Зрачковое расстояние
Расстояние между зрачками ( PD ), более правильно известное как межзрачковое расстояние ( IPD ), — это расстояние в миллиметрах между центрами каждого зрачка. [1]
Классификации межзрачковых расстояний
[ редактировать ]Дистанция ПД — это расстояние между зрительными осями глаз в их исходном положении, когда испытуемый фиксируется на бесконечно удаленном объекте. [2] Ближний БД — это расстояние между зрительными осями глаз в плоскости очковых линз, когда субъект фиксируется на близком объекте на предполагаемом рабочем расстоянии. [3] Промежуточный ПД находится в определенной плоскости между расстоянием и близостью. Монокулярное PD означает расстояние между правой или левой зрительной осью и переносицей, которое может немного отличаться для каждого глаза из-за анатомических различий, но всегда соответствует бинокулярному PD. [4] [5] Людям, которым необходимо носить очки по рецепту , рассмотрение возможности измерения ЧР монокуляром оптиком помогает гарантировать, что линзы будут расположены в оптимальном положении. [6]
В то время как PD — это оптометрический термин, используемый для обозначения очков, отпускаемых по рецепту, IPD более важен для проектирования систем бинокулярного просмотра, где оба зрачка должны располагаться внутри выходных зрачков системы просмотра. [7] Эти системы просмотра включают бинокулярные микроскопы, приборы ночного видения или очки (NVG), а также головные дисплеи (HMD). Данные IPD используются при проектировании таких систем для задания диапазона боковой регулировки выходной оптики или окуляров. IPD также используется для описания расстояния между выходными зрачками или оптическими осями бинокулярной оптической системы. Отличие от IPD заключается в важности антропометрических баз данных и разработке устройств для бинокулярного наблюдения с настройкой IPD, которая будет соответствовать целевой группе пользователей. Поскольку такие инструменты, как бинокли и микроскопы, могут использовать разные люди, расстояние между окулярами обычно регулируется с учетом IPD. [8] В некоторых приложениях неправильная настройка IPD может привести к дискомфорту при просмотре и напряжению глаз . [9]
Измерение зрачкового расстояния
[ редактировать ]
Бинокулярные измерения ЧР проводятся от зрачка к зрачку, тогда как монокулярные измерения ЧР проводятся от правого или левого зрачка до центра переносицы. Измерения обычно указываются в миллиметрах . [ нужна ссылка ] Существуют различные методы измерения, но точные измерения обычно могут быть определены офтальмологом ( ECP) во время осмотра глаз . Традиционно это делается с помощью небольшой линейки, называемой «палочкой PD», но в настоящее время это, скорее всего, делается с использованием инструмента, основанного на роговичном рефлексе, который помещается на переносицу и работает, наблюдая за отражением роговицы, создаваемым внутренним коаксиальным источником света. источник (например, пупиллометр для отражения роговицы Essilor [10] ). Этот тип прибора, который обычно называют пупиллометром , хотя и неправильно, [11] также может использоваться для проверки измерений ЧР, выполненных с помощью датчика ЧР. [12]
различные веб-приложения и мобильные приложения ( Android и iOS В качестве альтернативы измерению ЧР с помощью ECP в настоящее время широко доступны ). Веб-приложения используются различными онлайн-продавцами очков, где для помощи (ссылка на размер) в процессе измерения необходим объект известного размера, например кредитная карта. [13] [14] Некоторые мобильные приложения устранили необходимость в эталонном объекте для точных измерений ЧР за счет использования изображений глубины и усовершенствованных алгоритмов, которые теперь доступны на некоторых мобильных платформах. [15] Эти инструменты стали более распространенными, поскольку покупка очков через Интернет стала более популярной. Покупка очков через Интернет может стать потенциальной проблемой, если измерение ЧР недоступно. [16] И в Великобритании, и на большей части Канады (за исключением Британской Колумбии) [17] ), Измерение PD относится к категории выдачи, а не к рецепту на очки человека, глаза которого были проверены, поэтому нет никаких обязательств по предоставлению PD по запросу пациента. [18]
Просмотр устройств
[ редактировать ]Такие устройства, как стереомикроскопы, имеют маленькие выходные зрачки, поэтому необходима настройка IPD пользователя. [19] Эти устройства могут быть спроектированы так, чтобы соответствовать широкому спектру IPD, поскольку такие факторы, как размер и вес регулировочного механизма, не являются слишком важными. В отличие от микроскопов, вес и объем очков ночного видения (ПНВ) и шлемных дисплеев (HMD) являются важными факторами, влияющими на комфорт ношения и удобство использования. Авиационные ПНВ ANVIS 9 имеют диапазон регулировки от 52 до 72 мм. [20] Бинокулярные шлемы Rockwell-Collins XL35 и XL50 имеют дальность действия от 55 до 75 мм. можно использовать Исследование армии США, проведенное Министерством обороны США в 1988 году, для оценки процента населения армии США, захваченного этими полигонами.
