第二章第二节色觉检查 - 视光理论和方法

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第二章第二节色觉检查

2009-11-26 11:02:13 来源:网络作者: 【大中小】浏览:68993次评论:0条

色觉，即颜色视觉，是指人或动物的视网膜受不同波长光线刺激后产生的一种感觉。产生色觉的条件，除视觉器官之外，还必须有外界的条件，如物体的存在以及光线等。色觉涉及物理、化学、解剖、生理、生化及心理等学科，是一个非常复杂的问题。

一、颜色的基本特征
色调、亮度和饱和度，为颜色的三大基本特征。其中缺少任何一种，即不能准确地确定一种颜色。
１.色调　亦称色相或色彩，是颜色彼此区别的主要特征。在可见光中的所谓红、橙，黄、绿、青、蓝、紫就是色调。色调决定于波长，波长不同，色调也不同。某些有颜色的物体，在其反射或投射的光线中，什么波长占优势，它即呈现什么波长的颜色。
２.亮度　亦称明度，指同一颜色在亮度上的区别。每一种颜色，不但有色调的不同，还有亮度的差别。例如深红和淡红，虽然色调相同,我们都称为红色，但两者显然是有区别的，其原因是由于亮度的差异。
３.饱和度　即颜色的纯度。即使几种颜色的色调和亮度是相同的，如果饱和度不同，则它们之间仍有差别。一般来说，光谱色是最纯的，即饱和度最高。当某一光谱同白色混合，则会因混合色中光谱成分的多少，而成为浓淡不同的颜色。含白色的成分越多即越不饱和。
颜色的上述三大基本特征，即是互相独立，又是互相影响的。如果饱和度大，一般色调会比较明显，同时亮度也比较暗。反之亦然。有此三个特征，不仅可以准确地确定一种颜色，而且还可以随着它们的改变而产生千千万万种不同的颜色。

二、颜色视觉理论
射入眼内各种波长的光是怎样在眼内及中枢引起生理变化过程？这种生理变化过程是怎样形成颜色视觉的？色觉异常又是怎样形成的？解释这些色觉现象的理论通常通称为颜色视觉理论。到目前为止，有许多学说尝试解释这些色觉现象，每种学说均有其优点，但尚没有一个学说能完美地解释生活中的各种色觉现象。其中较为人们重视的学说有Young-Helmholtz学说、Hering学说和近代的“阶段学说”。

１.Young-Helmholtz学说　该学说又名三色学说，是基于Newton的三原色理论而提出的。三原色原理的主要论点是：所有的颜色，逻辑上均可由红、绿、蓝三种色光匹配合成。所以Young-Helmholtz学说认为视网膜具有三种锥体细胞，分别主要感受红、绿、蓝三原色，并且其中一种原色在刺激其主要感受锥体细胞外，还对其余两种感受锥体细胞产生刺激。例如在红光刺激下，不仅感红色的锥体细胞兴奋，感绿和感蓝的锥体细胞也相应地产生较弱的兴奋。而三种刺激不等量地综合作用于大脑，便产生各种颜色感觉。如果三种感受锥体细胞受到同等刺激则产生白色，无刺激则产生黑色。
对于色盲的解析，该学说认为，红色盲缺乏感红色的锥体细胞，绿色盲缺乏感绿色的锥体细胞，因为红色刺激感红锥体细胞的同时也刺激感绿椎体细胞，所以色盲者常红绿都分不清楚。

２.Hering学说　又名四色学说(表2-1)。Hering观察到，颜色现象总是以白-黑、红-绿、黄-蓝这种成对的关系发生的，因而假定视网膜上有白-黑、红-绿、黄-蓝三对视素(光化学物质)；此三对视素的代谢作用包括通过破坏(异化)和合成(同化)两种对立过程。当白光刺激时，可破坏白-黑视素，引起神经冲动，产生白色感觉；无光线刺激时，白-黑视素合成，引起神经冲动，产生黑色感觉。对红-绿视素，红光引起破坏作用，产生红色感觉；绿光引起合成作用，产生绿色感觉。对于黄-蓝视素，黄色引起破坏作用，产生黄色感觉；蓝色引起合成作用，产生蓝色感觉。而我们感觉到的各种色彩则是这三种组合破坏或合成的结果。该学说认为色盲是缺乏一对视素(二色觉)或两对视素(全色盲)的结果，表2-1为Hering的色觉学说。

