膜上所分別形成的像點也能被雙眼所融像。檢測方法是讓雙眼注視兩個相同的重疊目標(biāo)物，將其中一個目標(biāo)物沿著一只眼的視線前移到雙眼復(fù)視極限，為Panum空間的近界，然后采用同樣的方法將目標(biāo)物沿著一只眼的視線后移到雙眼復(fù)視極限，為Panum空間的遠界，Panum空間的近界與遠界之間的空間稱為Panum空間。

4.8.2 Panum區(qū)（Panum’s area）

偏離雙眼單視圓的Panum空間內(nèi)的物點，在雙眼視網(wǎng)膜所分別形成像點必然偏離雙眼視網(wǎng)膜對應(yīng)點，故可知偏離雙眼視網(wǎng)膜對應(yīng)點的微距像點也能被雙眼所融像。注視物點在一只眼的視網(wǎng)膜形成像點，該像點可與另一眼視網(wǎng)膜某區(qū)域中的任意一點融合為完整單一的目標(biāo)像。這種能與對側(cè)眼像點相融像的視網(wǎng)膜對應(yīng)區(qū)稱為Panum區(qū)（圖11）。Panum區(qū)的存在驗證了感覺性融像的作用，黃斑中心凹的視覺功能精細，故Panum區(qū)僅約為水平5’～10’；黃斑區(qū)邊緣Panum區(qū)約為水平20’，視網(wǎng)膜周邊區(qū)的視覺粗糙，視網(wǎng)膜Panum區(qū)和與之對應(yīng)的Panum空間相對較大。

圖11 雙眼單視界

5 雙眼立體視（binocular stereopsis）

5.1 定義

雙眼視網(wǎng)膜上有一定差異的影像，在融像的過程中產(chǎn)生單一的具有深度層次和立體感的影像，稱為雙眼立體視覺。目標(biāo)物的定位有兩個指標(biāo)內(nèi)容，即方位和遠近。雙眼平面融合規(guī)定了注視眼對于目標(biāo)物注視方位，立體視覺則規(guī)定了目標(biāo)物與注視眼的距離。

5.2 雙眼視差（binocular disparity）

5.2.1 視差的成因

由于雙眼水平相距大約60mm，故在雙眼注視同一個立體目標(biāo)時，因集合因素使雙眼視線對目標(biāo)的指向角度有所不同，雙眼視網(wǎng)膜對應(yīng)關(guān)系發(fā)生一定差異，影像存在一定的差異，稱為雙眼視差（圖12）。

圖12 雙眼視差

5.2.2 視差與深度覺

視覺中樞可以通過視覺空間對于實際空間的進行“理解”分析，通過感覺性融像對于運動性融像所重合的雙眼影像進行“同化”處理，使雙眼所看到的互有差異的影像整合為單一的有立體感的影像。發(fā)生于雙眼水平向的視差稱為水平視差，水平視差為雙眼視覺的深度信息，視差小到一定程度，便沒有深度覺，視差越大深度覺越大，視差大到一定程度則發(fā)生雙眼復(fù)視。雙眼在垂直向因無聚散因素的存在，雙眼視網(wǎng)膜垂直向?qū)?yīng)關(guān)系即使發(fā)生差異，產(chǎn)生垂直向視差，卻對深度覺影響不大。

在同一雙眼視野中，不同的視差可以同時引出不同的深度結(jié)果。

5.3 立體覺區(qū)

5.3.1 絕對立體覺區(qū)

為雙眼單視圓的遠近微距范圍為Panum空間，當(dāng)雙眼注視單視圓上的物點A時，另一物點B脫離單視圓，位于Panum空間近界或遠界附近，雙眼能通過感覺性融像將雙眼的B像點同化為單一的影像，并以中心目標(biāo)A物點為參照，理解B物點的深度，根據(jù)異常視網(wǎng)膜對應(yīng)的像差形式，判斷B物點與注視眼的深度距，這一深度距可以被定量分析，故接近于近界和遠界的Panum空間又稱絕對立體覺區(qū)。

5.3.2 相對立體覺區(qū)