Бинокулярные шлемы могут быть спроектированы с фиксированным IPD для минимизации веса, объема и стоимости. Стратегия разработки фиксированного IPD предполагает, что выходной зрачок будет достаточно большим, чтобы охватить диапазон IPD целевой группы населения. Регулируемая конструкция IPD предполагает, что для охвата целевой группы населения необходим диапазон боковой регулировки в сочетании с размером выходного зрачка.
Базы данных
[ редактировать ]Доступны антропометрические базы данных, включающие IPD. [21] [22] К ним относятся обороны США Министерства Военный справочник 743А и Антропометрическое обследование личного состава армии США 2012 года . [23] В этих базах данных IPD для каждого пола и размера выборки выражается в виде среднего и стандартного отклонения , минимума и максимума, а также процентилей (например, 5-й и 95-й; 1-й и 99-й, 50-й или медиана ). Репрезентативные данные антропометрического исследования армии США 2012 года показаны в следующей таблице.
| Пол | Образец размер |
Иметь в виду | Стандартный отклонение |
Минимум | Максимум | процентиль | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1-й | 5-е место | 50-й | 95-й | 99-й | ||||||
| Женский | 1986 | 61.7 | 3.6 | 51.0 | 74.5 | 53.5 | 55.5 | 62.0 | 67.5 | 70.5 |
| Мужской | 4082 | 64.0 | 3.4 | 53.0 | 77.0 | 56.0 | 58.5 | 64.0 | 70.0 | 72.5 |
Межзрачковое расстояние (IPD) варьируется в зависимости от возраста, пола и расы. Отрасль стереоскопической оптики также должна учитывать дисперсию IPD и ее экстремумы, поскольку оптические продукты должны быть в состоянии справиться со многими возможными пользователями, включая пользователей с наименьшими и самыми большими IPD. [24]
Другие приложения
[ редактировать ]IPD также используется в науке о бинокулярном зрении . Например, для настольного гаплоскопа может потребоваться настройка разделения зеркал для каждого подопытного. Другие экспериментальные презентации могут потребовать использования IPD для контроля конвергенции глаз и бинокулярной глубины. [ нужна ссылка ]
Несколько бинокулярных шлемов, поддерживающих ночное видение, размещают датчики по бокам шлема, эффективно увеличивая IPD примерно в 4 раза и создавая гиперстереопсис. [25] Гиперстереопсис увеличивает конвергенцию глаз и заставляет близлежащие объекты казаться ближе, с преувеличенной глубиной и наклоном.
Приложение IPD встречается в стереоскопии , гарнитурах виртуальной реальности, играх, образовании и обучении. [26]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Богрен Х.Г., Франти CE, Уилмарт СС. Нормальные изменения положения глаза в орбите. Офтальмология. 1986;93:1072–1077.
- ^ ANSI Z80.1-2020. Офтальмологические линзы по рецепту. Магазин электронных стандартов ANSI.
- ^ ANSI Z80.1-2020. Офтальмологические линзы по рецепту. Магазин электронных стандартов ANSI.
- ^ Мишель Мийдо (30 июля 2014 г.). Электронная книга «Словарь оптометрии и визуальных наук» . Elsevier Науки о здоровье. стр. 101–. ISBN 978-0-7020-5188-3 .
- ^ Дэвид МакКлири (2009). Учебное пособие для оптиков: простые шаги, чтобы стать отличным оптиком . Издательство Санта Роза. п. 120. ИСБН 978-0-615-19381-6 .
- ^ Джинин Карлтон (2000). Оправы и линзы . Компания СЛАК. стр. 33–. ISBN 978-1-55642-364-2 .
- ^ Моффитт, К. (1997). Разработка HMD для комфортного просмотра. В книге Дж. Мельцера и К. Моффита (ред.), «Дисплеи, монтируемые на голову: проектирование для пользователя» . Нью-Йорк: МакГроу-Хилл.
