RU2357648C1 - Method of detection of passband of spatial frequency channel of human vision system - Google Patents
Method of detection of passband of spatial frequency channel of human vision system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2357648C1 RU2357648C1 RU2007134476/14A RU2007134476A RU2357648C1 RU 2357648 C1 RU2357648 C1 RU 2357648C1 RU 2007134476/14 A RU2007134476/14 A RU 2007134476/14A RU 2007134476 A RU2007134476 A RU 2007134476A RU 2357648 C1 RU2357648 C1 RU 2357648C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- light
- frequency
- flitting
- frequencies
- initial
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине и предназначено для определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы.The invention relates to medicine and is intended to determine the bandwidth of the spatial-frequency channel of the visual system.
Известно, что вначале зрительную систему рассматривали как один пространственный фильтр. Предполагали, что чувствительность зрительной системы к различным пространственным частотам определяется передаточной функцией этого фильтра [1]. Кемпбелл и Робсон впервые высказали предположение, что зрительная система состоит из множества параллельных каналов-фильтров, каждый из которых чувствителен к определенным пространственным частотам, то есть имеет свою полосу пропускания [2].It is known that at first the visual system was considered as one spatial filter. It was assumed that the sensitivity of the visual system to various spatial frequencies is determined by the transfer function of this filter [1]. Campbell and Robson first suggested that the visual system consists of many parallel filter channels, each of which is sensitive to certain spatial frequencies, that is, has its own bandwidth [2].
Известны эксперименты Блэкмора и Кемпбелла, установившие существование пространственно-частотных каналов в зрительной системе. Они показали, что адаптация к синусоидальной решетке определенной частоты вызывает снижение чувствительности только к этой частоте и ее ближайшим окрестностям. Вычитая из передаточной функции зрительной системы ту же функцию, полученную после адаптации к одной частоте, авторы получили пространственно-частотную характеристику канала, настроенного на эту частоту [3].Blackmore and Campbell's experiments are known, which established the existence of spatial-frequency channels in the visual system. They showed that adaptation to a sinusoidal lattice of a certain frequency causes a decrease in sensitivity only to this frequency and its immediate surroundings. Subtracting from the transfer function of the visual system the same function obtained after adapting to one frequency, the authors obtained the spatial-frequency characteristic of the channel tuned to this frequency [3].
Пространственно-частотные каналы со своей полосой пропускания занимают некоторый участок в видимом диапазоне. Полосы пропускания пространственно-частотных каналов всей зрительной системы перекрывают весь видимый пространственно-частотный диапазон [4].Spatial-frequency channels with their bandwidth occupy a certain area in the visible range. The bandwidths of the spatial-frequency channels of the entire visual system cover the entire visible spatial-frequency range [4].
Известно определение полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы с помощью тонких светлых и темных полос, а также решеток разной пространственной частоты с синусоидальным распределением освещенности. При этом под пространственной частотой решетки понимается число периодов распределения яркости на один градус поля зрения [4, 5].It is known to determine the bandwidth of the spatial frequency channel of the visual system using thin light and dark bands, as well as gratings of different spatial frequencies with a sinusoidal distribution of illumination. Moreover, the spatial frequency of the lattice is understood as the number of periods of the brightness distribution per degree of the field of view [4, 5].
Известно определение полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы путем формирования синусоидальных решеток на экране электронно-лучевых трубок [2, 6], а также с использованием персональных компьютеров [7].It is known to determine the bandwidth of the spatial frequency channel of the visual system by forming sinusoidal gratings on the screen of cathode ray tubes [2, 6], as well as using personal computers [7].
Недостатком способов является низкая точность определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы.The disadvantage of this method is the low accuracy of determining the bandwidth of the spatial frequency channel of the visual system.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы путем предъявления испытуемому световых мельканий, заключающийся в том, что испытуемому предъявляют световые мелькания с заданной начальной частотой, например 10 Гц, затем световые мелькания с увеличенной по сравнению с начальной - инкрементной или уменьшенной по сравнению с начальной - декрементной частотами, при этом вначале предъявляют световые мелькания с непрерывно увеличивающейся инкрементной или непрерывно уменьшающейся декрементной частотами, после этого поочередно с заданным постоянным периодом, равным, например, 1 с, световые мелькания с начальной и инкрементной или начальной и декрементной частотами, причем на первом этапе измерений после предъявления световых мельканий с заданной начальной частотой вначале непрерывно увеличивают с заданной постоянной скоростью, например 0,5 Гц/с, инкрементную частоту световых мельканий, пока испытуемый не определит субъективно разницу между начальной и инкрементной частотами и не зафиксирует в этот момент первую инкрементную частоту световых мельканий, затем предъявляют поочередно с заданным постоянным периодом световые мелькания с начальной частотой и уменьшающейся во время предъявления с заданной постоянной скоростью, например 0,25 Гц/с, инкрементной частотой до тех пор, пока испытуемый не определит, когда предъявляемые поочередно световые мелькания с начальной и инкрементной частотами не различаются и не зафиксирует в этот момент вторую инкрементную частоту световых мелькании, после этого предъявляют поочередно с заданным постоянным периодом световые мелькания с начальной частотой и увеличивающейся в моменты начала предъявления дискретно с заданным шагом, например 0,1 Гц, инкрементной частотой до тех пор, пока испытуемый не определит порог различения предъявляемых поочередно световых мельканий с начальной и