最早的标准化视力检测进行系统论述可追溯至 1623 年——伽利略进行太空探索、人类的目光远达宇宙的年代——一位西班牙修士达扎(Benito Daza de Valdés)撰写了一本小册子,名为《不同水平视力的眼镜使用指南》(Uso de los antojos para todo genero de vistas)。这本短小精悍的作品从不同类型近视患者和专家之间的对话中揭示出不同镜片和眼镜的使用原理、应用对象,以及正确使用方法。他提出了测量视力的方式,包括放置正常大小的物体放在哪个距离就看不见,或者是一排芥末籽放在多远就无法数清楚。尽管被后人誉为「眼科的圣杯」,人们对达扎的了解却不多,只知道他是西班牙宗教法庭的小职员,这本小册子仅出版了一次,也没有产生广泛的影响和实际应用。
库西勒的哥特字体视力表(Heinrich Küchler, Schriftnummerprobe für Gesichtsleidende, Darmstadt, 1843)
奥地利眼科医生爱德华·耶格尔(Eduard Jäger von Jaxtthal)在 1854 年提出了一种在近距离检测视力的方式。他制作了一张卡片,上面排布了不同大小的文字段落,字身高度在 0.37 mm 和 2.5 mm 之间。被测者要举着卡片固定在一个最舒适可以阅读的位置,然后读出可辨认的文字段落。这种测试方式虽然至今仍然存在,但是却一直没有实现标准化,字体大小以及变化级数都没有进行更严格的规范。况且,不识字的人面对这种视力表只能一筹莫展,文化水平高的人即使看不清也可根据上下文和字母形状猜出文字,达不到科学测试的效果。
人眼成像的原理,是外界两点发出的光线,通过晶状体等折射,成像于视网膜上,光线入射形成了一定角度,所以测试视力的精度实际就是被测者能够看清楚的最小角度是多少。视力精度包括四个维度:感知(detection)、位移(localization)、分辨率(resolution)、字母或视标辨认(letter or optotype)。斯内伦提出的标准主要用于检测分辨率以及对视标辨认的视力精度。
斯内伦将正常视力下可以看到的两点间的最小距离所形成的视角定为最小可视单位,即 1 角分(1/60 度)。视觉精度越高,能够分辨的视角越精细。在测试时,被测者站在一定距离(一般都是固定的 6 米、5 米、或 20 英尺,取决于不同国家的计算方法),根据被测者能辨认的最小字母的高度,判断被测者的视力精度。字母大小与测试距离的比例关系可以用三角函数表示: tan α = a / d,其中 α 是视角,d 是测试距离,a 是视标高度。视角不变的情况下,字母越大,正常视力能看清字母的设计距离(设为 D)就越大。而视觉精度(设为 V)就是测试距离(d)和设计距离(D)之比,这就是斯内伦的视觉精度公式 V = d/D。根据这个公式,可以通过被测者能看清的最小字母高度,倒推出被测者的视力精度。
这些字母和平时用于阅读的字母相比,比例会很奇怪。常见的 C 和 D 都会比 Z 要宽,但因为以上标准的限制,在 optotype 里的宽窄关系却反过来了。目前的 Snellen 表主要包括九个字母,C、D、E、F、L、O、P、T、Z。这些字母基本涵盖了垂直、水平以及对角的不同形式,既能测试视力距离,也能测出散光。
Sloan 字母
早期的 Snellen 视力表虽然确定了测试距离和视标规范,但是字母的大小、字母之间的距离以及行距并没有标准化。直到 1868 年,圣路易斯医科学院(St. Louis College of Physicians and Surgeons)的约翰·格林(John Green)设计了一个更结构化的网格,提出按照 25% 的比例缩放字母大小,加上成比例的间距以及行距。当时他还提出,用非衬线字体取代 Snellen 的衬线字体,但也许是超前于时代,他的提议并没有得到认可。
在欧洲,为了推广到使用不同语言文字的国家,Snellen 视力表还衍生出了不同文字版本的 optotype,比如希腊字母和西里尔字母。但为了能够在多语言、或者受教育程度不均等的地区也推广视力表,斯内伦博士提出了 E 字视力表的方案,在英文里称为「滚动 E 字视力表」(Tumbling E Eye Chart),生动地描述了这个视力表的特点,就是 E 朝不同方向翻转后的样式。类似地,瑞士眼科专家埃德蒙·兰多尔特(Edmund Landolt)提出的 Landolt C 字表,常见于日本、欧洲等国的视力检测。其中 C 字的设计和 Snellen 表类似,C 字的笔画宽度和开口的宽度都是直径的五分之一。
1976 年,澳洲国立视力中心(National Vision Institute of Australia)的伊恩·贝利(Ian Bailey)和詹·E·洛维–基钦(Jan E Lovie-Kitchin)提出了一种新方案:视力表里的字母按照倒三角形排列,每行都有五个字母,使用 Sloan 无衬线字母。这个方案后来被国际眼科协会(International Council of Ophthalmology)用作视觉准确性测量的标准。随后,美国瑞克·菲利斯(Rick Ferris)博士在贝利和和洛维–基钦的基础上,制作出了 ETDRS 表格,即 Early Treatment Diabetic Retinopathy Study,是用于糖尿病患者视网膜病变筛查的主要图表。