　　　　　　　表2-1　Hering 的色觉学说
光线作用的视素视网膜上的反应产生色素
白光白-黑破坏白
无光白-黑合成黑
红光红-绿破坏红
绿光红-绿合成绿
黄光黄-蓝破坏黄
蓝光黄-蓝合成蓝

３.近代的“阶段学说”　近年来，大量的实验结果表明，在视网膜内的确有三种感色锥体细胞，分别对红、绿、蓝三种色光敏感；另外，关于视路传导性的研究结果，使Hering学说(四色说)也获得了不少的支持。因此，有学者主张把色觉的产生过程分两个阶段：第一阶段为视网膜视锥细胞层阶段，在这一水平，视网膜的三种锥体细胞选择吸收光线中不同波长的光辐射，分别产生相应的神经反应，同时每种感色锥体细胞又单独产生黑和白反应；第二阶段是信息传送阶段，即在颜色信息向大脑传递过程中，不同颜色信息再重新组合、加工，形成“四色应答密码”，最后产生色觉。颜色视觉的这一学说，也称为“阶段学说”，它把两个古老的完全对立的色觉学说巧妙地统一在一起了。这一新学说显然更接近实际的色觉机制。

图2-3是Walraven提出的阶段学说模式图。假定光线不同程度地引起红(Ｒ)、绿(Ｇ)、蓝(Ｂ)三种锥体细胞反应。同时三种锥体细胞输出的总和又形成亮度曲线即黑白的不同比例组合，由(Ｒ＋Ｇ＋Ｂ)通道传递。红-绿机制(Ｒ／Ｇ)由感红锥体细胞和感绿细胞输出之差形成；黄-蓝机制(Y／B)由所谓中间机制(Ｒ＋Ｇ)和感蓝锥体细胞输出之差形成。

这一学说对色觉异常的解释为：红色盲是由于感红锥体细胞的缺如，其结果是Ｒ／Ｇ机制不能活动，亮度通道由Ｒ＋Ｇ＋Ｂ变成Ｇ＋Ｂ，故在光谱的长波端出现亮度感觉的障碍。而绿色盲则是由于Ｒ／Ｇ缺如，所以其亮度通道不受影响，故其亮度感觉曲线与常人无异。

三、色觉异常

色觉异常，也称色觉障碍。是指对各种颜色心理感觉的不正常。

先天性色觉异常是一种Ｘ染色体连锁隐性遗传病，故男性多于女性。患者出生时已具有，绝大多数是双侧性，但个别可以单眼发病。或者两眼色觉的类型及程度不同。先天性色觉异常与生俱来，在他们的一生中，“颜色”的含义，始终与正常人不同。因为他们对颜色的认识完全来自别人教授的经验，他们对颜色的感觉与正常人有本质的区别。但有些先天性色觉异常患者却可以工作一辈子而不发生大的色觉差错，原因就是他们可以根据物体的形态、位置、亮度等条件，来粗略、低水平地区别各种“颜色”。

后天性色觉异常是因为某些眼病、颅脑疾病、全身病变以及中毒所致。除色觉异常外，常合并视力、视野以及其他功能障碍。后天性色觉异常乃后天才发生，这类患者具有正常的感色功能，可以根据正常人的色觉进行推断。如果他们把红色看成黄色,则他们所感受到的“黄色”与正常人感觉到的黄色相同。由于其他功能障碍远比色觉重要，故后天性色觉异常没有先天性色觉异常那样受人重视。

四、色觉检查
大千世界是绚丽多彩的世界，人的生活离不开色觉。从事交通运输、美术、医学、化学等工作者，必须具备正常的色觉。色觉检查为临床眼病提供色觉异常的诊断依据，同时也是就业、入学、服兵役等体检的必检项目之一。色觉检查的目的在于确定有无色觉异常，鉴别色觉异常的类型及其程度。色觉检查为主观检查，包括假同色图法、色相排列法和色觉镜法等方法。

(一)假同色图法

常称为色盲本(如图2-5)，国内常用的有俞氏、贾氏和汪氏色盲检查图。虽然种类繁多，但多由以下三类图构成。

1.示教图　主要是让被检者了解检查的方法以及要求。构成图形色斑的亮度、饱和度以及色调，均与背景色斑有明显的差别。在一般情况下，正常人及色觉异常者均能认出。如对这类图形读不出，可能为后天色觉异常或伪色盲。

