Появившиеся в последнее время специальные очковые линзы для повышения контрастности изображения заинтересовали офтальмологов. С целью определить степень их влияния на частотно-контрастные характеристики зрения было проведено исследование ряда пациентов с различными видами и степенями аметропий, а в качестве тестируемого образца была взята серия так называемых синеблокаторов "SunContrast" производства компании "Роденшток" (Rodenstock). Исследование проводилось методом визоконтрастометрии - это очень тонкий метод исследования функций зрения, который позволяет регистрировать частотно-контрастные характеристики зрительного анализатора. Даже учитывая тот факт, что солнцезащитные очки чаще используются как модный аксессуар или средство создания собственного стиля, их основным назначением остается защита глаз от избыточного солнечного света. Качественные солнечные очки предохраняют от ослепления и защищают роговицу, хрусталик и сетчатку от вредного воздействия УФ-излучения. Есть и другие аспекты, играющие важную роль в оптимизации функциональных свойств солнцезащитных очков, такие как комфорт или повышение контрастности изображения. В условиях яркого дневного освещения в солнечном спектре велика доля коротковолнового диапазона - так называемого синего луча, который создает условия для рассеивания света. Синий луч подавляет другие цвета, накладываясь на них, и уменьшает контрастную чувствительность глаза. Солнцезащитные очковые линзы, повышающие контрастность, в значительной степени гасят синий луч и, таким образом, обеспечивают намного более четкое зрительное восприятие. В то же время остальные цвета передаются более естественно. Нашей задачей было выяснить, в какой степени светофильтры "SunContrast" повышают контрастность изображения и снижают время, требуемое для адаптации к различной освещенности.
Немного теории
Фильтр "SunContrast" для рецептурных очковых линз создавался специально для случаев, когда помимо защиты от УФ-излучения и ослепления необходима хорошая контрастность изображения, особенно если есть повышенные требования безопасности. Очковые линзы с такими фильтрами отличает значительное снижение количества излучения коротковолновой видимой области спектра. Поэтому не только при избыточном уровне света, но даже и в условиях недостаточной освещенности они обеспечивают отличную контрастность изображения окружающих предметов. По сравнению с обычными солнцезащитными очковыми линзами фильтр "SunContrast" пропускает большее количество излучения области спектра, соответствующей максимальной чувствительности глаза, то есть в диапазоне 475-550 нм. Прямой солнечный свет всегда рассеивается, особенно это относится к синей составляющей видимого спектра. Почему же, если синяя область спектра поглощается сильнее, контрастность изображения значительно повышается? И почему в очках с синеблокаторами человек видит окружающие предметы очень четко и явно контрастнее? С точки зрения физиологии глаза использование специальных светофильтров, полностью поглощающих ту или иную область видимого монохроматического излучения, приводит к тому, что фоторецепторы глаза, чувствительные к этим областям спектра, вынуждены "выключиться" из работы. За счет этого достигается больший контраст между активными и неактивными фоторецепторами сетчатки. С точки зрения оптики эффект снижения контрастности изображения связан с тем, что из-за "сильной" синей составляющей все хроматические зоны смещены в сторону синего цвета. Чем ближе друг к другу хроматические линии спектра, тем меньше контрастность и возможность различения цветов. Кроме того, размытое изображение действует раздражающе, особенно в условиях экстремальной освещенности, например, когда в глаза слепят блики солнечных лучей. Если удастся отсечь синюю составляющую видимой области спектра, контрастность значительно повысится, поскольку хроматические зоны "удалятся" от синей составляющей и расстояние между ними возрастет. Есть и еще одна причина, почему контрастность усиливается из-за отсечения синей составляющей видимой области спектра. Дело в том, что коротковолновая область спектра преломляется в глазу сильнее, поэтому фокус синего луча лежит перед сетчаткой и снижает восприятие сетчаткой других цветов, в результате чего также снижается четкость изображения. Это затрагивает в равной степени и наше цветовосприятие, поскольку в каждом цвете есть синяя составляющая. Подавляя ее избыток, мы добиваемся более естественной передачи всех остальных цветов спектра; утрируя, можно сказать, что картинка из черно-белой становится цветной. Таким образом, для достижения наилучшего эффекта солнцезащитная очковая линза должна не только не пропускать ультрафиолетовую часть солнечного излучения, но и увеличивать контрастность изображения, повышать уровень цветовосприятия. Итак, мы знаем, что очковые линзы "SunContrast" обеспечивают увеличение контрастности изображения за счет поглощения синей составляющей света и обладают всеми вышеперечисленными характеристиками. Мы знаем также, что "SunContrast" доступны в шести вариантах: оранжевые (коэффициент затемнения 40%), светло-коричневые (65%), коричневые (75 и 85%), зеленые (85%) и специально созданные для водителей "SunContrast drive" с коэффициентом затемнения 85%, которые могут иметь как полное, так и градиентное окрашивание. При этом независимо от цвета фильтр должен обеспечивать требуемую спектральную кривую. Вот что можно прочесть в брошюре, сопровождающей продажу очковых линз "SunContrast drive" и описывающей ее свойства: "Очковые линзы специальной разработки "SunContrast drive" обладают способностью к поглощению голубой составляющей и фильтруют этот рассеянный свет до оптимального уровня. Таким образом, достигается высокая контрастность зрительного восприятия и четкость различения деталей. Все цвета воспринимаются как абсолютно естественные, что позволяет легче воспринимать дорожные знаки. Градиентная окрашенность надежно защищает от ослепляющего действия света, падающего по косой сверху, и одновременно дает возможность отчетливее видеть приборный щиток через более светлую нижнюю часть очковых линз".
