視力

視力
遠視力検査によく使用される典型的なスネレン視力表
メッシュ	D014792
メドラインプラス	003396
ロインク	28631-0

視力（VA ）は、一般的には視覚の明瞭さを指しますが、技術的には動物が細かい部分を正確に認識する能力を評価します。視力は光学的要因と神経的要因に依存します。目の光学的要因は、網膜上の画像の鮮明さに影響します。神経的要因には、網膜の健康と機能、脳への神経経路、脳の解釈能力が含まれます。^[1]

最も一般的に言及される視力は、遠距離視力または遠方視力（例、「20/20 視力」）であり、これは遠くにある小さな詳細を認識する能力を表します。この能力は、近視または近眼とも呼ばれる近視の人では低下します。もう 1 つの視力は近距離視力であり、これは近くの小さな詳細を認識する能力を表します。この能力は、遠視または遠眼とも呼ばれる 遠視の人では低下します。

視力低下の一般的な光学的原因は屈折異常（不整脈）です。これは、眼球内で光が屈折する方法のエラーです。屈折異常の原因には、眼球または角膜の形状の異常、および水晶体の光の焦点を合わせる能力の低下が含まれます。角膜と水晶体の複合屈折力が眼球の長さに対して高すぎる場合、網膜像は網膜の前で焦点が合い、網膜上では焦点が合わず、近視になります。同様に焦点が合わない網膜像は、角膜と水晶体の複合屈折力が眼球の長さに対して低すぎる場合に発生しますが、焦点が合った像は網膜の後ろにあるため、遠視になります。正常な屈折力は正視と呼ばれます。視力低下の他の光学的原因には、特定の方向の輪郭がぼやける乱視や、より複雑な角膜の不規則性があります。

屈折異常は、主に光学的な手段（眼鏡、コンタクトレンズ、屈折矯正手術など）によって矯正することができます。例えば、近視の場合は、いわゆるマイナスレンズによって目の屈折力を弱める矯正となります。

視力を制限する神経的要因は、網膜、脳への経路、または脳内にあります。網膜に影響を与える疾患の例としては、網膜剥離や黄斑変性症などがあります。脳に影響を与える疾患の例としては、弱視（幼少期に視覚脳が適切に発達しなかったために起こる）や、外傷性脳損傷や脳卒中などの脳損傷などがあります。光学的要因を補正すると、視力は神経機能の尺度とみなすことができます。

視力は通常、中心視力（または中心窩視力）の尺度として、中心で最も高い視力を持つため、注視しながら測定されます。^{[2] [3]}しかし、日常生活において周辺視力も同様に重要です。視力は周辺に向かって最初は急激に低下し、その後徐々に低下し、反比例して低下します（低下はほぼ双曲線を描きます）。^{[4] [5]}低下はE ₂ /( E ₂ + E ) に比例します。ここで、Eは視角での偏心度、E ₂は約 2 度の定数です。^{[4] [6] [7]}たとえば、偏心度が 2 度の場合、視力は中心窩値の半分になります。

視力は、視野の中心部で小さな細部がどれだけよく解像されるかの尺度であり、したがって、より大きなパターンがどれだけ認識されるかを示すものではありません。したがって、視力だけでは視覚機能の全体的な質を判断することはできません。^[8]

視力は、視覚処理システムの空間分解能の尺度です。視覚の専門家が VA と呼ぶこともあるこの検査は、検査を受ける人が、一定の視距離から印刷されたチャート (またはその他の手段) 上のいわゆる視標 (様式化された文字、ランドルト環、小児用記号、文盲人用記号、ゴロビン・シフツェフ表の標準化されたキリル文字、またはその他のパタ​​ーン) を識別するように要求することによって行われます。視標は、白い背景 (つまり、最大コントラスト) に対して黒い記号として表されます。検査を受ける人の目と検査チャートの距離は、レンズが焦点を合わせようとする方法(遠方視力) または定義された読書距離 (近方視力) で「光学的無限大」に近づくように設定されます。

視力が正常とみなされる基準値は6/6視力と呼ばれ、USCの同等視力は20/20視力です。6メートルまたは20フィートの距離で、その性能を持つ人間の目は、約1.75mm離れた輪郭を区別することができます。^[9] 6/12の視力は低い性能に相当し、6/3の視力は高い性能に相当します。正常な人の視力は6/4以上です（年齢やその他の要因によって異なります）。

