基于优势眼的双眼视觉个性化镜片设计

焦点FOCUS

与单眼视觉相比，双眼视觉拥有很多优势：视野范围更大、对室内物体的视觉判断和位置感知效率更高。但是，如何才能把这些优点融入到渐进镜片的设计中来呢？本来选自《焦点FOCUS》2013年04期，版权所有，请勿转载。

                    基于优势眼的双眼视觉个性化镜片设计

                                   
                                     文  Silvia Sahl


    双眼视觉是人类最高级的视觉功能，这是因为人类大脑能对视觉器官捕捉到的图像之间的相似性和差异性进行细致地分析。双眼对周围环境的感知过程通常分为三个阶段：同时视；合并相似图像的融合视；通过分析两图像之间微小差异而形成的立体视。

    显然，双眼视觉优于单眼视觉。左右眼将所看到图像的对应同质点进行融合，形成一个图像，即所谓的双眼融合。这种融合包括位置、颜色和亮度的融合。另一个重要的因素，优势眼（主导眼）是眼球动态运动的重要协调者。

    在镜片生产史上，双眼视觉个性化设计的渐进镜片首次考虑到了优势眼的功能，产生了全新的镜片设计，提出了视觉功能的新概念，令戴镜者视物更为快速，眼睛对物体的反应时间更短。

双眼视觉和渐进镜片的发展

    40多年来，在研究如何用渐进镜片改善和提高双眼视觉功能方面，镜片设计师们投入了巨大精力，如非对称设计。这种设计使视场更大，在各个视觉传感方向的融合都能达到1.2，同时能够实现非线性渐进，体现眼球自然运动的趋同性。尽管技术人员们一直在努力创新，但仍旧无法将这些技术完全落实到镜片生产中，因为还存在一个非常重要的障碍：到目前为止，每只镜片的优化过程都是单独完成的，并没有将另一只镜片的特殊参数考虑进去。

    当前采用的技术会分别计算每个镜片的矫正参数，因此，左右镜片的设计可能会出现差异，进而导致戴镜者视物时在视网膜上形成不同的图像，这可能会使大脑对图像的融合变得困难（见图1），戴镜者的视场也受到限制。



个性化渐进镜片

    随着新型数字化光学表面加工工艺的出现，镜片加工可以在两个表面同时进行，这种个性化参数的加工，为眼科光学行业带来了新气象。在加工镜片时，采用了精准测量的个人数据。这些数据包括个人的验光参数、戴镜参数或特定的视觉习惯。所有参数都因人而异。通过这种加工技术而完成的镜片自然能很好地改善戴镜者的视物清晰度和舒适度。
随着Visioffice 和EyeCode等新兴测量技术的出现，镜片加工能够达到极高的个人化程度，完全做到了为戴镜者量身打造。人眼转动点的实际三维位置是不同的，现代化的镜片计算和生产已经将其考虑在内，从而确定了镜片上各个视域的正确轴位。

优势眼

    像手一样，我们的眼睛也分为优势眼和非优势眼，又称为主导眼和非主导眼。优势眼对人们看东西的效率有着巨大的影响。根据珀尔塔和科伦3的研究，优势眼是相对保持稳定的。所谓的优势眼，是指两只眼睛在处理信息时，其中一只眼睛对物像的接受能力优先于另一只眼睛。这种优势表现为，其中一只眼睛的影像更清晰、稳定性更高、对物像的响应时间更短，这就意味着，和非优势眼相比，优势眼对图像质量更敏感，也能更为迅速地处理视觉信息，这两种效应同时存在或者单独出现。

    1593年，珀尔塔在其论著《验光》一书中首次提出了优势眼一说，这也是首次关于眼睛单边主导地位表现形式的探讨。

    科伦（Coren）和卡普兰（Kaplan）于1973年提出了三种不同形式的眼主导功能：方向主导、感觉主导和清晰度主导。前者指完成各种视觉任务的效率，此时辅助眼的视觉输入受到压制，目的是让更清晰的视觉信息到达更高级的视觉中心，从而避免重影。眼主导与视觉系统的运动部分有关。

    在感知到的视觉信息持续存在或者不够清晰的情况下，感觉主导决定哪个输入具有优先性，这是第二种表现形式。第三种是视觉的清晰优势，其作用在于使效率更高的那只眼处于主导地位，起主导作用。

    尽管许多研究对此有不同的解释（与测量时所用的试验方法有关），但是现在可以确定，（固定的）优势眼就是那一只更加“稳健”的眼睛，而且与眼球运动方向的控制有着明显的互动关系。

确定优势眼

    目前，行业内有大量关于测量主导优势眼的文章。表中描述了三种测试方法：固定测试，即强制性单眼选择固定测试；第二种是无意识固定测试；第三种则是基于双眼竞争的交替视物测试。

    在一项针对大量人群的优势眼调查中，我们发现，研究结果呈现出非常显著的一致性（Porac及Cohen4）：被测试者中约65％的人群为右眼优势，32％为左眼优势，其余3％的人群没有恒定的偏向。眼主导是个恒定的普遍现象，基本不受年龄和文化差异的影响。