2.检出图　此类图主要用于鉴别被检者的色觉是否正常。色觉异常者主要是靠亮度及饱和度而不是靠色调辨别颜色的，此类图形正是根据这一原理设计绘制。此类图的数字或图形，其中正常人读得出，色觉异常者读不出；有些正常人读不出，色觉异常者反而读得出。此类图主要用于鉴别被检者的色觉是否正常。

3.鉴别图　此类图是用作鉴别红或绿色觉异常者用。

每种色盲本均有其详细的使用方法以及结果的判断标准，但在使用各种色盲本时都应注意：

视力：视力太差不能进行检查。屈光不正者可以戴镜检查，但不能戴有色眼镜。

距离：不管色觉正常与否，视角及亮度大时，辨色能力均有所提高。所以距离近时，视角大，亮度高，图形与底色的色调差别明显；但如太近，色调与亮度的差别即不明显，图形反而不易认出。距离远时，各色斑容易融合，图形认出容易。但如太远，则正常者应读出的图形亦不能读出。所以，各种检查图都规定有一定的检查距离，多为0.5m左右。

照明：最好能在自然弥散光下进行，有些色盲图，也可以在日光灯照明下进行。照明度不应低于150lx，以500lx为宜。

判读时间：大多数检查时间规定在2~3秒内。为了取得正确的结果，必须对时间进行严格限制。因为色弱者往往能正确认出图案或数字，只不过是表现辨认时间延长而已。

其他：尽管单眼色觉异常非常少见，但确实存在。故希望有条件尽量两眼分别检查。另外，色盲图为色素色，容易褪色及弄脏，在检查时，不要用手触及图画。不用时应避光保存，如有污染及褪色，即不能使用。

(二)色相排列法

此法为在固定照明条件下，嘱患者将许多有色棋子依次排列，将与前一个棋子颜色最接近的棋子排在其后面，根据排列顺序是否正确来判断有无色觉障碍及其性质与程度。常用的有FM-100色彩试验和D-15色盘试验。
FM-100色彩试验

此检查属色调配列检查法，可用于定性和定量测量。由93个色相子组成，其中8个为固定参考子，85个为可移动的色相子，共分四盒。每盒具有2个固定子分别固定于盒的两端，而21~22个可移动的色相子供受检者作匹配排列用。(如图2-6)
FM-100色彩试验

此检查属色调配列检查法，可用于定性和定量测量。由93个色相子组成，其中8个为固定参考子，85个为可移动的色相子，共分四盒。每盒具有2个固定子分别固定于盒的两端，而21~22个可移动的色相子供受检者作匹配排列用。(如图2-6)
FM-100色彩试验

此检查属色调配列检查法，可用于定性和定量测量。由93个色相子组成，其中8个为固定参考子，85个为可移动的色相子，共分四盒。每盒具有2个固定子分别固定于盒的两端，而21~22个可移动的色相子供受检者作匹配排列用。(如图2-6)

检查时，要求在大于270lx光线环境和自然瞳孔下并且两眼分别进行。允许配戴矫正视力眼镜，但不能配戴有色眼镜。检查者首先将第一盒中色相子取出，随意放置，然后让被检者按颜色变化的规律进行排列。然后相继完成第2、3、4盒。最后把色相子背面标明的序号记录在记分纸上，画出其轴向图和计算出总错误分，并以此判断有无色觉异常及其类型和严重程度。
结果分析：
1.错误分　由于色相子数目很多，正常人也允许有错误的排列，但其错误程度要比色觉障碍者轻。据黄时洲等(1988)对我国120名正常人眼的测定，其总错误分均值为113分，左、右眼和男、女性别之间没有统计学差别。但不同年龄之间则有统计学差别，20~29岁总错误分最低，20岁者分数稍高，大于30岁者随年龄增加而增加。他还测定了各种类型红、绿色盲和色弱等病眼，总错误分可达400分以上。同时，还可以根据总错误分的高低，在正常人中选出色觉更优秀者(如图2-7)。

2.轴向图　正常者图形为接近最内圈的圆形图，若某区域色觉异常，则相应的色盘区图形向外移位，呈锯齿状。因为各种类型色觉异常的检查结果在轴向图上均有特定的表现，故可以根据轴向图的形状，进行色觉的类型的判定。虽然正常人也会错误地排列部分色相子，但其错误的部位在轴向图上杂乱无章，故可以将正常人和色觉异常者分辨出来(如图2-8)。