6/x 視力という表現では、分子(6) は対象者と視力表の間の距離 (メートル)、分母(x) は視力 6/6 の人が同じ視力標本を識別できる距離です。したがって、6/12 は、視力 6/6 の人が 12 メートル離れた場所 (つまり 2 倍の距離) から同じ視力標本を識別できることを意味します。これは、視力 6/12 の人は空間解像度が半分で、視力標本を識別するのに 2 倍の大きさが必要であるということと同じです。

視力を表す簡単で効率的な方法は、分数を小数に変換することです。6/6 は視力 (または視覚) 1.0 に相当し (以下の式を参照)、6/3 は 2.0 に相当します。これは、両眼視力を持つ矯正視力の良い若い被験者が達成する視力です。視力を小数で表すことは、欧州規格(EN ISO 8596、旧DIN 58220) で要求されているように、欧州諸国では標準となっています。

視力を測定する正確な距離は、十分に離れており、網膜上の視標のサイズが同じである限り重要ではありません。そのサイズは視角として指定され、これは眼において視標が見える角度です。6/6 = 1.0 の視力の場合、スネレン視標表またはランドルト C視標表上の文字のサイズは視角 5 分角 (1 分角 = 1/60 度) であり、これは 20 フィートで 43 ポイントのフォントに相当します。^{[10]一般的な視標 (}スネレン E視標やランドルト C視標など) の設計では、解決する必要がある臨界ギャップはこの値の 1/5、つまり 1 分角です。後者は、視力の 国際定義で使用される値です。

     視力 = ⁠1/ギャップサイズ [円弧分]⁠ .

視力は視覚能力の尺度であり、視力を矯正するために必要な眼鏡処方箋とは関係ありません。その代わりに、視力検査では、達成可能な最高の矯正視力を提供する処方箋を見つけようとします。結果として得られる視力は、6/6 = 1.0 より大きくなったり小さくなったりすることがあります。実際、6/6 視力と診断された被験者は、この基準に達すると、被験者は正常な (障害のないという意味での) 視力を持つとみなされ、より小さな視力検査は行われないため、実際にはより高い視力を持つことがよくあります。6/6 または「それ以上の」視力 (20/15、20/10 など) を持つ被験者は、遠視、眼の損傷、老眼など、視覚系に関連する他の問題に対して眼鏡矯正の恩恵を受けることができます。

視力は心理物理学的手法によって測定され、刺激の物理的特性と被験者の知覚およびその結果としての反応を関連付けます。測定は、フェルディナント・モノイヤーが発明した視力検査表、光学機器、またはFrACTのようなコンピューター化されたテスト^[11]を使用して行うことができます。 ^[12]

視聴条件が標準に適合するように注意する必要がある^[13]。たとえば、部屋の適切な照明と視力検査表、適切な視聴距離、十分な反応時間、誤差許容範囲などである。欧州諸国では、これらの条件は欧州規格（EN ISO 8596、旧DIN 58220）によって標準化されている。

昼間の視力（すなわち明所視）は、高い空間密度（中心窩）を持ち、6/6以上の高視力を可能にする錐体受容体細胞によって支配されている。低照度下（すなわち暗所視）では、錐体は十分な感度を持たないため、視力は桿体細胞によって支配される。その場合、空間分解能ははるかに低くなる。これは、桿体の空間的合計によるものであり、すなわち、多数の桿体が双極細胞に融合し、次に神経節細胞に接続し、結果として分解能の単位は大きくなり、視力は小さくなる。視野のまさに中心（中心窩）には桿体細胞はなく、低照度下での最高の性能は周辺視力付近で達成される。^[4]

人間の目の最大角度分解能は28秒角または0.47分角です。^[23]これは0.008度の角度分解能を与え、1kmの距離では136mmに相当します。これは、ラインペア（1本の白線と1本の黒線）あたり0.94分角、または0.016度に相当します。ピクセルペア（1つの白ピクセルと1つの黒ピクセル）の場合、ピクセル密度は1度あたり128ピクセル（PPD）になります。

6/6視力は、視角1分角で離れた2点の光を識別する能力と定義され、これは60PPD、つまり目から250～300mm離れたデバイスのディスプレイで1インチあたり約290～350ピクセルに相当します。^[24]