инкрементной частотами и не зафиксирует в этот момент третью инкрементную частоту световых мельканий, значение порога вычисляют как разность между третьей инкрементной и начальной частотами световых мельканий, на втором этапе измерений после предъявления световых мельканий с той же заданной - начальной - частотой вначале непрерывно уменьшают с той же заданной постоянной скоростью 0,5 Гц/с декрементную частоту световых мельканий, пока испытуемый не определит субъективно разницу между начальной и декрементной частотами и не зафиксирует в этот момент первую декрементную частоту световых мельканий, затем предъявляют поочередно с заданным постоянным периодом световые мелькания с начальной частотой и увеличивающейся во время предъявления с той же заданной постоянной скоростью 0,25 Гц/с декрементной частотой до тех пор, пока испытуемый не определит, когда предъявляемые поочередно световые мелькания с начальной и декрементной частотами не различаются и не зафиксирует в этот момент вторую декрементную частоту световых мельканий, после этого предъявляют поочередно с заданным постоянным периодом световые мелькания с начальной частотой и уменьшающейся в моменты начала предъявления дискретно с тем же заданным шагом 0,1 Гц декрементной частотой до тех пор, пока испытуемый не определит порог различения предъявляемых поочередно световых мельканий с начальной и декрементной частотами и не зафиксирует в этот момент третью декрементную частоту световых мельканий, значение порога вычисляют как абсолютную разность между третьей декрементной и начальной частотами световых мельканий, полосу пропускания пространственно-частотного канала определяют как среднее арифметическое значений порогов различения частот световых мельканий, вычисленных на первом и втором этапах измерений [8].Closest to the technical nature of the present invention is a method for determining the bandwidth of the spatial-frequency channel of the visual system by presenting the subject with light flicker, which consists in the fact that the subject is presented with flicker light with a given initial frequency, for example 10 Hz, then light flicker with increased compared with the initial - incremental or reduced compared to the initial - decrement frequencies, while first they show light flickers with continuous increasing incremental or continuously decreasing decreasing frequencies, then alternately with a predetermined constant period equal to, for example, 1 s, light flickers with initial and incremental or initial and decrement frequencies, and at the first stage of measurements after presentation of light flickers with a given initial frequency at the beginning continuously increasing with a given constant speed, for example 0.5 Hz / s, the incremental frequency of light flicker, until the subject determines the subjectively the difference between the initial th and incremental frequencies and will not fix at this moment the first incremental frequency of light flickers, then they present alternately with a given constant period light flickers with an initial frequency and decreasing during presentation with a given constant speed, for example 0.25 Hz / s, incremental frequency to those until the subject determines when the alternately presented light flickers with the initial and incremental frequencies do not differ and does not fix at this moment the second incremental frequency of light flickers , after this, light flickers are presented alternately with a predetermined constant period with an initial frequency and increasing at the moment of presentation beginning discretely with a given step, for example 0.1 Hz, incremental frequency until the subject determines the threshold for distinguishing between alternating light flickers from the initial and incremental frequencies and will not fix at this moment the third incremental frequency of light flickers, the threshold value is calculated as the difference between the third incremental and initial frequencies of light m flickering, at the second stage of measurements after the presentation of light flickers with the same predetermined - initial - frequency, at first they continuously decrease at the same predetermined constant speed 0.5 Hz / s the decrement frequency of the light flickers, until the subject determines the subjectively the difference between the initial and decrement frequencies and at this moment it will not fix the first decrement frequency of light flickers, then the light flickers are presented alternately with a given constant period with an initial frequency and increasing during presentation I with the same predetermined constant speed of 0.25 Hz / s decrement frequency until the subject determines when the alternately presented light flickers with the initial and decrement frequencies do not differ and does not fix at this moment the second decrement frequency of light flickers, after that present alternately with a predetermined constant period light flickers with an initial frequency and decreasing at the moment of presentation beginning discretely with the same predetermined step of 0.1 Hz decrement frequency until the subject is about it determines the threshold for distinguishing alternately presented light flickers with initial and decrement frequencies and does not fix the third decrement frequency of light flickers at this moment, the threshold value is calculated as the absolute difference between the third decrement and initial frequencies of light flickers, the passband of the spatial frequency channel is determined as the arithmetic mean thresholds for distinguishing the frequencies of light flickers calculated at the first and second stages of measurements [8].
Недостатком способа является низкая точность определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы, обусловленная необходимостью использования мнестических функций, в частности обращения к кратковременной логико-смысловой памяти.The disadvantage of this method is the low accuracy of determining the bandwidth of the spatial frequency channel of the visual system, due to the need to use memory functions, in particular, access to short-term logical-semantic memory.
Технический результат предлагаемого способа определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы заключается в повышении точности оценки.The technical result of the proposed method for determining the bandwidth of the spatial frequency channel of the visual system is to increase the accuracy of the assessment.