D-15色盘试验

此检查同属色调配列检查法。由于FM-100彩色试验操作比较复杂，检查需时太长，体积也较大，携带不方便，所以把FM-100彩色试验简化改良而成D-15色盘试验(如图2-9)，检查方法简便，判定比较容易。

D-15色盘试验只需要16个色相子，1个固定于盒内作为参考，其余15价目代表自然色中相等色调阶差的色相子。由于色相子少，色相子间的差别较明显，程度较轻的色觉异常，比如色弱患者，也可能正确排列出这些色相子。故本检查和上述检查的目的不同,主要不是鉴别色觉正常或异常,而是对经检查图检出的色觉异常者进行类型和程度的确定。

D-15色盘试验检查条件和步骤与FM-100彩色试验一样.最后，将记录纸上的点从标准色相子开始，按被检者所排列的色相子背面的序号依次连线，再依此连线的图形的轴向与各种色觉障碍的特异轴向相比较，从而知道被检者色觉障碍的类型.(如图2-10)

结果分析

1.连线若顺着号数形成一圆形，视为正常(如图2-11a)。如果连线将圆形横切一根时，多是由于被检者不注意之故，可进行复查.如结果正常时，仍算通过。

2.如果连线平行横断2根或以上，视为失败。红色盲、绿色盲、蓝色盲的特异轴已有指示线标出，如果横断线与其中一指示线平行，则可判定该种色觉异常类型(如图2-11b)。

色相排列法与色盲图法不同，其对检查时间没有严格限制。被检者允许有充足的时间排列，而且排列过程中，允许被检者更改色相子顺序，直至满意为止。但是，如果检查者事先设定一个时间限制往往能有助于鉴别正常者与色觉障碍患者。因为后者往往需要更多的时间去完成这个检查。正常人可以在2分钟内完成D-15色盘试验，2~3分钟内完成一盒的FM-100色彩试验，总的来说，检查者在运用色相排列法进行色觉检查时应该更重视被检者排列的准确率而不是速度。因为低视力患者尽管色觉正常，通常也需要较多的时间才能完成这两种检查。

(三)色觉镜法
Rayleigh发现黄色觉可以通过红和绿的混合而成，因此创立了有名的"红+绿=黄"的公式。色觉镜就是利用这个原理制作而成。以Neitz公司色盲镜为例，被检者单眼通过目镜可以看到分为上下两半的圆形视野，上半含红、绿混合光，下半为黄光。检查时，被检者可以通过混色旋钮调节上半视野中红光和绿光的配比比例，使上半视野呈现光谱色中从红到绿之间的各种色调；同时要求其调节另一用于控制下半视野黄光亮度的单色旋钮。直至被检者感觉上下两个视野的色调和亮度完全一致，记下被检者的所能达到配比范围，并确定配比的中点。并根据这两个数值判断被检者的色觉障碍类型以及程度。

常规色觉检查
[目的]
评估被检者黄斑视锥细胞和视神经功能。常见的色觉障碍是一种性连锁隐性遗传的先天异常，后天性的则发生于某些视神经、视网膜疾病。色觉障碍按其严重程度又分为色盲和色弱，色盲是指不能辨别颜色，色弱是指对颜色的辨别能力降低。
[设备]
遮盖棒、色盲本、特殊色盲检查本所需要的特殊镜片。
[程序]
1.被检者配戴自己常用或习惯的近用矫正眼镜，手持遮盖棒。
2.在充足的自然光线下进行。
3.检查者手持色盲检查本。
4.检查距离50cm。
5.先检查被检者右眼，遮盖左眼。
6.注意观察被检者，非检查眼要完全遮盖。
7.让被检依次阅读色盲本的每一页，辨认色盲本的数字或图形，应在5秒钟内读出。
8.同法检查被检者左眼。
[记录]
分别记录每眼所能阅读辩认的页数。由于每本色盲检查本的第一张图画是作为区别伪盲所用，而不是真正用于色觉检查，所以该页不能计算记录在内。记录所用色盲本的版本。
举例：OD 12/12Ishara；OS 12/12 Ishara

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责任编辑：peijingshi

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