Panum空間近界近側(cè)為近復(fù)像區(qū)，Panum空間遠界遠側(cè)為遠復(fù)像區(qū)，位于Panum空間的近界和遠界附近的復(fù)像區(qū)不發(fā)生視干擾，稱為相對立體覺區(qū)。當(dāng)雙眼注視單視圓上的A物點時，另一物點B無論位于近相對立體覺區(qū)或遠相對立體覺區(qū)，雙眼均能通過感覺性融像忽略它的復(fù)像性質(zhì)，并可以中心目標(biāo)A物點為參照深度，對B物點的深度性質(zhì)定性（圖13）。

圖13 雙眼立體視覺區(qū)

5.4 立體覺的定量

如圖14所示，中心目標(biāo)A物點位于雙眼單視圓上，另一B物點若也位于單視圓上，則雙眼注視A點時的集合角α和雙眼注視B點時的集合角? 為同弧上的圓周角，∠α應(yīng)該等于∠β，由于沒有視差，故立體覺為零。若物點B脫離單視圓，則∠α就不等于∠β，當(dāng)∠α與∠β的差異大到一定程度，則注視眼就能分辨A、B兩目標(biāo)遠近差異，因此可以采用雙眼注視兩目標(biāo)物的集合角的弧度差來定量立體覺閾值（深度覺閾值），稱為立體視銳。

圖14 雙眼立體視銳的定量

設(shè)：中心目標(biāo)物點A位于雙眼單視圓上，雙眼注視A點時的集合角為α，另一物點B脫離單視圓，雙眼注視B點時的集合角為β，雙眼結(jié)點間距為p，B點距雙眼的垂直距離為d，A點距雙眼的垂直距離為d +△d。

求：雙眼注視兩目標(biāo)物的集合角的弧度差Sa。

例2設(shè)：p =60mm，d =6000mm，△d =30mm 1弳（弧度單位）=360/2π=57.29578°=206265”求：Sa

正常立體覺銳度≤11”，這就意味著在6m的距離，兩個目標(biāo)遠近距離相差達到3cm，正常眼就能分辨出兩目標(biāo)遠近差異。

5.5 單眼立體視（monocular stereopsis）

5.5.1 發(fā)生機理

已知雙眼立體視覺是由雙眼視差為基礎(chǔ)而產(chǎn)生的，在長期雙眼立體視覺的經(jīng)驗重復(fù)下，當(dāng)模擬與誘發(fā)雙眼立體視覺相近的視差物理空間，或重復(fù)誘發(fā)雙眼立體視覺的參照環(huán)境，則在沒有雙眼融像的情況下，單眼也能實現(xiàn)立體視覺功能，然而單眼立體視覺不及雙眼立體視覺穩(wěn)定可靠，必須依賴特定的誘發(fā)暗示（inducing clue）。

5.5.2 誘發(fā)暗示

①遮蓋與重疊 如圖15-a所示，在平面六邊形目標(biāo)中插入手的輪廓，由于有手的遮蓋與重疊，使六邊形顯出遠近立體的層次。

②條柵錯覺 如圖15-b所示，條柵圖形A上疊加取向不同的條柵圖形B，使A和B顯現(xiàn)不同層次。

③物體大小 如圖15-c所示，大的目標(biāo)較近，小的目標(biāo)較遠。

④陰影效果 如圖15-d所示，明亮部凸起，陰暗部凹陷。

⑤顏色和清晰度 如圖15-e所示，顏色深和清晰度好的目標(biāo)較近，顏色淺和模糊的目標(biāo)較遠。

⑥集合線和消失點 如圖15-f所示，集合線和消失點都具有深度延伸感。

⑦心理性視差 眼位的前后微動，可以獲得兩次目標(biāo)距數(shù)據(jù)，通過心理分析幫助判斷目標(biāo)的遠近，例如貓在躍上桌子前，常前后移動頭位，判斷桌子的高度。

⑧運動視差 目標(biāo)的遠近移動，使注視眼從連續(xù)的目標(biāo)距數(shù)據(jù)中判斷目標(biāo)的位置，如一只足球在6m以外，單眼不能精確的判斷它的目標(biāo)距，但足球向著注視眼滾來，則較容易判斷目標(biāo)的位置。