Технический результат достигается тем, что испытуемому предъявляют световые мелькания с заданной в видимом диапазоне частот начальной частотой, причем новым является то, что начальную частоту предъявляют одновременно с использованием двух светодиодов, частоту световых мельканий первого светодиода не меняют, частоту световых мельканий второго светодиода увеличивают, предъявляя инкрементную частоту, или уменьшают, предъявляя декрементную частоту, на первом этапе измерений после предъявления световых мельканий с заданной начальной частотой частоту световых мельканий второго светодиода вначале непрерывно увеличивают с постоянной скоростью 0,5 Гц/с, пока испытуемый не определит субъективно разницу между предъявляемыми начальной и инкрементной частотами и не зафиксирует в этот момент первую инкрементную частоту световых мельканий, затем частоту световых мельканий второго светодиода уменьшают с постоянной скоростью 0,25 Гц/с до тех пор, пока испытуемый не определит, когда предъявляемые световые мелькания с начальной и инкрементной частотами не различаются и не зафиксирует в этот момент вторую инкрементную частоту световых мельканий, после этого частоту световых мельканий второго светодиода увеличивают дискретно с шагом 0,1 Гц до тех пор, пока испытуемый не определит порог различения предъявляемых световых мельканий с начальной и инкрементной частотами и не зафиксирует третью инкрементную частоту световых мельканий, значение порога вычисляют как разность между третьей инкрементной и начальной частотами световых мельканий, на втором этапе измерений после предъявления световых мельканий с заданной начальной частотой частоту световых мельканий второго светодиода вначале непрерывно уменьшают с той же постоянной скоростью 0,5 Гц/с, пока испытуемый не определит субъективно разницу между предъявляемыми начальной и декрементной частотами и не зафиксирует в этот момент первую декрементную частоту световых мельканий, затем частоту световых мельканий второго светодиода увеличивают с той же постоянной скоростью 0,25 Гц/с до тех пор, пока испытуемый не определит, когда предъявляемые световые мелькания с начальной и декрементной частотами не различаются и не зафиксирует в этот момент вторую декрементную частоту световых мельканий, после этого частоту световых мельканий второго светодиода уменьшают дискретно с шагом 0,1 Гц до тех пор, пока испытуемый не определит порог различения предъявляемых световых мельканий с начальной и декрементной частотами и не зафиксирует третью декрементную частоту световых мельканий, значение порога вычисляют как абсолютную разность между третьей декрементной и начальной частотами световых мельканий, полосу пропускания пространственно-частотного канала определяют как среднее арифметическое значений порогов различения частот световых мельканий, вычисленных на первом и втором этапах измерений.The technical result is achieved by the fact that the test subject is presented with light flickers with a predetermined initial frequency in the visible frequency range, and it is new that the initial frequency is presented simultaneously using two LEDs, the frequency of light flickers of the first LED is not changed, the frequency of light flickers of the second LED is increased by presenting incremental frequency, or decrease by presenting the decrement frequency in the first measurement stage after the presentation of light flickers with a given initial h frequency, the light flicker frequency of the second LED is first continuously increased at a constant speed of 0.5 Hz / s, until the subject determines subjectively the difference between the initial and incremental frequencies presented and fixes the first incremental light flicker frequency at that moment, then the light flicker frequency of the second LED is reduced with a constant speed of 0.25 Hz / s until the subject determines when the flickering light presented with the initial and incremental frequencies does not differ and does not fix at this moment, it increases the second incremental frequency of light flickering, after which the frequency of light flicker of the second LED increases discretely with a step of 0.1 Hz until the subject determines the threshold for distinguishing the presented light flicker with the initial and incremental frequencies and fixes the third incremental frequency of light flickering, the threshold value is calculated as the difference between the third incremental and initial frequencies of light flickers, in the second measurement stage after the presentation of light flickers with a given the initial frequency, the frequency of light flicker of the second LED is first continuously reduced at the same constant speed of 0.5 Hz / s, until the subject determines subjectively the difference between the initial and decrement frequencies and fixes at this moment the first decrement frequency of light flicker, then the frequency of light flicker the second LED is increased at the same constant speed of 0.25 Hz / s until the subject determines when the presented light flicker with the initial and decrement frequencies they differ and will not fix at this moment the second decreasing frequency of light flickering, after that the frequency of light flickering of the second LED is reduced discretely with a step of 0.1 Hz until the subject determines the threshold for distinguishing the presented light flickering with initial and decrement frequencies and fixes the third decrement light flicker frequency, threshold value is calculated as the absolute difference between the third decrement and initial light flicker frequencies, spatial-often passband of the channel is determined as the arithmetic mean of the thresholds for distinguishing the frequencies of light flicker calculated in the first and second stages of measurement.
На фиг.1 представлены временные диаграммы изменения частот световых мельканий, предъявляемых испытуемому на первом этапе измерений, на фиг.2 - предъявляемых испытуемому на втором этапе измерений.Figure 1 presents the timing diagrams of the change in the frequency of light flickering presented to the test subject in the first measurement stage, figure 2 - presented to the test subject in the second measurement stage.
Предлагаемый способ определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы осуществляется следующим образом.The proposed method for determining the bandwidth of the spatial frequency channel of the visual system is as follows.
Испытуемому предъявляют световые мелькания с заданной в видимом диапазоне частот начальной частотой Fн, например 10 Гц, одновременно с использованием двух светодиодов (фиг.1, интервал времени 0-T1), частоту световых мельканий первого светодиода не меняют.The test subject is presented with light flickers with the initial frequency F n set in the visible frequency range, for example 10 Hz, simultaneously using two LEDs (Fig. 1, time interval 0-T 1 ), the frequency of light flickers of the first LED does not change.
