視力 Visual acuity

視力的好壞原本應包括眼睛能夠清晰分辨物體形狀、顏色、深淺、明暗、遠近的能力，但目前一般對於視力好壞的定義大都限縮於，眼睛在亮處能夠清楚分辨兩點的能力；也就是說能夠清楚分辨越近距離兩點的眼睛，視力為越好，因為如此一來，可便於一般測量及量化視力。

由於人類眼睛結構的關係，明視覺(photopic vision)感光細胞(錐細胞；cone)在黃斑部視小凹(fovea)具有最高的密度，主要負責正中央的視野位置，因此當測量最佳視力時，大都指的是我們視野中心的明視力；一般越遠離視野中心點的視力會越差。

人類眼睛的結構類似於照相機，角膜(及水晶體)近似於鏡頭、瞳孔近似於快門、視網膜近似於底片。人眼若要能清楚分辨兩個物體(點)，就如同相機要能拍出清晰的圖片時，相當大的一部分受到可見光會繞射(diffraction)的影響；所謂繞射就是指當一點光線經過一個光欄(小孔)時(恰如瞳孔或是快門)，會出現艾爾利光暈圓(Airy disc)的現象。

依據瑞立判定準則(Raleigh's criterion)的理論，當兩點在底片或是視網膜所形成的光暈圓相互重疊過半時，相片或眼睛就無法分辨出是兩個點。依據艾爾利光暈圓計算公式，在眼睛所形成的光暈圓的直徑大小與光線的波長(可見光波長)及焦距長短(眼睛的焦距)成正比，與孔徑大小(瞳孔大小)成反比。若代入標準化成人眼睛的結果可得光點在眼睛中所形成的光暈圓直徑約為2.8um；這個結果相當接近於人類眼睛感光細胞的平均大小(1.5-2.0um)，因為感光細胞若是比2.8um大的話，將無法達到人眼的最佳化視力，但若是感光細胞遠比2.8um小的話，又會有過多浪費的感光細胞。

依據相同原理，可以推得標準化成人眼睛的最小鑑別角度(minimum angle of resolution；MAR)約為2.5角分(每1度可分為60角分；也就是一角分為1/60度)。這個結果與正常成人眼睛最小鑑別角度1角分差了約一倍之多，究其原因，因為人眼其實可區別不完全重疊的光暈圓，並且每一個感光細胞在傳導視覺訊號到視覺皮質前，還需經過多重的回饋修飾，因此最小鑑別角度能夠達到1角分。

一般我們常見用來測量(中心)視力的視力表有以下兩種：藍道爾C(Landolt C；測試距離為5公尺)及史奈倫簡易E(Snellen's illiterate E；測試距離為6公尺)。使用藍道爾C視力表，其在視力1.0 處的C符號開口，就是1角分大小，而史奈倫簡易E視力表在視力1.0處的E符號的兩處開口，也各是1角分大小；因此當受測者可分辨視力1.0的符號時，就代表其最小鑑別角度可達正常人的1角分。

當最佳視力小於1.0的情況時，代表受測者眼睛的最小鑑別角度大於正常的1角分。以簡易E視力表為例，視力1.0代表受測者可在6公尺處，看到正常人6公尺可見的最小符號(1角分)，其標準視力紀錄方式為6/6(在美國則紀錄為20/20)；若是在6公尺處，只能看到正常人12公尺處就可見的符號，則眼科視力紀錄為6/12，也就是視力0.5，此時代表受測者的最小鑑別角度為2角分；若是在6公尺處只能看到正常人30公尺處就可見的符號，則眼科視力紀錄為6/30，也就是視力0.2，代表此時受測者的最小鑑別角度為5角分；若是在6公尺處只能看到正常人60公尺處就可見的符號，則眼科視力紀錄為6/60，也就是視力0.1，代表此時受測者的最小鑑別角度為10角分。

當最佳視力大於1.0時，代表受測者眼睛的最小鑑別角度小於1角分，也就是說此人的眼睛解剖結構天生較一般人好，且視覺神經系統的整合也較佳，因此最小鑑別角度能夠比一般正常人還要小。以簡易E視力表為例，視力2.0代表受測者可在6公尺處，看到正常人需到3公尺處才能看清的最小符號大小，其標準眼科視力紀錄方式為6/3，代表此時受測者的最小鑑別角度為0.5角分。一般飛行員的視力要求大多高於1.0，一方面是希望先天的視力比較好，另一方面是因為視覺神經系統發育及整合較佳的人，可能在其他運動及感官方面也較好(飛行員似乎在各方面的表現也確實較佳)，因此藉視力篩選較佳人選(目前醫界估計人類視力的最小鑑別角度約在0.4角分，也就是視力2.5附近)。