したがって、視力、つまり分解能（日光下、中心視力）は錐体細胞の特性です。^[25] 細部を解像するために、目の光学系は中心窩に焦点を合わせた画像を投影する必要があります。中心窩は黄斑内の領域であり、錐体 光受容細胞（直径300μmの中心にある唯一の光受容体）の密度が最も高く、最高の解像度と最良の色覚を実現します。視力と色覚は、同じ細胞によって媒介されているにもかかわらず、位置を除いて相互関係のない異なる生理機能です。視力と色覚は独立して影響を受ける可能性があります。

写真のモザイクの粒子の分解能は、網膜のモザイクの「粒子」と同程度に限らています。細部を見るには、2 組の受容体の間に中間の受容体を介在させる必要があります。最大分解能は、中心窩錐体の直径または目の結節点に及ぶ角度に対応する 30 秒の弧です。視覚がモザイク ベースである場合のように、各錐体から受信するには、双極細胞、神経節細胞、外側膝状細胞をそれぞれ 1 つずつ介在する連鎖を介して、単一の錐体から「局所的サイン」を取得する必要があります。ただし、詳細な視覚を得るための重要な要素は抑制です。これは、信号の拡散または収束を機能的に不活性にするアマクリン細胞や水平細胞などのニューロンによって媒介されます。この 1 対 1 の信号のシャトルの傾向は、中心とその周囲の明るさによって促進され、抑制が引き起こされて 1 対 1 の配線につながります。しかし、このシナリオはまれであり、錐体はミゼット双極性と扁平双極性（拡散型）の両方に接続し、アマクリン細胞と水平細胞はメッセージを阻害するのと同じくらい簡単に結合することができる。^[9]

光は、固定対象から中心窩まで、視軸と呼ばれる仮想経路を通って進みます。視軸内にある目の組織と構造 (およびそれに隣接する組織) は、画像の品質に影響します。これらの構造は、涙液膜、角膜、前房、瞳孔、水晶体、硝子体、そして最後に網膜です。網膜後部は網膜色素上皮(RPE) と呼ばれ、網膜を通過する光を吸収して網膜の他の部分に反射しないようにするなど、さまざまな役割を果たします。猫など、視力の鋭敏さが優先されない多くの脊椎動物には、反射タペタム層があり、光受容体に光を吸収する「2 度目のチャンス」を与えて、暗闇で見る能力を向上させます。これが、動物の目に光を当てると暗闇で光が光っているように見える原因です。 RPE には、光子検出において桿体と錐体が使用する化学物質をリサイクルするという重要な機能もあります。RPE が損傷し、この「脱落」を除去できない場合、失明につながる可能性があります。

写真レンズと同様に、視力は瞳孔の大きさによって影響を受けます。視力を低下させる眼の光学収差は、暗い場所で瞳孔が最も大きいとき（約 8 mm）に最大になります。瞳孔が小さい場合（1～2 mm）、瞳孔による光の回折によって画像の鮮明さが制限される場合があります（回折限界を参照）。これらの両極端の間に、正常で健康な目の視力にとって一般的に最適な瞳孔径があり、これは約 3～4 mm になる傾向があります。

目の光学系が完璧であれば、理論的には視力は瞳孔回折によって制限され、回折限界視力は 0.4 分角 (minarc) または 6/2.6 視力になります。中心窩の最小の錐体細胞は視野の 0.4 minarc に相当するサイズであり、これも視力の下限となります。0.4 minarc または 6/2.6 という最適視力は、目の光学系の欠陥を回避し、暗い帯と明るい帯のパターンを網膜に直接投影するレーザー干渉計を使用して実証できます。レーザー干渉計は現在、白内障などの視覚障害のある患者に手術を行う前に網膜の健康状態を評価するために日常的に使用されています。

視覚皮質は、脳の後部にある大脳皮質の一部で、視覚刺激の処理を担っており、後頭葉と呼ばれています。視野の中心 10° (黄斑の延長部とほぼ同じ) は、視覚皮質の少なくとも 60% を占めています。これらのニューロンの多くは、視力処理に直接関与していると考えられています。

正常な視力の適切な発達は、人間や動物が非常に幼いときに正常な視覚入力を受けるかどうかにかかっています。白内障、重度の眼球回転または斜視、不同視（両眼の屈折異常が異なる）、または治療中に眼を覆ったり眼帯をしたりすることなど、長期間にわたってそのような入力を妨げる視覚剥奪は、幼少期に治療しないと、影響を受けた眼の視力とパターン認識能力が重度かつ永久に低下する結果となり、弱視と呼ばれる状態になります。視力低下は、視覚皮質の細胞特性のさまざまな異常として反映されます。これらの変化には、影響を受けた眼につながる細胞数と皮質領域 V1の両眼につながる細胞の数の顕著な減少が含まれ、その結果、立体視、つまり両眼視による奥行き知覚（口語では「3D 視覚」）が失われます。動物がこのような視覚遮断に対して非常に敏感になる期間は、臨界期間と呼ばれます。