На первом этапе измерений частоту световых мельканий второго светодиода вначале непрерывно увеличивают с постоянной скоростью 0,5 Гц/с, пока испытуемый не определит субъективно разницу между предъявляемыми начальной Fн и инкрементной Fи частотами (фиг.1, интервал времени T1-T2) и не зафиксирует в этот момент первую инкрементную частоту световых мельканий Fи1 (фиг.1, момент времени Т2), затем частоту световых мельканий второго светодиода уменьшают с постоянной скоростью 0,25 Гц/с до тех пор, пока испытуемый не определит, когда предъявляемые световые мелькания с начальной Fн и инкрементной Fи частотами не различаются (фиг.1, интервал времени Т3-Т4), и не зафиксирует в этот момент вторую инкрементную частоту световых мельканий Fи2 (фиг.1, момент времени Т4), после этого частоту световых мельканий второго светодиода увеличивают дискретно с шагом 0,1 Гц до тех пор, пока испытуемый не определит порог различения предъявляемых световых мельканий с начальной Fн и инкрементной Fи частотами (фиг.1, интервал времени T5-T6) и не зафиксирует третью инкрементную частоту световых мельканий Fи3 (фиг.1, момент времени Т7). Значение порога различения частот ΔFи вычисляют как разность между третьей инкрементной Fи3 и начальной Fн частотами световых мельканий по формулеAt the first stage of measurements, the frequency of light flickering of the second LED is first continuously increased at a constant speed of 0.5 Hz / s, until the subject determines subjectively the difference between the initial F n and incremental F and frequencies (Fig. 1, time interval T 1 -T 2 ) and will not fix at this moment the first incremental frequency of light flicker F and 1 (Fig. 1, time point T 2 ), then the frequency of light flicker of the second LED is reduced at a constant speed of 0.25 Hz / s until the subject determines when presented by the emitted flickers with the initial F n and incremental F and frequencies do not differ (Fig. 1, the time interval T 3 -T 4 ), and will not fix at this moment the second incremental frequency of the light flickers F and 2 (Fig. 1, time instant T 4 ) , after that, the frequency of light flicker of the second LED is increased discretely with a step of 0.1 Hz until the subject determines the threshold for distinguishing the presented light flicker with the initial F n and incremental F and frequencies (Fig. 1, time interval T 5 -T 6 ) and do not lock the third incremental frequency of light flashes F and 3 (f D.1, at time T 7). The value of the frequency discrimination threshold ΔF and is calculated as the difference between the third incremental F and 3 and the initial F n light flicker frequencies according to the formula
ΔFи=Fи3-Fн.ΔF and = F and 3 -F n .
На втором этапе измерений частоту световых мельканий второго светодиода вначале непрерывно уменьшают с той же постоянной скоростью 0,5 Гц/с, пока испытуемый не определит субъективно разницу между предъявляемыми начальной Fн и декрементной Fд частотами (фиг.2, интервал времени Т8-Т9) и не зафиксирует в этот момент первую декрементную частоту световых мельканий Fд1 (фиг.2, момент времени Т9), затем частоту световых мельканий второго светодиода увеличивают с той же постоянной скоростью 0,25 Гц/с до тех пор, пока испытуемый не определит, когда предъявляемые световые мелькания с начальной Fн и декрементной Fд частотами не различаются (фиг.2, интервал времени Т10-Т11) и не зафиксирует в этот момент вторую декрементную частоту световых мельканий Fд2; (фиг.2, момент времени Т11), после этого частоту световых мельканий второго светодиода уменьшают дискретно с шагом 0,1 Гц до тех пор, пока испытуемый не определит порог различения предъявляемых световых мельканий с начальной Fн и декрементной Fд частотами (фиг.2, интервал времени T12-T13) и не зафиксирует третью декрементную частоту световых мельканий Fд3 (фиг.2, момент времени Т14). Значение порога различения частот ΔFд вычисляют как абсолютную разность между третьей декрементной Fд3 и начальной Fн частотами световых мельканий по формулеAt the second stage of measurements, the frequency of light flickering of the second LED is first continuously reduced at the same constant speed of 0.5 Hz / s, until the subject determines subjectively the difference between the initial F n and decrement F d frequencies presented (Fig. 2, time interval T 8 - T 9 ) and will not fix at this moment the first decreasing frequency of light flickering F d1 (Fig. 2, time point T 9 ), then the frequency of light flickering of the second LED will increase at the same constant speed of 0.25 Hz / s until the subject will not determine when dyavlyaemye flashing light with the initial F n and F d decremental frequencies are not different (Figure 2, time interval T 10 -T 11) and do not lock at this point the second light flashes decremented frequency F q2; (figure 2, time point T 11 ), after that the frequency of light flickering of the second LED is reduced discretely in increments of 0.1 Hz until the subject determines the threshold for distinguishing the presented light flicker with the initial F n and decrement F d frequencies (Fig .2, the time interval T 12 -T 13 ) and will not fix the third decrement frequency of light flicker F d3 ( figure 2, time point T 14 ). The value of the frequency discrimination threshold ΔF d is calculated as the absolute difference between the third decrement F d3 and the initial F n light flicker frequencies according to the formula
ΔFд=|Fд3-Fн|.ΔF d = | F d3 -F n |.