圖15 誘發(fā)單眼立體視覺的暗示條件

6 雙眼視的檢測

6.1 雙眼同時視和平面融像的檢測

6.1.1 Worth四點視標(biāo)檢測

①單眼抑制 當(dāng)雙眼注視中心目標(biāo)物時，雙眼單視圓上的所有物點均會通過兩個視覺通道分別在雙眼視網(wǎng)膜對應(yīng)點成像，使視覺中樞感受到單一完整的視覺空間。然而若雙眼存在壓抑性疊加，可出現(xiàn)雙眼在單獨注視時視通道均呈開放狀態(tài)，在雙眼同時注視時，視覺中樞選擇性的忽視其中一個視通道，稱為黃斑抑制。此時被測者仍然可以利用另一個視覺通道獲得完整的視覺信息，即在雙眼同時注視時，視覺較差的眼并未參與視覺活動，而被測者卻不能覺察到這一點，也不能通過交替遮蓋雙眼來主動發(fā)現(xiàn)。

②Worth四點視標(biāo)的檢測原理 Worth四點視標(biāo)下方為圓形白色視標(biāo)，上方為菱形紅色視標(biāo)，左右為十字形綠色視標(biāo)（圖16）。

圖16 Worth四點視標(biāo)

檢測時右眼戴紅色濾光透鏡，左眼戴綠色濾光透鏡，由于光譜拮抗的作用，關(guān)閉了右眼綠色光線視通道和左側(cè)紅色光線的視通道，發(fā)生雙眼局部性分視，右眼只能看到下方圓形視標(biāo)和上方菱形視標(biāo)，左眼只能看到下方圓形視標(biāo)和左右十字形視標(biāo)（圖17）。

圖17 Worth四點視標(biāo)雙眼局部性分視

在雙眼同時注視的情況下，若看不到上方菱形紅色視標(biāo)，只看到左右十字形綠色視標(biāo)，且下方的圓形視標(biāo)偏綠，證實右眼視通道關(guān)閉，未參與雙眼視覺活動，可能為右眼黃斑抑制。若看不到左右十字形綠色視標(biāo)，只看到上方菱形紅色視標(biāo)，且下方的圓形視標(biāo)偏紅，證實左眼視通道關(guān)閉，未參與雙眼視覺活動，可能為左眼黃斑抑制（圖18）。

圖18 Worth四點視標(biāo)檢測雙眼同時視

圖20 “獅子和籠子”雙眼視圖片檢測

圖19 Worth四點視標(biāo)檢測雙眼融合異常

在雙眼同時注視的情況下，若看到下方的圓形視標(biāo)呈橫置或縱置的橢圓形，分離為兩個圓形視標(biāo)，證實雙眼所注視的同一個目標(biāo)物點在雙眼視網(wǎng)膜非對應(yīng)點成像，且雙眼不能通過感覺性融像將二者整合為一個單一完整的像，故發(fā)生雙眼復(fù)視，為雙眼平面融像機能障礙的表現(xiàn)（圖19）。

綜合驗光儀能夠測試雙眼同時視的方法很多，如十字環(huán)形視標(biāo)檢測、偏振十字視標(biāo)檢測、十字注視視標(biāo)檢測、垂直對齊視標(biāo)檢測和水平對齊視標(biāo)檢測、偏振平衡視標(biāo)檢測、偏振紅綠視標(biāo)檢測和棱鏡雙眼分視檢測等，茲不贅述。

6.1.2 雙眼視圖片檢測

同視機上備有多種同時視檢測圖片，其原理為采用平面鏡反射或三棱鏡折射的方法將兩種不同的圖片投射到雙眼視網(wǎng)膜對應(yīng)區(qū)，若在雙眼同時注視的狀態(tài)下，完全看不見其中一張圖片為單眼黃斑抑制，其中一張圖片上的信息不完整為異常視網(wǎng)膜對應(yīng)，證實該眼采用非黃斑中心凹注視; 雙眼影像不能重迭為雙眼平面融像機能障礙。最常用的為“獅子和籠子”圖片檢測（圖20）。