眼球は、眼球の後ろから出てくる視神経によって視覚野とつながっています。2 つの視神経は、眼球の後ろの視交叉で合流します。ここで、各眼からの線維の約半分が反対側に交差し、対応する視野を表すもう一方の眼からの線維と合流します。両眼からの結合した神経線維が視索を形成します。これが最終的に両眼視の生理学的基礎を形成します。この視索は、視床の一部である中脳の外側膝状体と呼ばれる中継ステーションに投射され、次に視放線と呼ばれる神経線維の集まりに沿って視覚野に投射されます。

視覚系に何らかの病理学的プロセスが発生すると、たとえ臨界期を過ぎた高齢者であっても、視力の低下がしばしば起こります。したがって、視力の測定は、目、視覚脳、または脳への経路の健康状態を調べるための簡単なテストです。比較的急激な視力の低下は常に懸念材料です。視力低下の一般的な原因は、光路に影響を及ぼす白内障や角膜の瘢痕化、黄斑変性症や糖尿病など網膜に影響を及ぼす疾患、腫瘍や多発性硬化症など脳への光路に影響を及ぼす疾患、腫瘍や脳卒中など視覚皮質に影響を及ぼす疾患です。

分解能は光受容器の大きさと密度に依存するが、神経系は受容器の情報を解釈しなければならない。猫と霊長類の単一細胞実験から判明したように、網膜の異なる神経節細胞は異なる空間周波数に調整されているため、各場所の神経節細胞の中には他の神経節細胞よりも視力が優れているものがある。しかし、最終的には、視野内の特定の場所を処理する視覚領域 V1の皮質組織のパッチのサイズ (皮質拡大と呼ばれる概念) が視力の決定に同様に重要であると思われる。特に、そのサイズは中心窩の中心で最大で、そこからの距離が長くなるにつれて小さくなる。^[4]

受容体の神経接続に加えて、光学系も網膜解像度において同様に重要な役割を果たします。理想的な目では、回折格子の像は網膜上で 0.5 マイクロメートルの範囲に収まります。しかし、これは決して当てはまりません。さらに、瞳孔が光の回折を引き起こす可能性があります。したがって、格子上の黒い線は、その間にある白い線と混ざり合って灰色の外観になります。光学的欠陥 (未矯正の近視など) によって状況が悪化する可能性がありますが、適切なレンズが役立ちます。画像 (格子など) は、側方抑制、つまり、より興奮した細胞が、より興奮していない細胞を抑制することによって鮮明化できます。同様の反応が色収差の場合にも見られ、白黒の物体の周りの色の縁も同様に抑制されます。^[9]

視力は、スネレン視力表に表示される文字の大きさや、ランドルトCsやEチャートなどの他の記号の大きさによって測定されることが多いです。

視力は、国によっては分数で表され、また一部の国では小数で表されます。測定単位としてメートルを使用する場合、（分数の）視力は 6/6 を基準にして表されます。それ以外の場合、フィートを使用すると、視力は 20/20 を基準にして表されます。実用上、20/20 の視力は 6/6 に相当します。10 進法では、視力は、方向を確実に識別できる最小のランドルト Cの隙間のサイズ（分角で測定）の逆数値として定義されます。値 1.0 は 6/6 に相当します。

LogMAR は、視力の逆数である最小解像角 (MAR) の( 10 進) 対数として表される、よく使用される別のスケールです。LogMAR スケールは、従来のチャートの等比数列を線形スケールに変換します。これは視力低下を測定します。正の値は視力低下を示し、負の値は正常またはそれ以上の視力を示します。このスケールは、線の長さが等しく、各線に異なる数の文字があるスネレン チャートとは異なり、点の間隔が等間隔の連続スケールを形成するため、臨床および研究でよく使用されます。

視力 6/6 は、6 メートル (20 フィート) 離れたところから、通常の視力を持つ人が 6 メートル離れたところから見るのと同じように細部を見ることができるという意味であるとよく説明されます。視力が 6/12 の人は、6 メートル (20 フィート) 離れたところから、通常の視力を持つ人が 12 メートル (39 フィート) 離れたところから見るのと同じように細部を見ることができると言われています。