Полосу пропускания пространственно-частотного канала AF определяют как среднее арифметическое значений порогов различения частот световых мельканий ΔFи и ΔFд, вычисленных на первом и втором этапах измерений по формулеThe bandwidth of the spatial-frequency channel AF is determined as the arithmetic mean of the thresholds for distinguishing the frequencies of light flicker ΔF and and ΔF d calculated at the first and second stages of measurements by the formula
ΔF=(ΔFи+ΔFд)/2.ΔF = (ΔF and + ΔF d ) / 2.
Таким образом, заявляемый способ определения полосы пропускания пространственно-частотного канала обладает свойствами, обусловливающими получение положительного эффекта.Thus, the inventive method for determining the bandwidth of the spatial frequency channel has the properties that determine the receipt of a positive effect.
Пример. Испытуемому Л., 22 лет, с помощью персонального компьютера, совместимого с IBM PC, предъявляли через порт LPT на светодиоды пульта испытуемого световые мелькания с заданной начальной частотой Fн, равной 10 Гц (фиг.1, интервал времени О-T1), частоту световых мельканий первого светодиода не меняли.Example. Subject L., 22 years old, using a personal computer compatible with IBM PC, was presented through the LPT port on the LEDs of the remote control of the subject light flicker with a given initial frequency F n equal to 10 Hz (figure 1, the time interval O-T 1 ), the frequency of light flickering of the first LED was not changed.
В процессе измерений через порт LPT на персональный компьютер с пульта испытуемого подавались сигналы с кнопок «Изменение непрерывное быстрое», «Изменение непрерывное медленное», «Изменение дискретное» и «Измерение».In the process of measurement through the LPT port, the signals from the buttons "Continuous fast change", "Continuous slow change", "Discrete change" and "Measurement" were sent to the personal computer from the test person’s remote control.
При поступлении сигнала с кнопки «Изменение непрерывное быстрое» компьютер на первом этапе непрерывно увеличивал частоту световых мельканий второго светодиода с постоянной скоростью 0,5 Гц/с, на втором этапе - с той же скоростью непрерывно уменьшал.Upon receipt of a signal from the “Change Continuous Fast” button, the computer at the first stage continuously increased the frequency of light flicker of the second LED at a constant speed of 0.5 Hz / s, at the second stage it continuously decreased at the same speed.
При поступлении сигнала с кнопки «Изменение непрерывное медленное» компьютер на первом этапе непрерывно уменьшал частоту световых мельканий второго светодиода с постоянной скоростью 0,25 Гц/с, на втором этапе - с той же скоростью непрерывно увеличивал.Upon receipt of a signal from the Change Continuous Slow button, the computer in the first stage continuously decreased the frequency of light flickering of the second LED at a constant speed of 0.25 Hz / s, and in the second stage, it continuously increased with the same speed.
При поступлении сигнала с кнопки «Изменение дискретное» компьютер на первом этапе дискретно увеличивал частоту световых мельканий второго светодиода с шагом 0,1 Гц, на втором этапе - с тем же шагом уменьшал.Upon receipt of a signal from the “Change Discrete” button, the computer at the first stage discretely increased the frequency of light flickering of the second LED with a step of 0.1 Hz, and at the second stage, it decreased with the same step.
При снятии сигнала с кнопок фиксировал текущие инкрементную Fи или декрементную Fд предъявляемые частоты.When removing the signal from the buttons, I fixed the current incremental F and decrement F d frequencies presented.
По сигналу с кнопки «Измерение» компьютер на первом этапе вычислял значение порога различения предъявляемых частот световых мельканий как разность между последней зафиксированной инкрементной Fи и начальной Fн частотами, после чего предъявлял испытуемому на второй светодиод световые мелькания с заданной начальной Fн частотой, равной 10 Гц. На втором этапе компьютер вычислял значение порога различения предъявляемых частот световых мельканий как абсолютную разность между последней зафиксированной декрементной Fд и начальной Fн частотами, затем вычислял полосу пропускания пространственно-частотного канала как среднее арифметическое значений порогов различения частот световых мельканий, вычисленных на первом и втором этапах, выводил значение полосы пропускания на экран монитора, после чего предъявлял испытуемому на второй светодиод световые мелькания с заданной начальной Fн частотой, равной 10 Гц.On a signal from the button "Measurement" computer in the first step calculates a value distinguishing threshold requirements frequencies of light flashes as the difference between the last recorded incremental F u and the initial F n frequencies, and then imposes the subject at the second LED lighting flicker with a predetermined initial F n frequency equal to 10 Hz At the second stage, the computer calculated the threshold value for distinguishing the presented frequencies of light flicker as the absolute difference between the last recorded decrement F d and the initial F n frequencies, then calculated the passband of the spatial-frequency channel as the arithmetic mean of the threshold values for distinguishing the frequencies of light flicker calculated on the first and second stages, displayed the value of the passband on the monitor screen, and then presented the subject to the second LED light flicker with a given initial No F n with a frequency equal to 10 Hz.
