Модель контрастной чувствительности зрительной системы человека при движении стимула

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассматривается модель контрастной чувствительности зрительной системы человека при восприятии синусоидальных решеток, движущихся на угловых скоростях до 1000 градусов в секунду. Модель построена на основе треморного модуляционного сигнала, в качестве которого принята разность концентрации фотореагента в крайних точках тремора, нормированная на уровень адаптации. Модель детализирует зависимость контрастной чувствительности от таких физиологических факторов, как размер фоторецептора, амплитуда и частота тремора для яркости адаптации 0.001–1000 кд/м2. Модель устанавливает взаимосвязь результатов измерения контрастной чувствительности зрительной системы с результатами измерения естественных треморных колебаний глаз при восприятии стационарных и динамических стимулов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. И. Ляпунов

Институт общей физики имени А.М. Прохорова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: dc.cetsil@gmail.com
Россия, Москва

И. И. Шошина

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: shoshinaii@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

И. С. Ляпунов

Институт общей физики имени А.М. Прохорова РАН

Email: i.shoshina@spbu.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Barr D.C., Ross J. Contrast sensitivity at high veloci-ties // Vision Res. 1982. V. 22. № 4. P. 479.
  2. Ляпунов С.И. Пороговый контраст зрительной системы в зависимости от внешних условий для различных тестовых стимулов // Оптический журнал. 2014. Т. 81. № 6. С. 63.
  3. Ляпунов С.И. Глубина резкости зрительного восприятия в зависимости от внешних условий // Оптический журнал. 2017. Т. 84. № 1. С. 24.
  4. Ляпунов С.И. Острота зрения и контрастная чувствительность зрительной системы человека // Оптический журнал. 2017. Т. 84. № 9. С. 44.
  5. Ляпунов С.И. Реакция зрительной системы на синусоидальную волну для различных внешних условий // Оптический журнал. 2018. Т. 85. № 2. С. 48.
  6. Ярбус А.Л. Роль движений глаз в процессе зрения. М.: Наука, 1965. 166 с.
  7. Blackwell H.R. Contrast thresholds of the human eye // JOSA. 1946. V. 36. № 11. P. 624.
  8. Blackwell H.R. Neural theories of simple discrimination // JOSA. 1963. V. 53. № 1. P. 129.
  9. Campbell F.W., Gubisch R.W. Optical quality of the human eye // J. Physiol. 1966. V. 186. № 3. P. 558.
  10. Watson A.B. A formula for the mean human optical modulation transfer function as a function of pupil size // J. Vis. 2013. V. 13. № 6. P. 18.
  11. Savoy R., McCann J. Visibility of low-spatial-frequency sine-wave targets: Dependence on number of cycless // JOSA. 1975. V. 65. № 3. P. 343.
  12. Savoy R. Low spatial frequencies and low number of cycles at low luminances // Photogr. Sci. Eng. 1978. V. 22. № 2. P. 76.
  13. Альтман Я.А., Бигдай Е.В., Вартанян И.А. и др. Биофизика сенсорных систем. СПб.: ИнформМед, 2007. 288 с.
  14. Ллойд Дж. Основы тепловидения. М.: Мир, 1978. 414 с.
  15. Тарасов В.В., Якушенков В.Г. Инфракрасные системы смотрящего типа. М.: Логос, 2004. 443 с.
  16. Schade О.H. Optical and photoelectric analog of the еуе // JOSA. 1956. V. 46. № 9. P. 721.
  17. Островская М.А. Частотно-контрастная характеристика глаза // Оптико-механическая промышленность. 1969. № 2. C. 51.
  18. Eye Tracking: A Comprehensive Guide to Methods and Measures. Oxford University Press, 2011. P. 781.
  19. Барабанщиков В.А. Окуломоторные структуры восприятия. М.: Изд-во «Институт психологии РАН», 1997. 384 с.
  20. Campbell F.W., Robson J.G. Application of Fourier analysis to the visibility of gratings // J. Physiol. 1968. V. 197. № 3. P. 551.
  21. Croner L.J., Kaplan E. Receptive fields of P and M ganglion cells across the primate retina // Vision Res. 1995. V. 35. № 1. P. 7.
  22. Freud E., Behrmann M., Snow J.C. What does dorsal cortex contribute to perception? // Open Mind (Camb). 2020. V. 4. P. 40.
  23. Кубарко А.И., Лихачев С.А., Кубарко Н.П. Зрение. Минск: БГМУ, 2009. Т. 2. 352 с.
  24. Шошина И.И., Котова Д.А., Зеленская И.С. и др. Контрастная чувствительность и треморные микродвижения глаз в модельном эксперименте по изучению влияния изменений гравитации на зрительное восприятие // Авиакосм. и экол. мед. 2022. Т. 56. № 6. С. 23.
  25. Косикова А.В., Шошина И.И., Ляпунов С.И. и др. Характеристики контрастной чувствительности зрительной системы и микротремора глаз при шизофрении // Психиатрия. 2024. Т. 22. № 1. С. 58.
  26. Shoshina I., Kosikova A., Karlova A. et al. Optical registration of eye microtremor: results and potential use // Proced. Comp. Sci. 2023. V. 225. P. 3832.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Зависимость контрастной чувствительности от скорости движения синусоидального стимула [1]. Скорость (V) движения синусоидального стимула: линия 1 – 800 град/с, линия 2 – 100 град/с, линия 3 – 10 град/с, линия 4 – 1 град/с, линия 5 – 0 град/с при яркости адаптации La = 200 кд/м2 и поле стимула 15 × 15 град.

Скачать (100KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Изменение функции контрастной чувствительности в зависимости от временной частоты синусоидальной решетки [1]. Линия 1 – 800 град/с, линия 2 – 100 град/с, линия 3 – 10 град/с, линия 4 – 1 град/с.

Скачать (95KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Оптическая передаточная функция (ОПФ) оптической системы глаза в зависимости от диаметра зрачка. Линия 1 – ОПФ при диаметре зрачка 2 мм, линия 2 – диаметр 3 мм, линия 3 – диаметр 4 мм, линия 4 – диаметр 5 мм, линия 5 соответствует диаметру зрачка 6 мм.

Скачать (112KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Реакция на синусоидальную волну (РСВ) зрительной системы и геометрический фактор треморного модуляционного сигнала (ГФ ТМС). Линия 1 – ГФ ТМС для размера фоторецептора 1 угл. мин; линия 2 – ГФ ТМС для размера фоторецептора 0.5 угл. мин; линия 3 – РСВ зрительной системы [11–12].

Скачать (73KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость реакции на синусоидальную волну (РСВ) от скорости движения стимула. Цифрами от 1 до 7 обозначены графики РСВ на движение синусоидального стимула со скоростью (V) = 0, 1, 10, 100, 300, 800, 1000 град/с; яркость адаптации La = 200 кд/м2; поле стимула 15 × 15 град.; точечный график отражает РСВ зрительной системы [11–12].

Скачать (104KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025