6/6 の定義はいくぶん恣意的である。なぜなら、人間の目は一般的に視力が高いからである。Tscherning は次のように書いている。「我々はまた、最も視力の良い目は 2 に近い視力を持っていることを発見した。そして、十分な照明の下で視力が 1 に等しいだけであれば、その目には容易に確認できるほど顕著な欠陥があることはほぼ間違いない。」^[31]ほとんどの観察者は 6/6 を超える両眼視力を持っているかもしれない。肉眼での人間の視力の限界はおよそ 6/3～6/2.4 (20/10～20/8) であるが、米国のプロスポーツ選手数名を対象にした調査では 6/3 が最高スコアとして記録された。^[32]タカなどの猛禽類は視力がおよそ 20/2 であると考えられている。^[33]この点では、タカの視力は人間の視力よりはるかに優れている。

視力がチャート上の最大の視標より低い場合、患者が読めるまで読み取り距離が短縮されます。患者がチャートを読めるようになったら、文字のサイズと検査距離を記録します。患者がどの距離でもチャートを読めない場合は、次のように検査します。

さまざまな国で、視力低下が障害とみなされる法的制限が定められています。たとえば、オーストラリアでは、社会保障法で失明を次のように定義しています。

両眼の矯正視力がスネレンスケールで6/60未満であるか、または同程度の永久的な視力喪失につながる視覚障害の組み合わせがある場合、その人は社会保障法第95条に基づく永久失明の基準を満たします。^[34]

米国では、関連する連邦法は失明を次のように定義しています。^[35]

「失明」とは、矯正レンズを使用した場合の、視力の良い方の眼の中心視力が 20/200 以下であることを意味する。視野の最も広い直径が 20 度以下の角度を占めるほど視野が制限されている眼は、このパラグラフでは中心視力が 20/200 以下であるとみなされる。

視力検査は、遠視力検査か近視力検査か、検査した眼の種類、矯正レンズ（眼鏡やコンタクトレンズ）が使用された かどうかなどを記録して登録されます。

• チャートからの距離
  • 20 フィート (6 メートル) で行われた評価の場合は D (遠距離)。
  • 15.7インチ（400 mm）で行われた評価の場合、N（近い）。
• 目の評価
  • 右目はOD（ラテン語でoculus dexter ）。
  • OS (ラテン語のoculus sinister ) は左目を表します。
  • OU (ラテン語でoculi uterque ) 両目のこと。
• 試験中の眼鏡の使用
  • cc (ラテン語cumCorrectore ) 訂正者。
  • sc: (ラテン語sine correctore ) 修正子なし。
• ピンホールオクルーダー
  • 略語 PH の後には、近視や乱視などの屈折異常を一時的に矯正するピンホール閉塞器具で測定された視力が続きます。
  • PHNI は、ピンホール閉塞器具を使用しても視力の改善が見られないことを意味します。

したがって、右目にピンホールがある状態で遠視力が 6/10 と 6/8 の場合、DscOD 6/10 PH 6/8 となります。左目にピンホールがある状態で、数指の遠視力と 6/17 の場合、DscOS CF PH 6/17 となります。眼鏡をかけた状態で、ピンホールがある状態での近視力が 6/8 で両目とも 6/8 のままの場合、NccOU 6/8 PH 6/8 となります。

「動体視力」とは、動いている物体の細部を視覚的に識別する目の能力を定義します。

視力測定には、視標が見えるかどうか以上のことが関係します。患者は協力的で、視標を理解し、医師とコミュニケーションが取れることなど、多くの要素が求められます。これらの要素のいずれかが欠けていると、測定値は患者の実際の視力を反映しません。

視力は主観的な検査であるため、患者が協力しない場合や協力できない場合は検査を行うことができません。眠気がある、酔っている、または意識や精神状態を変化させる可能性のある病気にかかっている患者は、最大限の視力が得られない可能性があります。

患者がチャートに表示されている文字や数字の言語を読めない場合、そのことがわからないと視力が非常に低いと登録されます。患者によっては、直接尋ねられない限り、視力検査官に視力検査表を知らないことを伝えない場合があります。脳損傷により、患者は印刷された文字を認識できなくなったり、綴ることができなくなったりすることがあります。