На первом этапе измерений испытуемый, замыкая кнопку «Изменение непрерывное быстрое», определил субъективно разницу между начальной Fн и инкрементной Fи частотами (фиг.1, интервал времени T1-T2) и разомкнул кнопку (фиг.1, момент времени Т2). При этом компьютер зафиксировал первую инкрементную частоту Fи1 и предъявил испытуемому на втором светодиоде световые мелькания с зафиксированной инкрементной частотой Fи1 (фиг.1, интервал времени Т2-Т3).At the first stage of measurements, the subject, closing the button "Change continuous fast", subjectively determined the difference between the initial F n and incremental F and frequencies (Fig. 1, time interval T 1 -T 2 ) and opened the button (Fig. 1, time point T 2 ). In this case, the computer recorded the first incremental frequency F and 1 and presented light to the subject on the second LED with flickering with a fixed incremental frequency F and 1 (Fig. 1, time interval T 2 -T 3 ).
Затем испытуемый, замыкая кнопку «Изменение непрерывное медленное», определил субъективно, что предъявляемые световые мелькания с начальной Fн и инкрементной Fи частотами не различаются (фиг.1, интервал времени Т3-Т4) и разомкнул кнопку (фиг.1, момент времени Т4). При этом компьютер зафиксировал вторую инкрементную частоту Fи2 и предъявил испытуемому на втором светодиоде световые мелькания с зафиксированной инкрементной частотой Fи2 (фиг.1, интервал времени Т4-Т5)Then the subject, closing the button "Change is continuous slow", determined subjectively that the presented light flicker with the initial F n and incremental F and frequencies do not differ (Fig. 1, time interval T 3 -T 4 ) and opened the button (Fig. 1, point in time T 4 ). At the same time, the computer recorded the second incremental frequency F and 2 and presented light to the test subject on the second LED with a fixed incremental frequency F and 2 (Fig. 1, time interval T 4 -T 5 )
После этого испытуемый, последовательно замыкая кнопку «Изменение дискретное», определил порог различения предъявляемых световых мельканий с начальной Fн и инкрементной Fи частотами (фиг.1, интервал времени Т5-Т6) и замкнул кнопку «Измерение» (фиг.1, момент времени Т7). При этом компьютер зафиксировал третью инкрементную частоту Fи3 световых мельканий, вычислил значение порога различения частот ΔFи и предъявил испытуемому на втором светодиоде световые мелькания с начальной Fн частотой, равной 10 Гц.After that, the test subject, sequentially closing the “Discrete Change” button, determined the threshold for distinguishing the presented light flickers with initial F n and incremental F and frequencies (Fig. 1, time interval T 5 -T 6 ) and closed the "Measurement" button (Fig. 1 , time T 7 ). In this case, the computer recorded the third incremental frequency F and 3 of light flickers, calculated the value of the frequency discrimination threshold ΔF , and presented the test subject with the second LED light flickers with an initial F n frequency of 10 Hz.
На втором этапе измерений испытуемый, замыкая кнопку «Изменение непрерывное быстрое», определил субъективно разницу между начальной Fн и декрементной Fд частотами (фиг.2, интервал времени Т8-Т9) и разомкнул кнопку (фиг.2, момент времени Т9). При этом компьютер зафиксировал первую декрементную частоту Fд1 и предъявил испытуемому на втором светодиоде световые мелькания с зафиксированной декрементной частотой Fд1 (фиг.2, интервал времени Т9-Т10).At the second stage of measurements, the subject, closing the button "Change continuous fast", subjectively determined the difference between the initial F n and decrement F d frequencies (figure 2, the time interval T 8 -T 9 ) and opened the button (figure 2, time T 9 ). In this case, the computer recorded the first decrement frequency F d1 and presented the subject with a second light-emitting diode flicker with a fixed decrement frequency F d1 ( figure 2, the time interval T 9 -T 10 ).
Затем испытуемый, замыкая кнопку «Изменение непрерывное медленное», определил субъективно, что предъявляемые световые мелькания с начальной Fн и декрементной Fд частотами не различаются (фиг.2, интервал времени Т10-Т11) и разомкнул кнопку (фиг.2, момент времени Т11). При этом компьютер зафиксировал вторую декрементную частоту Fд2 и предъявил испытуемому на втором светодиоде световые мелькания с зафиксированной декрементной частотой Fд2 (фиг.2, интервал времени Т11-Т12)Then the subject, closing the button "Change is continuous slow", determined subjectively that the presented light flicker with the initial F n and decrement F d frequencies do not differ (figure 2, the time interval T 10 -T 11 ) and opened the button (figure 2, point in time T 11 ). In this case, the computer recorded the second decrement frequency F d2 and presented to the test subject on the second LED light flickers with a fixed decrement frequency F d2 ( figure 2, the time interval T 11 -T 12 )
После этого испытуемый, последовательно замыкая кнопку «Изменение дискретное», определил порог различения предъявляемых световых мельканий с начальной Fн и декрементной Fд частотами (фиг.2, интервал времени Т12-Т13) и замкнул кнопку «Измерение» (фиг.2, момент времени T14). При этом компьютер зафиксировал третью декрементную частоту Fд3 световых мельканий, вычислил значение порога различения частот ΔFд2, значение полосы пропускания пространственно-частотного канала ΔF, равное 0,9 Гц, вывел его на экран монитора и предъявил испытуемому на втором светодиоде световые мелькания с начальной Fн частотой, равной 10 Гц.After that, the subject, sequentially closing the button "Change discrete", determined the threshold for distinguishing the presented light flicker with the initial F n and decrement F d frequencies (figure 2, the time interval T 12 -T 13 ) and closed the button "Measurement" (figure 2 , time T 14 ). At the same time, the computer recorded the third decrement frequency F d3 of light flickers, calculated the threshold of frequency discrimination ΔF d2 , the bandwidth of the spatial-frequency channel ΔF, equal to 0.9 Hz, brought it to the monitor screen and presented light to the subject on the second LED with flickering F n with a frequency equal to 10 Hz.