Действительно, возможность получать не только однотонные солнцезащитные очковые линзы, но и градиентно окрашенные является дополнительным преимуществом фильтров "SunContrast". Солнцезащитные очковые линзы, в которых светопоглощение плавно уменьшается сверху вниз, особенно удобны, когда освещенность изменяется при переводе взгляда вверх. В повседневной жизни такие очковые линзы прежде всего оценят те, кто сидит за рулем: на панель управления водитель будет смотреть сквозь менее окрашенную часть очковой линзы, а когда он направляет взгляд вперед, на дорогу, верхняя, более темная часть очковой линзы защитит его глаза от слепящего света.
Результаты исследования
Для подтверждения вышеописанного действия таких очковых линз нами было проведено исследование состояния контрастного и частотного восприятия зрительного анализатора при использовании специального фильтра "SunContrast" и без него. Во время исследования было проведено 352 измерения на 22 пациентах с различными видами и степенями аметропий, среди которых встречались пациенты как с эмметропией, так и с аметропией различного вида и степени. Они составили смешанную группу, что также являлось важным фактором в наборе статистических данных и в достоверности выводов. Важно было выявить, одинаково ли и в какой степени повлияет на изменение частотно-контрастного восприятия применение очковых линз серии "SunContrast". Изначально, при исследовании пациентов группы, выяснилось, что практически все они отличаются друг от друга индивидуальными параметрами частотно-контрастных характеристик зрительного анализатора. Для исследования были отобраны очковые линзы со средними значениями степени затемнения: "SunСontrast C-15" оранжевого цвета с 40%-м коэффициентом затемнения и "SunContrast C-13" коричневого цвета с 65%-м коэффициентом затемнения. Выбор среднего значения коэффициента затемнения определялся условиями места проведения измерений: кабинета офтальмолога с пониженным уровнем освещенности. Напомним, что фильтр "SunСontrast" применяется для солнцезащитных рецептурных линз, призванных "работать" в условиях повышенного или экстремального уровня солнечного излучения, а не в полумраке врачебного кабинета. Этот факт, безусловно, снизил реальную степень воздействия фильтров на контрастовосприятие зрительного анализатора. В качестве метода исследования применялась стандартная методика визоконтрастометрии на основе атласа выполненных полиграфическим способом частотно-контрастных решеток. Эта методика была разработана кафедрой глазных болезней Военно-медицинской академии под руководством проф. В. В. Волкова и является на сегодня одним из самых тонких способов оценки некоторых функций глазного анализатора. Визоконтраcтометрия для данного исследования проводилась по 16 таблицам-решеткам черно-белого цвета. Применение данного варианта методики с использованием полиграфических таблиц, а не мониторов компьютеров было обусловлено отсутствием единой системы калибровки экранов мониторов, что не позволило бы стандартизировать методику. При проведении исследований у каждого пациента сначала снимались частотно-контрастные характеристики зрительного анализатора с помощью черно-белых таблиц-решеток. Затем то же обследование повторялось с применением очковых линз "SunСontrast C-15" оранжевого цвета с коэффициентом светопоглощения 40% и "SunContrast C-13" коричневого цвета с коэффициентом светопоглощения 65%. Результаты измерений сводились в матрицы, на основе которых были определены индивидуальные графики для каждого исследуемого. После этого по каждой очковой линзе были сформированы усредненные характеристические кривые. На рис. 1 и 2 изображены графики изменения уровня контрастовосприятия с фильтром "SunContrast" и без него.
Рис.1. Данные визоконтрастометрии при исследовании влияния фильтра "SunContrast orange C-15":
красная линия - контрастовосприятие с фильтром,
синия линия - контрастовосприятие без фильтра,
зеленая - норма.