運動能力がないと、表示された視力検査表に対して誤った反応を示し、視力測定に悪影響を与える可能性があります。

瞳孔の大きさ、背景順応輝度、提示時間、使用する視力検査の種類、隣接する視覚輪郭（または「混雑」）からの相互作用効果などの変数はすべて、視力測定に影響を与える可能性があります。

2009年に発表された研究によると、新生児の視力は約6/133で、ほとんどの子供は生後6ヶ月を過ぎると6/6まで発達する。^[36]

乳児、言葉を話せない子ども、および特別な集団（たとえば、障害者）の視力測定は、文字チャートでは必ずしも可能ではありません。これらの集団の場合、専門的な検査が必要です。基本的な検査手順として、視覚刺激を固定し、中心に置き、追従できるかどうかを確認する必要があります。

好みの視線を向ける技術を用いたより正式な検査では、テラー視力検査カード（壁の窓の後ろから技術者が提示）を使用して、片側に縦または横の格子模様がランダムに表示された場合に、もう片側に空白のページが表示された場合に、子供がより視覚的に注意を向けるかどうかを確認します。格子模様は徐々に細かくなったり、間隔が狭くなったりし、大人の保護者の膝の上にいる子供が両方の面を同じように好むようになったときに終了点が記録されます。

もう一つの一般的な技術は、視覚誘発（皮質）電位（VEP または VECP）を使用した電気生理学的検査であり、これは、疑わしい場合や、レーバー先天性黒内障のような重度の視力喪失が予想される場合に視力を推定するために使用できます。

VEP による視力検査は、一連の白黒の縞模様 (正弦波格子) または市松模様 (縞模様よりも大きな反応を生じる) を使用する点で、優先視に多少似ています。行動反応は必要なく、代わりにパターンの提示によって生じる脳波が記録されます。パターンはだんだん細かくなり、ついには誘発脳波が消えてしまいます。これが視力のエンドポイント測定値であると考えられます。注意を払って指示に従うことができる成人および年長の言語能力のある子供の場合、VEP によって提供されるエンドポイントは、標準測定の心理物理学的測定値 (つまり、被験者にパターンが見えなくなったときに尋ねることによって決定される知覚エンドポイント) と非常によく対応します。この対応ははるかに幼い子供や乳児にも当てはまると想定されていますが、必ずしもそうである必要はありません。研究では、誘発脳波とそこから得られる視力が 1 歳までに非常に成人に似ていることが示されています。

理由は完全には解明されていないが、子供が数歳になるまで、行動的優先視技術による視力は、脳の早期視覚処理の直接的な生理学的測定である VEP を使用して測定される視力より遅れをとるのが一般的である。おそらく、視覚処理に直接関与しない脳領域を含む、より複雑な行動および注意の反応が成熟するには、より長い時間がかかる。したがって、視覚脳はより微細なパターン (誘発脳波に反映される) の存在を検知できるが、幼児の「行動脳」は、それを特別な注意を払うほど顕著であるとは見なさない可能性がある。

単純だがあまり使われていない技術は、視運動性眼振ドラムで眼球運動反応を調べることである。この方法では、被験者をドラム内に入れ、回転する白黒の縞模様で囲む。これにより、脳が動く縞模様を追おうとして、不随意の急激な眼球運動（眼振）が生じる。成人の場合、視運動性眼振と通常の視力検査表の視力の間には良好な対応関係がある。この技術の潜在的に深刻な問題は、プロセスが反射的で、視覚皮質ではなく低レベルの脳幹で媒介される点である。そのため、視運動性反応は正常でも、意識的な視覚感覚のない皮質失明の可能性がある。

視力は、網膜に光がどれだけ正確に焦点を合わせるか、眼の神経要素の完全性、および脳の解釈能力に依存します。^[37]「正常な」視力（中心視、すなわち中心窩視力）は、ヘルマン・スネレンによって定義された、 5分角、つまりスネレン視力表6/6メートル、20/20フィート、1.00小数点または0.0 logMARに該当する視標を認識する能力であるとよく考えられています。若い人間の健康な正視眼（または矯正した屈折異常眼）の平均視力は約6/5から6/4であるため、6/6の視力を「完全な」視力と呼ぶのは正確ではありません。逆に、チェルニングは次のように書いている。「我々はまた、最も優れた目の視力は2に近いことを発見した。そして、十分な照明の下で視力が1に等しい場合、その目には容易に確認できるほど顕著な欠陥があることはほぼ確実である。」^[31]