最早的标准化视力检测进行系统论述可追溯至 1623 年——伽利略进行太空探索、人类的目光远达宇宙的年代——一位西班牙修士达扎(Benito Daza de Valdés)撰写了一本小册子,名为《不同水平视力的眼镜使用指南》(Uso de los antojos para todo genero de vistas)。这本短小精悍的作品从不同类型近视患者和专家之间的对话中揭示出不同镜片和眼镜的使用原理、应用对象,以及正确使用方法。他提出了测量视力的方式,包括放置正常大小的物体放在哪个距离就看不见,或者是一排芥末籽放在多远就无法数清楚。尽管被后人誉为「眼科的圣杯」,人们对达扎的了解却不多,只知道他是西班牙宗教法庭的小职员,这本小册子仅出版了一次,也没有产生广泛的影响和实际应用。
库西勒的哥特字体视力表(Heinrich Küchler, Schriftnummerprobe für Gesichtsleidende, Darmstadt, 1843)
奥地利眼科医生爱德华·耶格尔(Eduard Jäger von Jaxtthal)在 1854 年提出了一种在近距离检测视力的方式。他制作了一张卡片,上面排布了不同大小的文字段落,字身高度在 0.37 mm 和 2.5 mm 之间。被测者要举着卡片固定在一个最舒适可以阅读的位置,然后读出可辨认的文字段落。这种测试方式虽然至今仍然存在,但是却一直没有实现标准化,字体大小以及变化级数都没有进行更严格的规范。况且,不识字的人面对这种视力表只能一筹莫展,文化水平高的人即使看不清也可根据上下文和字母形状猜出文字,达不到科学测试的效果。
人眼成像的原理,是外界两点发出的光线,通过晶状体等折射,成像于视网膜上,光线入射形成了一定角度,所以测试视力的精度实际就是被测者能够看清楚的最小角度是多少。视力精度包括四个维度:感知(detection)、位移(localization)、分辨率(resolution)、字母或视标辨认(letter or optotype)。斯内伦提出的标准主要用于检测分辨率以及对视标辨认的视力精度。
斯内伦将正常视力下可以看到的两点间的最小距离所形成的视角定为最小可视单位,即 1 角分(1/60 度)。视觉精度越高,能够分辨的视角越精细。在测试时,被测者站在一定距离(一般都是固定的 6 米、5 米、或 20 英尺,取决于不同国家的计算方法),根据被测者能辨认的最小字母的高度,判断被测者的视力精度。字母大小与测试距离的比例关系可以用三角函数表示: tan α = a / d,其中 α 是视角,d 是测试距离,a 是视标高度。视角不变的情况下,字母越大,正常视力能看清字母的设计距离(设为 D)就越大。而视觉精度(设为 V)就是测试距离(d)和设计距离(D)之比,这就是斯内伦的视觉精度公式 V = d/D。根据这个公式,可以通过被测者能看清的最小字母高度,倒推出被测者的视力精度。
这些字母和平时用于阅读的字母相比,比例会很奇怪。常见的 C 和 D 都会比 Z 要宽,但因为以上标准的限制,在 optotype 里的宽窄关系却反过来了。目前的 Snellen 表主要包括九个字母,C、D、E、F、L、O、P、T、Z。这些字母基本涵盖了垂直、水平以及对角的不同形式,既能测试视力距离,也能测出散光。
Sloan 字母
早期的 Snellen 视力表虽然确定了测试距离和视标规范,但是字母的大小、字母之间的距离以及行距并没有标准化。直到 1868 年,圣路易斯医科学院(St. Louis College of Physicians and Surgeons)的约翰·格林(John Green)设计了一个更结构化的网格,提出按照 25% 的比例缩放字母大小,加上成比例的间距以及行距。当时他还提出,用非衬线字体取代 Snellen 的衬线字体,但也许是超前于时代,他的提议并没有得到认可。
在欧洲,为了推广到使用不同语言文字的国家,Snellen 视力表还衍生出了不同文字版本的 optotype,比如希腊字母和西里尔字母。但为了能够在多语言、或者受教育程度不均等的地区也推广视力表,斯内伦博士提出了 E 字视力表的方案,在英文里称为「滚动 E 字视力表」(Tumbling E Eye Chart),生动地描述了这个视力表的特点,就是 E 朝不同方向翻转后的样式。类似地,瑞士眼科专家埃德蒙·兰多尔特(Edmund Landolt)提出的 Landolt C 字表,常见于日本、欧洲等国的视力检测。其中 C 字的设计和 Snellen 表类似,C 字的笔画宽度和开口的宽度都是直径的五分之一。
1976 年,澳洲国立视力中心(National Vision Institute of Australia)的伊恩·贝利(Ian Bailey)和詹·E·洛维–基钦(Jan E Lovie-Kitchin)提出了一种新方案:视力表里的字母按照倒三角形排列,每行都有五个字母,使用 Sloan 无衬线字母。这个方案后来被国际眼科协会(International Council of Ophthalmology)用作视觉准确性测量的标准。随后,美国瑞克·菲利斯(Rick Ferris)博士在贝利和和洛维–基钦的基础上,制作出了 ETDRS 表格,即 Early Treatment Diabetic Retinopathy Study,是用于糖尿病患者视网膜病变筛查的主要图表。