視力回復のために知りたい眼のメカニズム|独自まとめその16|ピンホール・アイマスクでの焦点深度とディオプターの変化などを調べてみた|真・視力回復法〜視力回復コア・ポータル

 

え〜、かなり強引です(^^;)

間違ってる可能性大なのでそれなりに読んでください。

間違ってたら教えて頂けると嬉しいです。

 

まずは図をどうぞ

視力回復のために知りたい眼のメカニズム|独自まとめその16|ピンホール・アイマスクでの焦点深度とディオプターの変化量を計算(1)|真・視力回復法〜視力回復コア・ポータル


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とりあえず、眼球全体が60Dで、24mmという前提で、数値を入れ込みました。

もちろん、この段階で超擬似状態なのは承知の上です(^^;)

 

 

焦点深度の計算式

そして、焦点深度の計算式は、

許容錯乱円と焦点深度のサイトを参考にさせて頂きました。

 

焦点深度e = 2 x F値 x 許容錯乱円直径d

 

焦点深度が深ければ深いほど、

錯乱円が小さくなるので、近視の眼でも見えるようになるわけです。

ピンホールなメガネでは、それが実際どれ位なのかなぁ?

瞳孔の大きさでどれ位焦点深度違ってくるのかなぁ?

というのを見ていこうとしています。

 

 

 

ピンホール・アイマスク(持ってたものから実測で1mm)の実効直径を計算

ピンホール・アイマスクと目の距離は微妙なところですが、とりあえず1cmとしました。

眼の虹彩の位置から離れているのでアイマスクの1mm直径をそのまま使えません。

三角関数を利用して、虹彩付近での直径を計算すると、0.5mmになります。

 

 

 

許容錯乱円(イメージサークル)のサイズ

錯乱円のサイズ・・・が何とも微妙なんですけどね〜

ネット検索してもそんな情報落ちてないし・・・

どうやって概算すればいいのか・・・

 

下図は錐体細胞。

こんな長い細胞が網膜にびっしりと配置されています。

Cone cell en.png
By Ivo Kruusamagi - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=9772820

 

 

Cone cell - Wikipedia, the free encyclopediaによると、

中心窩0.3mmの直径の中に錐体細胞(L/M/S)は450万個あり、

桿体細胞は、9千万個もあるようです。

 

ただ、資料によってマチマチです。

錐体細胞:600万個

桿体細胞:1億超え(2億ってのもあった)

というのが多いみたいです。

 

錐体細胞の直径は0.5〜4μmで、中心窩では、高密度に集積されるとあります

つまり、明るいところで色を認識する錐体細胞(L/M/S)は、

長さは40μmで一定ですが、

直径は、集合密度で変わるようです。

 

そして、

錐体細胞(L/M/S)と桿体細胞 (R)は、混在配置されていて、

中心窩には、ほとんど桿体細胞は無いみたいです。

 

ん〜、サイズ可変する上にランダム配置ですか・・・

 

中心窩 - Wikipediaより抜粋。

人間の中心窩の大きさは直径1.0 mm程度であり、錐体細胞の密度が高い

中心窩の中心を中心小窩(foveola)とよび、大きさは直径0.2 mm程度であって、

錐体細胞のみが存在し、桿体細胞はほとんど存在しない。

網膜の他の領域と比べると、

中心窩の錐体細胞は直径が小さく、より密に凝集している(六角形状のパターンを作っている)

 

中心窩は領域にすると網膜の1%にも満たないが、

脳の視覚皮質での面積は50%以上にもなる 。

中心窩は正確には視軸上に位置せず、4から8度耳側にある

中心窩は視野の中心2度の領域であり、これは腕をのばしたときの親指の幅の2倍程度の大きさである。

 

そういえば、FujiFilmのハニカムCCDって人間の目からヒント得たってことでしたね。

 

しかし・・・あんまり計算のヒントになりませんね・・・

さて・・・どうしたものか・・・

素直に視力の定義を頼った方が良さそうです。

 

視力 - Wikipediaより抜粋。

5m以上の距離で測定されたものを遠見視力という。
距離に対する最小視角(最小分離域)を測定したものが視力となる。
通常日本では、
5mの距離で直径7.5mm太さ1.5mm切れ目1.5mmのランドルト環が視認できれば
視角1分となり、1.0に相当する。
したがって、近見視力も同じように視角で判断される。
日本国内で使用される近見視力表のほとんどは30cm用であり、
遠見視力表と同じように、30cmで視角1分を視認できた場合1.0となるように制作されている。

 

視力1.0のランドルト環の定義から視角を計算: 2*atan(1.5/2/5000)*180/π = 約0.0172度

視力1.0は視角1分 = 1/60度 = 0.0167 = 約0.017度

大体合ってますね(当たり前ですけど)

 

ランドルト環の切れ目の両端がぼわっと広がった半径の合計が

隙間の直径を越えると、隙間が認識出来なくなるので、

とりあえず、最小錯乱円として考えることが出来そうです。

 

 

ちなみに・・・

視力値とランドルト環の隙間間隔(mm)


視力値    ランドルト環の隙間間隔(mm)

2.0    0.75
1.5    1
1.0    1.50
0.9    1.67
0.8    1.88
0.7    1.93
0.6    2.50
0.5    3
0.4    3.75
0.3    5.00
0.2    7.50
0.1    15

 

 

同様に、

視力値と網膜上の錯乱円のサイズ

視力値    網膜上の錯乱円直径(mm)   

2.0    0.00250
1.5    0.00333
1.0    0.00500
0.9    0.00556
0.8    0.00625
0.7    0.00643
0.6    0.00833
0.5    0.01000
0.4    0.01250
0.3    0.01665
0.2    0.02501
0.1    0.05001

計算式:tan(ランドルト環の隙間間隔/2/5000)*16.67*2               

となります(あくまで正視な眼の状態下で)

 


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なにはさておき、

計算してみよう!