6/6 は、6 メートルの距離で 1 分角 (1.75 mm) 離れた 2 つの輪郭を識別するために必要な視力です。これは、たとえば 6/6 の文字 E には 3 つの辺とその間の 2 つのスペースがあり、5 つの異なる詳細領域があるためです。したがって、これを判別するには、文字全体の大きさの 1/5 が必要であり、この場合は 1 分角 (視角) になります。6/6 基準の重要性は、正常の下限、またはスクリーニングのカットオフと考えるのが最適です。スクリーニング テストとして使用した場合、健康な視覚システムの平均視力は通常これよりも優れていますが、このレベルに達した被験者はそれ以上の検査を受ける必要はありません。

重度の視野欠損、色覚異常、コントラストの低下、軽度の弱視、脳性視覚障害、高速で移動する物体を追えない、その他多くの視覚障害のいずれかなど、他の視覚障害を抱えていても「正常」な視力を持つ人もいます。したがって、「正常」な視力は正常な視覚を意味するものではありません。視力が広く使用されている理由は、簡単に測定できること、視力の低下（矯正後）はしばしば何らかの障害を示すこと、視力が人が処理できる通常の日常活動と一致することが多く、それらの活動を行うための障害を評価すること（この関係については激しい議論がありますが）です。

通常、視力は 2 つの離れた点または線を区別する能力を指しますが、視覚システムが空間の違いを識別する能力を測る他の尺度もあります。

ノギス視力は、 2 本の線分を一直線に並べる能力を測るものです。人間は、これを驚くほど正確に行うことができます。この優れた能力は、超鋭敏症とみなされています。良好な照明、高コントラスト、長い線分という最適な条件下では、ノギス視力の限界は約 8 秒角または 0.13 分角ですが、これは通常の視力の約 0.6 分角 (6/4) または中心窩錐体の直径 0.4 分角と比較して低い値です。ノギス視力の限界は、「網膜粒子」または中心窩錐体のサイズによって通常の視力に課せられる限界よりはるかに低いため、網膜ではなく視覚皮質の処理であると考えられています。この考えを裏付けるように、ノギス視力は非常に密接に対応しているようで (また、同じ基礎メカニズムを持っている可能性があります)、2 本の線の方向のごくわずかな違いを識別できます。方向は視覚皮質で処理されることが知られています。

均一に照らされた背景に対して 1 本の細い暗い線が作り出す最小の検出可能な視角も、中心窩錐体のサイズや通常の視力よりはるかに小さいです。この場合、最適な条件下では、限界は約 0.5 秒角、つまり中心窩錐体の直径の約 2% にすぎません。これにより、周囲の錐体の照明とのコントラストが約 1% になります。検出のメカニズムは、コントラストや照明のこのような小さな違いを検出する能力であり、識別できないバーの角度幅には依存しません。したがって、線が細くなると、薄くなるように見えますが、細くなることはありません。

立体視力とは、両眼で奥行きの違いを感知する能力です。より複雑な対象物の場合、立体視力は正常な単眼視力と同程度、つまり約 0.6～1.0 分角ですが、垂直の桿体などのはるかに単純な対象物の場合、わずか 2 秒角ほどにまで低下することがあります。立体視力は通常、単眼視力と非常によく一致しますが、正常な単眼視力を持つ人でも、非常に劣っていたり、全くなかったりする場合があります。このような人は、通常、非常に若いときに、両目がほとんどまたは全く同じ方向を向くことがなく、そのため一緒に機能しない交代性 斜視などの異常な視覚発達を示します。

視力検査（EVTS/OptimEyes）などの別の検査では、サイズ、コントラスト、視聴時間が変化するターゲットを使用します。この検査はダニエル・M・ラビーと同僚が開発し、項目反応理論を使用して視力パフォーマンススコア（コアスコア）を計算します。この特定の視覚機能検査は、プロスポーツのパフォーマンスと相関関係にあることが示されています。^[38]

目には動きを感知する鋭敏さの限界がある。^[39]前方への動きは、対象角速度検出閾値（SAVT）によって制限され、水平および垂直方向の動きの鋭敏さは、横方向の動きの閾値によって制限される。横方向の動きの限界は、一般に迫りくる動きの限界よりも低く、与えられた大きさの物体の場合、観察者が移動経路から十分に離れると、横方向の動きの方がより洞察力のあるものになる。これらの閾値以下では、スティーブンスのべき乗法則とウェーバー・フェヒナーの法則に従って、主観的恒常性が経験される。