- ^ Дж. Джеймс (6 декабря 2012 г.). Световые микроскопические методы в биологии и медицине . Springer Science & Business Media. стр. 35–. ISBN 978-94-010-1414-4 .
- ^ Джефф В. Мюррей (14 июня 2017 г.). Создание виртуальной реальности с помощью Unity и Steam VR . ЦРК Пресс. стр. 62–. ISBN 978-1-315-30545-5 .
- ↑ Digital CRP , Essilor Instruments, дата обращения 21 февраля 2023 г.
- ^ thefreedictionary.com, Определение слова «зрачок» , Millodot: Словарь оптометрии и визуальных наук, 7-е издание. © 2009 Баттерворт-Хайнеманн. Проверено 20 февраля 2023 г.
- ^ Дэвид МакКлири (2009). Учебное пособие для оптиков: простые шаги, чтобы стать отличным оптиком . Издательство Санта Роза. стр. 116–. ISBN 978-0-615-19381-6 .
- ^ Счетчик ученика
- ^ «Ученический метр» . Архивировано из оригинала 1 февраля 2015 г. Проверено 10 июня 2013 г.
- ^ PD+ , в App Store, дата обращения 21 февраля 2023 г.
- ^ «Пусть покупатель будет осторожен: более пристальный взгляд на заказ очков через Интернет» . Американская оптометрическая ассоциация . 7 августа 2014 года . Проверено 28 сентября 2017 г.
- ^ «Дополнительная плата за проверку зрения в Британской Колумбии «неприемлема» » . Новости ЦБК . 22 марта 2012 года . Проверено 3 мая 2014 г.
- ^ «Правила о визуальном тестировании (обследовании и назначении рецепта) (№ 2) 1989 года» , законодательный сайт.gov.uk , Национальный архив , SI 1989/1230.
- ^ Фаррелл, Р.Дж., и Бут, Дж.М. (1975). Руководство по проектированию оборудования для интерпретации изображений . Сиэтл, Вашингтон: Boeing Aerospace Company.
- ^ Раш, CE (2001). Вводный обзор. В CE Rash (ed.), Дисплеи, устанавливаемые на шлеме: проблемы проектирования винтокрылых самолетов . футов. Ракер А.Л.: Лаборатория аэромедицинских исследований армии США.
- ^ Доджсон, Н.А. (2004). Изменение и экстремумы межзрачкового расстояния человека. В А. Дж. Вудсе, Дж. О. Мерритте, С. А. Бентоне и М. Т. Боласе (ред.), Труды SPIE: Стереоскопические дисплеи и системы виртуальной реальности XI , Vol. 5291 , стр. 36–46. Сан-Хосе, Калифорния.
- ^ Смит, Г., и Атчисон, Д.А. (1997). Глаз и зрительно-оптические приборы . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета.
- ^ Гордон, CC, Блэквелл, CL, Брэдтмиллер, Б., Пархэм, Дж.Л., Барриентос, П., Пакетт, С.П., Корнер, Б.Д., Карсон, Дж.М., Венеция, Дж.К., Роквелл, Б.М., Мерчер, М. и Кристенсен , С. (2014). Антропометрическое обследование личного состава армии США, 2012 г.: методы и сводная статистика . Технический отчет NATICK/15-007. Натик Массачусетс: Центр исследований, разработок и инженерии солдат армии США в Натике.
- ^ Изменение и экстремумы межзрачкового расстояния человека, Нил А. Доджсон, Компьютерная лаборатория Кембриджского университета, 15 JJ Thomson Avenue, Кембридж, Великобритания CB3 0FD
- ^ Темме, Л.А., Калич, М.Э., Карри, И.П., Пинкус, А.Р., Таск, HL, и Раш, CE (2009). Визуальные перцептивные конфликты и иллюзии. В CE Rash, MB Russo, TR Letowski и ET Schmeisser (ред.), Дисплеи на шлемах: проблемы ощущений, восприятия и познания . футов. Ракер А.Л.: Лаборатория аэромедицинских исследований армии США.
- ^ Энтони Льюис Брукс; Шерил Брахнам; Лахми К. Джайн (28 января 2014 г.). Технологии инклюзивного благополучия: серьезные игры, альтернативные реальности и игровая терапия . Спрингер. стр. 294–. ISBN 978-3-642-45432-5 .