优势眼的视力

    施耐奥尔（Shneor）和霍克斯坦（Hochstein）最近发表了两篇文章，指出优势眼在视觉信息处理中处于主导地位，可能是因为非优势眼的视觉印象受到抑制而造成的。

    固定的优势眼在控制眼球运动方面处于主导地位，能迅速地捕捉到目标。这种现象是川田（Kawata）和大冢（Otsuka）发现的，他们认为，眼睛的发散运动是眼睛对来自两只眼睛中间的视觉刺激的反应（视觉刺激与被测试者之间的距离为50cm至20cm）。他们的研究结果表明，在运动起始阶段，神经的收敛控制系统优先引导固定优势眼的运动。大脑将脉冲信号发给优势眼，所以，优势眼能很快地引发针对视觉对象的发散运动，从而在更短的时间内到达视物目标。

    优势眼不仅仅在运动视觉环节中处于主导地位，与非优势眼相比，来自优势眼的信息会优先输入并得到处理，固定性优势眼能够更好地识别目标。这种优先性还说明，注意力系统可能会被双眼以不同方式激活，人类大脑看起来更重视固定优势眼输入的信息。若特（Roth）等人也得出了同样的结论。

    优势眼帮助非优势眼定向，非优势眼也参与双眼视觉运动的感知，从而影响人类对视觉对象空间位置的感知判断。

优势眼在渐进镜片中的作用

    为了证明佩戴渐进镜片时优势眼的特殊作用，依视路公司通过实验测量了动态视觉下的光学像差对反应时间的影响。假如优势眼会产生光学像差，戴镜者的反应时间就会延长。因此，在计算镜片时必须考虑优势眼的情况。

    我们在多个被测试者身上进行的虚拟实验证明了优势眼的作用，所有被测试者中，左眼和右眼分别为优势眼的各占50％。试验分四个步骤进行，先后共向被测试者呈现了50个不同方向的斯内伦远距离视标（“E”），每个被测试者必须确定哪一个十字交叉位于中间（见图2），然后确定偏离中心的“E”，并用游戏手柄标出方向。

    实验中采取了一定的控制和测试条件。在控制条件下，双眼表现出对称性模糊。在实验条件下，根据优势眼和非优势眼随机抽取的原则，单眼模糊度为0.75 D。

    结果表明，如果固定性优势眼感受到更多的模糊性，响应时间会显著增长（见图3）。



专门的4D技术

    原创性双眼视觉设计是Varilux 4D镜片的核心。双眼视觉基于大脑会分析每只眼睛接收到的图像和每只眼睛承担的任务。

-  左右眼的图像必须有足够的视觉相似性，才能更容易地融合，从而提高视觉效率。这正是同步镜眼技术想要达到的。

-  由于固定性优势眼在控制整个视觉运动和动态视觉方面居于主导地位，因此其信息受到优先处理。

    在计算新镜片时将双眼视作一对，但优先考虑优势眼，因为优势眼是个性化镜片设计的关键。 历经50年的不断创新，某些设计方案具有了更好的性能（有的人偏好高清晰度镜片，而有的人则偏爱成像效果佳的镜片）。

    新的个性化镜片设计考虑了优势眼的特定属性。个性化始于优势眼的独有特征，这些特征包括视远效果、柱镜、轴位、屈光度、眼球的代码参数（瞳距、瞳高）和戴镜参数。




    4D技术赋予优势眼优先地位，提高双眼效率，以使双眼同时达到良好的视物效果。由上述参数可以确定优势眼的最佳设计方案。如果采用这种特殊设计生产镜片，可以令图像融合更加完美，同时实现镜片的最佳性能（参见上表和图4） 。

    个性化双眼视觉镜片设计充分考虑了优势眼的功能，不仅为戴镜者赢得了尽可能广阔的双眼视场，而且还为镜片的不同光区之间实现了流畅的过渡，为实现快速清晰的视物功能提供了扎实的基础性技术保障

陈大

这里说的优势眼与我们平时接受的到应该是不一样的。这个是一个眼睛的优势来说，而不是说简单的用一个检测方式来定的。

天任

一休老师不是说不存在优势眼吗 镜片商是个大忽悠 伪科学

伤城

给赞

陈大

回复 3# 天任


  这优势眼存在，只有表述的意思不一样。这个优势就是在优势的眼，而不是用一个方式观察出来的。或简单说应该是以前清晰眼吧，

视光后学

我认为优势眼，存在，不过用目前的双手打框的方法检测下来的就不是优势眼。随机性很大。
感谢楼主发好文，顶

陈大

回复 6# 视光后学

实际就是对优势的定义问题，现在各人都有自己对优势眼的表述？同样一个词解释却是不一样的。

视光后学

回复  视光后学

实际就是对优势的定义问题，现在各人都有自己对优势眼的表述？同样一个词解释却是不一样 ...
陈大 发表于 2014-8-13 09:20

    确切的说，同一个词，指的东西不一样

陈大

回复 8# 视光后学


    这如92共识对一中的解释一样道理