接近する物体の迫り来る動きを検知する視力には特定の限界がある。^{[40] [41]}これは、視力の角速度検知閾値（SAVT）限界とみなされている。[ ^42]その実用的な値は0.0275 rad/sである。^[43] SAVT限界が の人にとって、速度vで移動するサイズSの物体が直接接近する場合、その物体の距離Dが^[40]になるまで迫り来る動きを検知することはできない。${\displaystyle {\dot {\theta}}_{t}}$

$${\displaystyle D\lessapprox {\sqrt {{\frac {S\cdot v}{\dot {\theta _{t}}}}-{\frac {S^{2}}{4}}}},}$$

ここで、小角近似により、遠距離に比べて物体が小さい場合はS ² /4項は省略されます。

SAVT を超えるには、速度vで移動するサイズSの物体がDより近くになければなりません。その距離を超えると、主観的恒常性が経験されます。SAVT は、迫り来る物体が最初に検出された距離から測定できます。 ${\displaystyle {\dot {\theta}}_{t}}$

$${\displaystyle {\dot {\theta }}_{t}\approx {\frac {4S\cdot v}{S^{2}+4D^{2}}},}$$

ここで、小角近似により、遠距離に比べて物体が小さい場合はS ²項は省略されます。

SAVT は、静的限界と同様に、運転の安全性とスポーツにとって重要です。この式は、視角を距離に対して微分し、速度を掛けて視覚拡大の時間率 ( d θ / d t = d θ /d x · d x /d t ) を求めることで得られます。

水平方向および垂直方向の動きにも、鋭敏な限界（ ）がある。 ^[39]これらは、視線方向と直交する距離Dと速度vで移動する物体の動きを、後退距離Bから次の式で 閾値検出することによって測定および定義することができる。対角の正接は、直交距離と後退距離の比であるため、 横方向の動きの角時間率（ rad / s）は、逆正接の導関数に速度を乗じた値（d θ /d t = d θ /d x · d x /d t）にすぎない。 応用上、これは、直交して移動する物体は、距離Dに到達するまで移動しているとは認識されないことを意味する。 ${\displaystyle {\dot {\theta}}_{t}}$$${\displaystyle {\dot {\theta }}_{t}\approx {\frac {B\cdot v}{B^{2}+D^{2}}}.}$$

$${\displaystyle D\lessapprox {\sqrt {{\frac {B\cdot v}{{\dot {\theta }}_{t}}}-B^{2}}},}$$

ここで、横方向の動きは一般に0.0087rad/s以上であり、焦点からの偏差と動きの方向に依存する可能性が高い。^[39]速度は距離単位で表され、距離ゼロは真っ直ぐ前である。物体までの距離が遠い、セットバックが近い、速度が低い場合、一般的に横方向の動きの顕著性は低下する。セットバックが近い、またはゼロの場合の検出は、迫りくる動きの純粋なスケールの変化によって達成できる。^[41]${\displaystyle {\dot {\theta}}_{t}}$

運動の鋭さの限界は定義に従って半径方向の運動に影響するため、速度vと半径Rの比は以下を超える必要があります。 ${\displaystyle {\dot {\theta}}_{t}}$$${\displaystyle {\dot {\theta }}_{t}\lessapprox {\frac {v}{R}}.}$$

放射状の動きは、臨床および研究環境、ドームシアター、仮想現実ヘッドセットなどで発生します。

• デュアンの臨床眼科学。リッピンコット・ウィリアムズ＆ウィルキンス。2004年。V.1 C.5、V.1 C.33、V.2 C.2、V.2 C.4、V.5 C.49、V.5 C.51、V.8 C.17。
• ゴロビン SS、シフツェフ DA (1927)。Таблица для исследования остроты зрения [視力の研究のための表] (ロシア語) (第 3 版)。
• カールソン、カーツ (2004)。眼科検査の臨床手順(第 3 版)。マグロウヒル。ISBN 978-0-07-137078-3。

• 失明予防における視力の測定方法
• 視力測定基準 2021年5月7日アーカイブウェイバックマシン、国際眼科学会、1984年
• 人間の目の視力 2012年9月6日アーカイブウェイバックマシン
• ユタ大学の Webvision リファレンスからの視力に関する章
• フライブルク視力検査（FrACT）