Рис.2. Данные визоконтрастометрии при исследовании влияния фильтра "SunContrast brown C-13":
красная линия - контрастовосприятие с фильтром,
синия линия - контрастовосприятие без фильтра,
зеленая - норма.
По оси ординат расположены значения контрастовосприятия в процентах, по оси абсцисс - номера таблиц, по которым проводилось обследование. Увеличение номера таблицы-решетки соответствует снижению частоты. Для сравнения на графиках приводится нормальное распределение данных визоконтрастометрии. Анализ результатов исследования показал, что очковые линзы "SunContrast" реально улучшают частотно-контрастные характеристики зрения в зоне высоких частот, которые отличаются низким уровнем контраста (левая часть графиков), у всех испытуемых, независимо от вида и степени аметропий. На практике это означает повышение способности различения объектов в условиях пониженной контрастности и высокого светорассеяния при высокой интенсивности коротковолновой части излучения. В средней части графиков, соответствующей зоне средних частот, кривые результатов исследования без фильтра и с фильтром "SunContrast" сближаются, хотя постоянно сохраняется положительный клиренс (увеличение контраcтовосприятия) в 10-15% для кривых с использованием этого фильтра. В правой части графика также наблюдается явное повышение уровня частотно-контрастного восприятия и увеличение клиренса между кривыми в пользу очковых линз "SunContrast". В реальной жизни такая характеристика помогает зрительно разделять границы объектов, близко расположенных друг к другу в условиях перехода освещенности в длинноволновую часть спектра. Примечательно, что при сохранении клиренса кривые результатов исследований с очковыми линзами "SunContrast" практически синхронно повторяют кривые результатов исследований без этих очковых линз. Это говорит о том, что при использовании данных линз естественность зрения сохраняется и функции цветового зрения не нарушаются. Интересен и тот факт, что большая степень затемнения очковых линз не приводит к заметному снижению уровня частотно-контрастных характеристик зрения. Однако следует помнить, что приведенные графики являются результатом усреднения, индивидуальные же характеристики по каждому пациенту имеют несколько иной вид, определяемый конкретными особенностями зрительного анализатора каждого индивида. Для сравнения на рис. 3-5 приведены графики, которые отражают результаты исследования пациента с эмметропией, полученные с использованием не только черно-белых (рис. 3), но и синих (рис. 4), и красных таблиц-решеток (рис. 5), - эти решетки позволяют исследовать состояние рецепторов, ответственных за восприятие определенных цветов и полей коркового представительства. Результаты исследований, выполненных с применением синих решеток (см. рис. 4), на первый взгляд кажутся артефактом. Но если учесть, что диапазон частот синего цвета таблиц, вероятно, не совпадает с диапазоном, отсекаемым очковыми линзами, то все становится на свои места.
Рис.3. Данные визоконтрастометрии пациента-эмметропа при использовании черно-белых решеток:
красная линия - контрастовосприятие с фильтром "SunContact C-15",
синия линия - контрастовосприятие без фильтра,
зеленая - норма.
Рис.4. Данные визоконтрастометрии пациента-эмметропа при использовании синих решеток:
красная линия - контрастовосприятие с фильтром "SunContact C-15",
синия линия - контрастовосприятие без фильтра,
зеленая - норма.
Рис.5. Данные визоконтрастометрии пациента-эмметропа при использовании красных решеток:
красная линия - контрастовосприятие с фильтром "SunContact C-15",
синия линия - контрастовосприятие без фильтра,
зеленая - норма.
Выводы
Результаты исследований показали, что солнцезащитные рецептурные линзы с фильтрами "SunContrast":
- однозначно повышают уровень частотно-контрастного восприятия объектов;
- положительно влияют на повышение контрастности изображения в диапазоне высоких частот и низкого контраста при преобладании освещенности коротковолновой частью спектра;
- увеличивают контрастность в низких частотах, что помогает зрительному разделению объектов в условиях смещения освещенности в длинноволновую часть спектра (при восходе солнца или в сумерках, когда доля рассеянного света велика);
- могут быть рекомендованы пациентам с любой аметропией, а также как обычные солнцезащитные очковые линзы для эмметропов;
- обладают эффектом повышения контрастности вне зависимости от цвета фильтра и степени затемнения.
Надеемся, что результаты наших исследований помогут в выборе солнцезащитных очковых линз. Ведь, к сожалению, не секрет, что рынок очковой оптики в России еще далек от цивилизованного и не всегда за рекламой стоят реальные факты и серьезные обоснования физиологичности предлагаемых продуктов.