В соответствии с рекомендациями физиологов испытуемый выполнил серию из 10 измерений, в результате которой получены следующие значения полосы пропускания пространственно-частотного канала в Гц: 0,9; 0,7; 1,0; 1,3; 1,1; 0,8; 0,8; 1,3; 1,4; 1,1. Среднее арифметическое измеренных значений полосы пропускания пространственно-частотного канала составило 1,0 Гц, среднее квадратическое отклонение - 0,076 Гц, доверительные границы случайной составляющей погрешности результатов измерений при доверительной вероятности 0,95 с учетом коэффициента Стьюдента - 0,173 Гц.In accordance with the recommendations of physiologists, the subject performed a series of 10 measurements, as a result of which the following values of the passband of the spatial-frequency channel in Hz were obtained: 0.9; 0.7; 1.0; 1.3; 1.1; 0.8; 0.8; 1.3; 1.4; 1.1. The arithmetic mean of the measured values of the passband of the spatial frequency channel was 1.0 Hz, the standard deviation was 0.076 Hz, the confidence limits of the random component of the error of the measurement results with a confidence probability of 0.95, taking into account the student coefficient, 0.173 Hz.
В результате измерений, выполненных испытуемым Л. по известному способу [8], получены следующие значения полосы пропускания пространственно-частотного канала в Гц: 0,6; 1,0; 0,8; 1,2; 0,7; 0,5; 1,2; 1,4; 0,9; 0,7. Среднее арифметическое измеренных значений полосы пропускания пространственно-частотного канала составило 0,9 Гц, среднее квадратическое отклонение - 0,093 Гц, доверительные границы случайной составляющей погрешности результатов измерений при доверительной вероятности 0,95 с учетом коэффициента Стьюдента - 0,211 Гц.As a result of measurements made by test subject L. by a known method [8], the following values of the passband of the spatial-frequency channel in Hz were obtained: 0.6; 1.0; 0.8; 1,2; 0.7; 0.5; 1,2; 1.4; 0.9; 0.7. The arithmetic mean of the measured values of the passband of the spatial frequency channel was 0.9 Hz, the standard deviation was 0.093 Hz, the confidence limits of the random component of the error of the measurement results with a confidence probability of 0.95, taking into account the student coefficient, 0.211 Hz.
Уменьшение случайной составляющей погрешности измерений (среднее квадратическое отклонение) при выполнении измерений по предложенному способу по сравнению с измерениями, выполненными по известному способу [8], составило 18,3%.The decrease in the random component of the measurement error (standard deviation) when performing measurements according to the proposed method compared with measurements performed by the known method [8], was 18.3%.
Для оценки достоверности уменьшения случайной составляющей погрешности измерений проведены измерения полосы пропускания пространственно-частотного канала по предложенному и известному способам у группы из 10 испытуемых, каждый из которых выполнил серию из 10 измерений по каждому способу. Уменьшение случайной составляющей погрешности измерений при выполнении измерений по предложенному способу по сравнению с измерениями, выполненными по известному способу, составило от 12 до 27%.To assess the reliability of reducing the random component of the measurement error, we measured the bandwidth of the spatial-frequency channel according to the proposed and known methods for a group of 10 subjects, each of which performed a series of 10 measurements for each method. The decrease in the random component of the measurement error when performing measurements according to the proposed method compared with measurements made by the known method, ranged from 12 to 27%.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет увеличить точность определения полосы пропускания пространственно-частотного канала.Thus, the proposed method allows to increase the accuracy of determining the bandwidth of the spatial frequency channel.
Источники информацииInformation sources
1. Kelly D.H. Spatial frequency, bandwidth, resolution // Appl. Optics. - 1965. - V.4. - №2. - Р.435-437.1. Kelly D.H. Spatial frequency, bandwidth, resolution // Appl. Optics - 1965. - V.4. - No. 2. - R. 435-437.
2. Campbell F.W., Robson J.Application of Fourier analysis to the visibility of gratings // J.Physiol. - 1968. - V.197. - №3. - P.551-561.2. Campbell F.W., Robson J. Application of Fourier analysis to the visibility of gratings // J.Physiol. - 1968. - V.197. - Number 3. - P.551-561.
3. Blakemore С. В., Campbell F.W. On the existence in the human visual system of neurons selectively sensitive to the orientation and size of retinal images // J.Physiol. - 1969. - V.203. - №1. - P.237-260.3. Blakemore C. B., Campbell F.W. On the existence in the human visual system of neurons selectively sensitive to the orientation and size of retinal images // J.Physiol. - 1969. - V.203. - No. 1. - P.237-260.
4. Шелепин Ю.Е., Колесникова Л.Н., Левкович Ю.И. Визоконтрастометрия: Измерение пространственных передаточных функций зрительной системы. - Л.: Наука, 1985. - 103 с.4. Shelepin Yu.E., Kolesnikova L.N., Levkovich Yu.I. Visocontrastometry: Measurement of the spatial transfer functions of the visual system. - L .: Nauka, 1985 .-- 103 p.
