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像。位于雙眼單視圓近側或遠側的物點則會導致雙眼交叉性復視或雙眼同側性復視。但在實際檢測中發(fā)現(xiàn)，位于雙眼單視圓近側或遠側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物，將其中一個目標物沿著一只眼的視線前移到雙眼復視極限，為Panum空間的近界，然后采用同樣的方法將目標物沿著一只眼的視線后移到雙眼復視極限，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)膜對應點，故可知偏離雙眼視網(wǎng)膜對應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像。這種能與對側眼像點相融像的視網(wǎng)膜對應區(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。目標物的定位有兩個指標內(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物注視方位，立體視覺則規(guī)定了目標物與注視眼的距離。

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時，因集合因素使雙眼視線對目標的指向角度有所不同，雙眼視網(wǎng)膜對應關系發(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)膜垂直向對應關系即使發(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空間近界近側為近復像區(qū)，Panum空間遠界遠側為遠復像區(qū)，位于Panum空間的近界和遠界附近的復像區(qū)不發(fā)生視干擾，稱為相對立體覺區(qū)。當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像性質，并可以中心目標A物點為參照深度，對B物點的深度性質定性（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∠α與∠β的差異大到一定程度，則注視眼就能分辨A、B兩目標遠近差異，因此可以采用雙眼注視兩目標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：中心目標物點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：雙眼注視兩目標物的集合角的弧度差Sa。

例2設：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，兩個目標遠近距離相差達到3cm，正常眼就能分辨出兩目標遠近差異。

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而產(chǎn)生的，在長期雙眼立體視覺的經(jīng)驗重復下，當模擬與誘發(fā)雙眼立體視覺相近的視差物理空間，或重復誘發(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，大的目標較近，小的目標較遠。

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較近，顏色淺和模糊的目標較遠。

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，可以獲得兩次目標距數(shù)據(jù)，通過心理分析幫助判斷目標的遠近，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 目標的遠近移動，使注視眼從連續(xù)的目標距數(shù)據(jù)中判斷目標的位置，如一只足球在6m以外，單眼不能精確的判斷它的目標距，但足球向著注視眼滾來，則較容易判斷目標的位置。

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四點視標檢測

①單眼抑制 當雙眼注視中心目標物時，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四點視標的檢測原理 Worth四點視標下方為圓形白色視標，上方為菱形紅色視標，左右為十字形綠色視標（圖16）。

圖16 Worth四點視標

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，關閉了右眼綠色光線視通道和左側紅色光線的視通道，發(fā)生雙眼局部性分視，右眼只能看到下方圓形視標和上方菱形視標，左眼只能看到下方圓形視標和左右十字形視標（圖17）。

圖17 Worth四點視標雙眼局部性分視

在雙眼同時注視的情況下，若看不到上方菱形紅色視標，只看到左右十字形綠色視標，且下方的圓形視標偏綠，證實右眼視通道關閉，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，只看到上方菱形紅色視標，且下方的圓形視標偏紅，證實左眼視通道關閉，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呈橫置或縱置的橢圓形，分離為兩個圓形視標，證實雙眼所注視的同一個目標物點在雙眼視網(wǎng)膜非對應點成像，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)形視標檢測、偏振十字視標檢測、十字注視視標檢測、垂直對齊視標檢測和水平對齊視標檢測、偏振平衡視標檢測、偏振紅綠視標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，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 二視標立體視覺檢測

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

當雙眼注視兩根在同一平面中形狀相同的平行線狀視標時，每一根線狀視標都分別在雙眼的視網(wǎng)膜對應點成像，雙眼將各自視網(wǎng)膜對應點接收到的線狀視標像融合，則雙眼可看到與注視目標相同的雙線視標像（圖21-a）。若采用偏振濾鏡使右眼只看到雙線視標中的一根，左眼只看到雙線視標中的另一根，則兩根分離的線狀視標分別在雙眼的非對應點成像，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)膜上的單線視標像在對側眼視網(wǎng)膜的對應點尋求融合未果，其二是存在于雙眼視網(wǎng)膜異常對應點上的單線視標形態(tài)相似，則雙眼可以利用感覺性融合將雙眼的單線視標融合為單一的單線視標。若以原來的雙線視標的深度位置為參照平面，該單線視標在雙眼視覺空間發(fā)生了深度變化，若雙眼存在集合性融像傾向，單線視標向前凸起（圖21-b），若雙眼存在散開性融像傾向，則單線視標向后凹陷（圖21-c）。

圖21 雙線視標的檢測原理

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

圖22 二視標立體視覺的檢測

③異常結果分析與中央點狀參照視標相比，下方的線條融合為單一線狀視標像，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 二視標立體視覺檢測的異常結果分析

6.2.2 四視標立體視檢測

① 檢測原理 四視標立體視檢測仍然是利用上述雙線視標的原理，在雙眼偏振分視后，采用多個視標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 視標構成為上下左右各有兩條縱向等長線狀視標，每組線條的間距按上、右、下、左依次增大，稱為檢測組視標。中央為一圓形點狀視標，上下左右分別有加號、正方型、三角形和五角星形視標，稱為參照組視標（圖24-a）。雙眼戴偏振濾鏡，右眼看到所有檢測組視標的左側線條像和所有參照組視標像（圖24-b），左眼看到所有檢測組視標的右側線條像和所有參照組視標像（圖24-c）。

圖24 四視標立體視覺視標組成

檢測時雙眼所見到的各組分視視標像均發(fā)生集合視差，4組雙線視標形成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 四視標立體視覺檢測所見

③ 異常結果分析與參照組視標相比，若4組雙線視標均成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像，但不顯示凸起，立體視銳＞5’；若4組雙線視標融合為單一線狀視標像，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≤11”，故對于絕大多數(shù)綜合驗光儀四視標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，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，直至被檢者認為兩黑色柱形目標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)計學分析，兩黑色柱形目標的前后距離＞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)雙眼目標分視，系列分視目標的視差不等，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）