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“心灵之窗”也有大小?浅谈瞳孔大小与视觉疲劳

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-12-21 来源:蔡建奇视觉人因工作室浏览次数:717
   人们都把眼睛称为“心灵之窗”,是因为我们认为“眼神”可以表现出一个人的想法,相关的词句有很多,比如“眼神坚毅”、“眼神闪烁”、“贼眉鼠眼”等等。这些说法不能说完全没科学依据,不过从物理学角度来说,其实心灵之窗更应该指的是“瞳孔”,没错,就是我们黑眼珠中间那个黑色的小孔,它才是眼睛“采光”的真正的“窗户”。

(本文封面引用图片来自网络)
 
  瞳孔是位于人眼虹膜中央的圆形缺损,东亚人种一般直径为3~5 mm。瞳孔相当于眼光学系统中的孔径光阑,它可以通过放大和缩小来调节进入眼内光线的量,瞳孔大小由动眼神经支配的瞳孔括约肌和交感神经支配的瞳孔开大肌共同控制,它们彼此在中枢紧密联系并相互拮抗。瞳孔的大小变化在医学临床上有重要的意义,是很多症状及疾病的检测依据,我们比较常识的就是瞳孔放大,光刺激反应消失是判断脑死亡的标志之一。
 
  通常情况下,人眼瞳孔大小变化主要受光线及视物远近的因素影响,这已经被无数的实验证实过,同时,瞳孔大小还受神经系统支配,也就是说,情绪变化也会引起瞳孔大小的改变,广大青少年看动画片时经常会在千钧一发的时刻看到加强的眼部特写镜头,其实就是为了强调这种紧张感。
 
  既然瞳孔大小能反应这么多眼睛的功能特性,那么它是否能作为一个评价视觉疲劳程度的指标呢?本工作室为此专门进行了实验研究,累计实验测量人数103人次,瞳孔测量方法分别采用了照相机拍摄法和Rosebaum瞳孔尺测量法,在被试进行VICO指数实验过程的前、中、后时间节点分别用两种方法测试被试的双眼瞳孔直径大小并记录。另外,本工作室还挑选了20名视力较好的被试,在一个工作日内,从早9点至晚17点,每个小时用两种方法测试一次他们的瞳孔直径大小并记录。
 
  经过严谨的数据计算,结果出乎意料,在VICO指数测试过程中进行瞳孔直径测试的被试其双眼瞳孔大小无明显变化,而进行全天多次跟踪测试的被试其瞳孔直径大小在全天范围内显示出增大的趋势,但基本都是出现在下午16点左右的测试节点,到17点增大明显。基于以上测试结果,本编推测原因如下:VICO指数测试光环境为恒定照度,被试双眼所受光刺激的强度不变,而测试条件也固定,且实验时间通常只有45分钟,因此被试在实验前、中、后三个阶段的瞳孔直径变化不明显可能是由于刺激强度较低;而进行全天追踪的被试为了模仿日常工作环境,测试基本是在自然光条件下进行的,而测试时间处在冬季,下午16点至17点天色会明显变暗,因此被试下午最后两次测试瞳孔直径增大明显也不能确定到底是因为身体自然的应激反应还是视觉疲劳引起的。
 
  在以上测量实验未能获得明确结果的情况下,本工作室又尝试使用高端设备“眼动仪”来研究瞳孔大小与视觉疲劳的关系,结果发现,人眼的瞳孔实在是个太傲娇的“小公举”,由于交感神经系统的影响,人眼瞳孔直径的变化与主观感受联系十分密切,实验过程中被试所接受到的任何声、光信号刺激都会使瞳孔直径产生明显的变化,而被试佩戴眼动仪实验的过程十分枯燥,且眼动仪实验数据大规模采集成本过高,因此很难进行大样本量实验应用。
 
  所以综上,本编认为,瞳孔大小的变化对于研究人眼视觉疲劳应该是有意义的,但是针对常规一般等级视觉刺激,想以瞳孔变化作为一个评价视觉疲劳的指标尚需商榷——需要更加便捷普适快速精准的测量设备和更加成熟可控的实验设计,简单来说就是得把视觉刺激过程和情绪影响区隔开(可是想到如此苛刻的条件如何进行实验操作本小编难免忧心忡忡啊!),想实现以上两条,目前本编还只能呵呵。要是广大读者观众有什么好点子,不妨分享一下。小编这厢先谢过!
 
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