5. Глезер В.Д. Зрение и мышление. Изд. 2-е, испр. и доп.- СПб.: Наука, 1993.-284 с.5. Glezer V.D. Vision and thinking. Ed. 2nd, rev. and add. - St. Petersburg: Nauka, 1993.-284 p.
6. Green D.G., Campbell F.W. Effect of focus on the visual response to a sinusoidally modulated spatial stimulus // J.Opt. Soc. Amer. - 1965. - V.55. - №9. - P.1154-1157.6. Green D.G., Campbell F.W. Effect of focus on the visual response to a sinusoidally modulated spatial stimulus // J.Opt. Soc. Amer. - 1965. - V.55. - No. 9. - P.1154-1157.
7. Болсунов К.Н. Метод и средства визоконтрастометрии для задач ранней диагностики нарушений зрения: Автореф. дис. канд. техн. наук. - С-Пб., 1997. - 15 с.7. Bolsunov K.N. Method and means of visocontrastometry for the tasks of early diagnosis of visual impairment: Author. dis. Cand. tech. sciences. - St. Petersburg., 1997 .-- 15 p.
8. Патент 2211657 РФ, А61В 3/00. Способ определения полосы пропускания пространственно-частотных каналов зрительной системы. / В.В.Роженцов, Т.А.Лежнина (РФ). - Опубл. 10.09.2003, бюл. №25. - 8 с.8. Patent 2211657 of the Russian Federation, А61В 3/00. The method of determining the bandwidth of the spatial frequency channels of the visual system. / V.V. Rozhentsov, T.A. Lezhnina (RF). - Publ. 09/10/2003, bull. Number 25. - 8 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007134476/14A RU2357648C1 (en) | 2007-09-14 | 2007-09-14 | Method of detection of passband of spatial frequency channel of human vision system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007134476/14A RU2357648C1 (en) | 2007-09-14 | 2007-09-14 | Method of detection of passband of spatial frequency channel of human vision system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007134476A RU2007134476A (en) | 2009-03-20 |
RU2357648C1 true RU2357648C1 (en) | 2009-06-10 |
Family
ID=40544923
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007134476/14A RU2357648C1 (en) | 2007-09-14 | 2007-09-14 | Method of detection of passband of spatial frequency channel of human vision system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2357648C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2451481C1 (en) * | 2010-12-27 | 2012-05-27 | Валерий Витальевич Роженцов | Measurement unit for pass band of receptive fields of visual neurons |
-
2007
- 2007-09-14 RU RU2007134476/14A patent/RU2357648C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГОЛУБЦОВ К. Спасение от компьютера - дело самого компьютера, найдено он-лайн, 01.06.2008, http://www.ug.ru/97-09/tl8-l.htm, индексировано для yandex 22.05.2000. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2451481C1 (en) * | 2010-12-27 | 2012-05-27 | Валерий Витальевич Роженцов | Measurement unit for pass band of receptive fields of visual neurons |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007134476A (en) | 2009-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103093420B (en) | Picture system and interference elimination method thereof | |
RU2013151801A (en) | DEVICE AND METHOD FOR MEASURING MAIN INDICATORS OF THE STATE OF A HUMAN ORGANISM | |
WO2015176294A1 (en) | Systems for imaging of blood flow in laparoscopy | |
US20060227290A1 (en) | Ocular measurement apparatus and method | |
CN104897367A (en) | Indicating light optical state automatic test method and system | |
EP2857819A1 (en) | Illumination evaluation device and illumination evaluation method | |
Fraz et al. | Automated arteriole and venule recognition in retinal images using ensemble classification | |
RU2357648C1 (en) | Method of detection of passband of spatial frequency channel of human vision system | |
US7633404B2 (en) | Measurement indication method and apparatus thereof | |
RU2347520C1 (en) | Method for determination of pass band of visual system neuron receptive fields | |
WO2013161139A1 (en) | Illumination evaluation device and illumination evaluation method | |
EP3860424B1 (en) | Dynamic illumination to identify tissue type | |
RU2211657C1 (en) | Method for determining spatial frequency band pass of optic system channels | |
CN105263392B (en) | Apparatus and method for imaging a subject | |
RU2209028C2 (en) | Method for determining receptive neuron fields pass band of visual system | |
CN109008947A (en) | A kind of drug addict's instrument for examining pupil of high accurate verification and measurement ratio | |
RU2354281C1 (en) | Method of spatial frequency optic canal examination for pass band | |
RU2212182C2 (en) | Method for determining band pass of optic system spatial frequency canal | |
RU2209027C2 (en) | Method for determining pass band of spatial-frequency channel of visual system | |
US9526413B2 (en) | Method and apparatus for measuring a property of an eye of a subject | |
RU2350257C1 (en) | Method of determination of sight resolving power on frequency of light flickers | |
WO2020121975A1 (en) | Evaluation device, evaluation method, and evaluation program | |
RU2209029C1 (en) | Method for determining vision resolution from luminous flickers frequency | |
US9585809B2 (en) | Wrist band motion analyzer with comparison feedback | |
Blackwell et al. | Detection thresholds for point sources in the near periphery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090915 |