6.2 立體視覺檢測

6.2.1 二視標(biāo)立體視覺檢測

①雙線視標(biāo)的檢測原理 已知雙眼注視同一立體目標(biāo)時，聚散因素可使雙眼視線對目標(biāo)的注視角度發(fā)生差異，從而形成雙眼空間影像的視差，而視差導(dǎo)致雙眼的視網(wǎng)膜異常對應(yīng)是深度覺產(chǎn)生的根源。

當(dāng)雙眼注視兩根在同一平面中形狀相同的平行線狀視標(biāo)時，每一根線狀視標(biāo)都分別在雙眼的視網(wǎng)膜對應(yīng)點成像，雙眼將各自視網(wǎng)膜對應(yīng)點接收到的線狀視標(biāo)像融合，則雙眼可看到與注視目標(biāo)相同的雙線視標(biāo)像（圖21-a）。若采用偏振濾鏡使右眼只看到雙線視標(biāo)中的一根，左眼只看到雙線視標(biāo)中的另一根，則兩根分離的線狀視標(biāo)分別在雙眼的非對應(yīng)點成像，于是模擬了實現(xiàn)雙眼深度覺的視差需求。此時已具備了形成深度覺的兩個條件，其一是雙眼視網(wǎng)膜上的單線視標(biāo)像在對側(cè)眼視網(wǎng)膜的對應(yīng)點尋求融合未果，其二是存在于雙眼視網(wǎng)膜異常對應(yīng)點上的單線視標(biāo)形態(tài)相似，則雙眼可以利用感覺性融合將雙眼的單線視標(biāo)融合為單一的單線視標(biāo)。若以原來的雙線視標(biāo)的深度位置為參照平面，該單線視標(biāo)在雙眼視覺空間發(fā)生了深度變化，若雙眼存在集合性融像傾向，單線視標(biāo)向前凸起（圖21-b），若雙眼存在散開性融像傾向，則單線視標(biāo)向后凹陷（圖21-c）。

圖21 雙線視標(biāo)的檢測原理

② 檢測方法 上方和下方為縱向等長的雙線視標(biāo)，中央為一圓形點狀視標(biāo)（圖22-a）。雙眼戴偏振濾鏡，右眼只能看到上方右側(cè)單線、下方左側(cè)單線和中央點狀視標(biāo)（圖22-b）；左眼只能看到上方左側(cè)單線、下方右側(cè)單線和中央點狀視標(biāo)（圖22-c）。檢測時雙眼同時注視中央圓形視標(biāo)，產(chǎn)生充分融合。雙眼所分別見到的分視單線視標(biāo)像存在著微量視差，上方兩單線視標(biāo)像存在散開視差，有散開性融像傾向，以圓形點狀視標(biāo)為參照平面，上方視標(biāo)顯示為凹陷的單一線條像，深度量值約為2.1’；下方兩單線視標(biāo)存在集合視差，有集合性融像傾向，以圓形點狀視標(biāo)為參照平面，下方視標(biāo)顯示為凸起的單一線條像，深度量值約為1.1’（圖22-d）。

圖22 二視標(biāo)立體視覺的檢測

③異常結(jié)果分析與中央點狀參照視標(biāo)相比，下方的線條融合為單一線狀視標(biāo)像，但不顯示凸起，立體視銳＞1.1’,上方的線條融合為單一線狀視標(biāo)像，但不顯示凹陷，立體視銳＞2.1’。若在檢測時上方的線條延遲凹陷≥10sec，表現(xiàn)為上方仍為雙線視標(biāo)像，下方顯示為凸起的單一線條像，提示雙眼不能動員散開性融像，存在隱性內(nèi)斜視（圖23-a）；若下方的線條延遲凸起≥10sec，表現(xiàn)為下方仍為雙線視標(biāo)像，上方顯示為凹陷的單一線條像，提示雙眼不能動員集合性融像，則提示雙眼存在隱性外斜視（圖23-b）。