とりあえず、幾つかパラメータを変えたものを並べてみました。

 

興味ある方はじっくり眺めてみてください。

もし、考え方とか間違ってるのであれば教えて頂けると嬉しいです。

視力回復のために知りたい眼のメカニズム|独自まとめその16|ピンホール・アイマスクでの焦点深度とディオプターの変化量を計算(2)|真・視力回復法〜視力回復コア・ポータル

 

視力回復のために知りたい眼のメカニズム|独自まとめその16|ピンホール・アイマスクでの焦点深度とディオプターの変化量を計算(3)|真・視力回復法〜視力回復コア・ポータル

 

 

ピンホール・アイマスクの焦点深度

上の計算では、

あくまで正視な眼の状態での錯乱円のサイズを可変させているだけです。

 

実際の近視の方は、

焦点距離が短くなり、網膜に投射される錯乱円が大きくなり、

ランドルト環の隙間の識別能力が低下するわけです。

正視に比較して、本来は焦点深度も減ってることになります。

 

ただ、ざっとピント調節力を把握するには役に立つかと思います。

(あくまで考え方が間違ってなければ・・・ですけど(^^;))

 

さて、

臨床的に、病気でもない限り、

人の瞳孔は2mm以下にはならない、とされてるようです。

 

ピンホール・アイマスクは、実効直径0.5mmと、

瞳孔最小径のさらに4分の1

にもなってるので、強力なのは当然ですね?

 

たとえば、

視力0.4な見え方で良ければ、3D近い矯正力を持ってる

・・・ことになります。

 

光量不足や、回折現象での画質低下などがあるにしても、

それなりに視力の矯正力が強力なのはわかりますね。

 

ただ、特殊な刺激をしているワケでは無いので、

視力アップのトレーニング効果的なのは期待出来ません。

 

逆に、

脳: 頑張らなくても結構見えてんじゃん!!!

とか悪い学習をしないように、着用時間や使い方に注意が必要そうですよね?

 

自分の真・視力回復法のやり方だと、

ピンホール・アイマスクをちょっとばかりうまく使うやり方があるんですけど、

特に必須というワケではありません。

ただ、人によっては、ちょっとうまく基礎力を付けられずに、

まだ、

日常を常時トレーニング時間に変える・・・

ということがなかなか出来ない方には、

移行期間用にうまく使えるケースがあるかも知れません。

 

 

 

瞳孔サイズの変化での焦点深度の変化

 

視力0.3程度の見え方をしているところで、

 

瞳孔サイズ5mmと8mmを比較してみると、

焦点深度の差分⇒0.042mm

ディオプターの差分⇒0.15D 

 

瞳孔サイズ3mmと8mmを比較してみると、

焦点深度の差分⇒0.12mm

ディオプターの差分⇒0.41D 

 

微妙な変化量と言えばそうですが(^^;)

大きい変化量と言えばそうとも取れなくない・・・

 

特にピントがギリギリのところで合ってたりすると、

日中と夜で極端な視力差を「自覚」するとか、

近点がちょっとの疲れで極端に見えなくなる・・・なんてことも有りそうですよね。

 

 

最高視力の理論値を計算

錐体細胞のある程度の塊を最小錯乱円として、

視力=1/視覚(分)

の定義に従うと、

 

理論的にどこまで行けるのか?

視力8.0や9.0な人を超える理論値が出てくるのか?

 

はたまた、さすがにそれは無理で、

脳内での特殊な映像処理でその驚異的な視力が達成されているのか?

 

なんてことも分かりそうですけど、

これ以上書くと、また長くなりすぎちゃうからここまでにします。

 

ん〜、何か、もわっとした終わりになっちゃったかな・・・(^^;)

 

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プロフィール

やすみん001の研究部屋。40半ば過ぎののスモーカーなおっさん。失明恐怖から急遽視力回復の模索/研究を始め、視力0.02⇒1週間で0.4、2ヶ月で2.0(瞬間視力)に回復⇒視力アップ(変化)を画像でどうぞ。「軸性近視+不正乱視+斜視+複視、はたまた、眼精疲労や頭痛やドライアイ」から脱却出来る独自な視力回復法を有償化すべく模索中(課題や状況ちょっと書いてます⇒)。(自分の脱力さん賞賛で脱力法ベースと勘違いした方が居たので補足)真・視力回復法は、脱力法とは発想と実現手法が異なる視力回復法です(^^;)




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