人類的眼睛還有一個不可思議的視力稱之為游標視敏度(vernier acuity)；此一視敏度指的是當人眼要對齊兩條直線時，最小鑑別角度可達到0.13角分，此一現象目前認為是經由大腦皮質所精算(視覺系統對於不同角度有特別的鑑別能力)，且常被應用在校正儀器上。

何謂正常視力?
目前一般以成年人最佳矯正視力達到0.9以上稱為正常；所謂最佳矯正視力代表的是將屈光不正(近視、遠視、及散光等)，經由適當的鏡片矯正後所測得的最佳視力。目前推估剛出生的嬰兒視力約0.05、6個月大時約0.1、1歲時約0.4、2歲時約0.7、3歲時約1.0；雖然3到5歲時視力可以達到1.0，但視力的實際發育要到7歲以後才完成，甚至要到15-16歲以後的視覺才與成年人相當。具有正常視力不代表其他視覺方面就一定正常，因為人的視覺不僅僅是明亮環境下的最佳視力而已，暗視力、色彩覺、立體覺、對比敏感度、視野大小等等都會影響一個人的視覺品質，只是因為明視覺的最佳視力，最容易被測量與量化，且易於比較，因此一般在評估一個人的視覺好壞時，大都以此為依據。臨床上眼科醫師可利用不同的儀器與方法，測量明視力以外的視覺功能。

視力為什麼會跳來跳去?
家長常常會懷疑學校或是診所測量的視力有問題，因為量出來的結果往往不一樣。其實如果是在正確環境且相同的受測者健康狀況，去測量最佳矯正視力，一般都會一樣，但若不是測量最佳矯正視力，再加上測量情況不同時，所測得的未矯正視力確實會常常不一樣。一般所謂正確的視力測量環境代表的是須在480勒克斯(Lux)的亮度環境下，依據個別視力表所要求的標準距離測量視力。一般視力測量的結果，會受到受測者的情緒、精神狀態、瞳孔大小、環境亮度、測量時間長短、所使用的視力表型式等所影響。

屈光(近視、遠視、散光)度數與視力的關聯?
常被問到如：小朋友視力0.3，那麼是近視幾度? 或是小朋友視力1.0，怎麼還有近視75度等問題。其實如果能夠瞭解每個人的最佳視力是先天不一樣的(一般可從1.0至2.0 )，就可以瞭解視力與近視度數之間沒有一定的關連。一般我們所說的屈光度數，代表的是需要用焦距為多少的鏡片(焦距的倒數再乘以100為屈光度數；近視用的是凹透鏡、遠視用的是凸透鏡、散光用的是柱狀鏡)，才可以矯正患者的屈光不正，以達到最佳視力。針對特定的個人而言，近視度數越高視力會越差，但在不同人之間因為最佳視力往往不一樣，所以相同的近視度數，在不同的人會有不同的視力呈現。

視小凹的示意圖：http://brainconnection.positscience.com/med/medart/l/anat/990303.jpg
視小凹的解剖圖：http://medstudy.webmd.idv.tw/histo/display.php?ID=MTIx
由視小凹向外移的視力降低曲線：http://webvision.med.utah.edu/gifswv/KallSpat19.gif

艾爾利光暈圓：http://www.vikdhillon.staff.shef.ac.uk/teaching/phy105/telescopes/airy.gif

標準化成人眼睛：http://www.medrounds.org/optics-review/uploaded_images/Figure33.jpg

瑞立判定準則的理論圖解：http://webvision.umh.es/Webvision/imageswv/KallSpat11.jpg
最小鑑別角度的計算公式：http://cslin.auto.fcu.edu.tw/scteach/diff/wch2im10.gif 
(λ為可見光波長、D為瞳孔直徑)

常用視力表：http://webvision.med.utah.edu/imageswv/KallSpat2.jpg
史奈倫簡易E視力表1.0的E符號開口為一角分：http://webvision.med.utah.edu/imageswv/KallSpat5.jpg
視力對照表：http://www.precision-vision.com/images/visual_accuityranges.jpg

游標視敏度的解說圖：http://webvision.med.utah.edu/imageswv/KallSpat7.jpg
游標視敏度的實際觀察及應用：
http://www.measuring-tools.biz/images/measured-value-vernier.jpg
http://www-staff.lboro.ac.uk/~huph/vernieracuity.gif