圖23 二視標(biāo)立體視覺檢測的異常結(jié)果分析

6.2.2 四視標(biāo)立體視檢測

① 檢測原理 四視標(biāo)立體視檢測仍然是利用上述雙線視標(biāo)的原理，在雙眼偏振分視后，采用多個視標(biāo)定量模擬集合性視差，從而對能誘發(fā)立體視覺的最低雙眼視角差進行定量分析，之所以僅定量分析雙眼集合性視差，是因為雙眼的散開性融像范圍遠小于集合性融像范圍。

② 檢測方法 視標(biāo)構(gòu)成為上下左右各有兩條縱向等長線狀視標(biāo)，每組線條的間距按上、右、下、左依次增大，稱為檢測組視標(biāo)。中央為一圓形點狀視標(biāo)，上下左右分別有加號、正方型、三角形和五角星形視標(biāo)，稱為參照組視標(biāo)（圖24-a）。雙眼戴偏振濾鏡，右眼看到所有檢測組視標(biāo)的左側(cè)線條像和所有參照組視標(biāo)像（圖24-b），左眼看到所有檢測組視標(biāo)的右側(cè)線條像和所有參照組視標(biāo)像（圖24-c）。

圖24 四視標(biāo)立體視覺視標(biāo)組成

檢測時雙眼所見到的各組分視視標(biāo)像均發(fā)生集合視差，4組雙線視標(biāo)形成4條凸起的單一線條像，集合視差越大凸起程度越大，凸起程度按上、右、下、左依次增大（圖25）。

圖25 四視標(biāo)立體視覺檢測所見

③ 異常結(jié)果分析與參照組視標(biāo)相比，若4組雙線視標(biāo)均成4條凸起的單一線條像，立體視銳≤1’；若上方的線條融合為單一線狀視標(biāo)像，但不顯示凸起，立體視銳＞1’；若上方和右方的線條融合為單一線狀視標(biāo)像，但不顯示凸起，立體視銳＞2’；若上方、右方和下方的線條融合為單一線狀視標(biāo)像，但不顯示凸起，立體視銳＞5’；若4組雙線視標(biāo)融合為單一線狀視標(biāo)像，均不顯示凸起，立體視銳＞10’。

6.2.3 多爾曼（Dolman）深徑覺計

綜合驗光儀定量測定完全正常的立體視覺銳度至少大于1’,而已知立體視覺銳度正常值應(yīng)≤11”，故對于絕大多數(shù)綜合驗光儀四視標(biāo)立體視檢測正常的測試者，還必須進行更為精細的立體視銳度定量分析。立體視匹配游標(biāo)測定法是精細立體銳度的定量方法之一，其中以多爾曼（Dolman）深徑覺計最為常用。

如圖26所示，測試距離為6m，囑被檢者雙眼平視直立的固定黑色柱形目標(biāo)，然后通過定滑輪牽拉移動另一根形狀相同的可移動黑色柱形目標(biāo)，直至被檢者認(rèn)為兩黑色柱形目標(biāo)與注視眼的距離相等為止。

圖26 多爾曼（Dolman）深徑覺計

分析兩黑色柱形目標(biāo)的前后相差距離，從刻度尺上可以讀出長度單位換算為以弧度秒為單位的雙眼視差角，即為立體視銳度（表1），人群正常值統(tǒng)計學(xué)分析，兩黑色柱形目標(biāo)的前后距離＞30mm，即立體視銳度＞11”，為立體視覺異常。

6.2.4 Titmus立體覺檢查圖

利用偏振光原理設(shè)計，在自然光或燈光的投照下，起偏圖板可以發(fā)出兩組相互垂直的線偏振光，被測試者戴上偏振濾鏡，可實現(xiàn)雙眼目標(biāo)分視，系列分視目標(biāo)的視差不等，并已量化分級為以弧度秒為單位的雙眼視差角，共分為9個級別（圖27），在雙眼注視圖片時，被檢眼能分辨出立體視覺的最小級別即為其立體銳。

圖27 Titmus立體視覺檢查圖

（全文完）