近距離觀看3D影像對眼視光學參數的影響分析

陳 瀟

隨著3D立體影視技術的不斷發展，3D電影和3D電視已經成為目前屏幕顯示技術的主流趨勢，觀看3D電影的人越來越多，且3D電視也走進了越來越多的家庭。3D顯示技術是根據雙眼視差的原理，兩眼分別接受兩幅稍有差異的畫面，通過大腦融合后形成的立體畫面。在觀看3D影像時，需要持續的使用雙眼的融合功能，促使具有一定視差的雙眼圖像融合成為立體圖像[1]。與傳統2D顯示方式相比，容易導致集合與發散的失衡，集合與調節的不協調，影響視覺健康，甚至發生功能性眼病。雖然目前3D立體顯示技術的更新速度較快，但仍存在許多弊端，如雙眼視差、左右眼的圖形干擾等，導致長時間觀看3D影像會出現人眼不適、視覺功能紊亂，出現頭疼、頭暈、眼干、視物模糊等癥狀，甚至引起青光眼[2]。3D立體影像引起的健康問題已受到大眾的關注，并成為遏制立體影像產業發展的重要因素之一。目前的研究僅局限于主觀測評或腦電圖等方面，對于人眼在觀看3D影像過程中的視光學變化規律研究較少。因此，本課題研究了近距離觀看3D影像對青年視光學參數的影響，為后續研究提供基礎。

1 對象與方法

1.1 研究對象 于2015年12月～2017年12月招募一批100名健康成年志愿者作為研究對象，所有受試者的屈光參差≤1.00 D，單眼矯正視力均≥5.0，排除眼部疾病、視覺異常、視疲勞者及近1 w內觀看過3D影像者。采用隨機數字表法將100名志愿者分為3組，觀看3D影像的距離為25 cm的為25 cm組，40 cm的為40 cm組，2.5 m的志愿者為2.5 m組。25 cm組33例，男16例，女17例，年齡18～27（23.52±3.25）歲；40 cm 組 33 例，男 15 例，女18 例，年齡 20～26（22.54±3.01）歲；2.5 m 組 34 例，男 16 例，女 18 例，年齡 18～27（23.52±3.25）歲。 3 組的一般資料比較無統計學差異（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法 采用快門式3D電視（三星UA46D6000SJ），屏幕尺寸為46寸，分辨率為1920×1080，圖像刷新頻率為200 Hz，對比度為60%，清晰度為59 dpi，色調為綠50/紅50，色度為50 pcn，LED發光二極管為背光燈。3D影像的內容為從《地心歷險記》中剪取的90 min的視頻。3組受試者分別分批觀看3D影像，每組分為5批，每批6～7人。每批受試者觀看3D影像的環境和相應設備及參數均保持一致。在觀看3D影像前，對所有受試者進行眼部檢查，測量調節幅度、聚合近點、近隱斜視度數。檢查完成后，受試者休息30 min。之后各批次分別在無燈光照射的黑暗環境中，于距3D電視25 cm、40 cm和2.5 m處（每批受試者對應相應組的觀看距離），配戴快門式3D立體眼鏡，持續觀看3D影像90 min。觀看結束后，由兩組檢查人員對受試者的調節幅度、聚合近點、近隱斜視度數進行檢查，所有檢查項目在15 min內完成。

1.3 觀察指標 （1）調節幅度：采用負鏡片法測量受試者觀看3D影像前后的單眼調節幅度，采用綜合驗光儀驗光，在最佳矯正視力的基礎上，讓受試者單眼閱讀眼前40 cm的視標，以中心最佳矯正視力視標的上一行為注視視標，逐漸增加-0.25 D負鏡片至視標出現持續模糊，此時的負鏡片度數加0.25 D即為單眼調節幅度。（2）聚合近點：采用移近法測量聚合近點，受試者注視眼前40 cm處筆燈，將筆燈逐漸移近受試者，當受試者出現復像時，記錄此時的距離，即為聚合近點，反映受試者保持雙眼融合的最大聚合能力。（3）近隱斜視度數：采用Maddox桿法測定受試者的近隱斜視度數[3]。

1.4 統計學方法 應用SPSS 20.0統計軟件分析，計量資料以±s表示，組間比較采用t檢驗；計數資料以例和百分率表示，組間比較采用χ2檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 3組觀看3D影像前后調節幅度比較 觀看3D影像后，25 cm和40 cm組調節幅度均顯著降低，且顯著低于2.5 m組（P＜0.05）；2.5 m組觀看3D影像后調節幅度有所下降，但與觀看前比較無統計學差異（P＞ 0.05），見表 1。

表13 組觀看3D影像前后單眼調節幅度比較(屈光度)

2.2 3組觀看3D影像前后聚合近點比較 觀看3D影像后，25 cm和40 cm組聚合近點均顯著升高，且顯著高于2.5 m組（P＜0.05）。2.5m組觀看3D影像后聚合近點有所升高，但與觀看前比較無統計學差異（P＞ 0.05），見表 2。

表23 組觀看3D影像前后聚合近點比較(cm)

2.3 3組觀看3D影像前后近隱斜視度數比較觀看3D影像后，3組近隱斜視度數均顯著升高（P＜0.05），但3組間比較無統計學差異（P＞0.05，表 3）。

表33 組觀看3D影像前后近隱斜視度數比較(PDBI)

3 討論

目前廣泛應用的3D顯示技術形成的立體影像本身可導致調節和聚散不匹配，對于存在弱視、屈光不正等視覺功能障礙的人群，在觀看3D影像時，往往不能很好地融合立體圖像，更容易出現視疲勞等功能性眼病。調節和聚散是人眼視光學的重要參數，也是引起視功能下降、視疲勞的基礎[4]。因此，筆者對近距離觀看3D影像青年受試者的視光學參數調節幅度、聚合近點和近隱斜視度數進行了分析研究。

調節是人眼通過改變屈光狀態使眼前不同距離的物體能夠在視網膜上清晰聚焦的能力，而調節功能異常是近視發生、發展的潛在危險因素。調節幅度是人眼在注視近點和遠點的屈光力之差，反映眼睛能做出的最大調節范圍，是反映調節功能的重要參數[5]。本研究結果顯示，觀看3D影像后，25 cm組和40 cm組調節幅度均顯著降低，且低于2.5 m組，而2.5 m組觀看前后相比無顯著變化，提示近距離觀看3D影像會對受試者的調節系統產生影響。有研究認為，副交感神經支配近距離調節，交感神經支配遠距離調節[6]。本研究中受試者觀看3D影像后，可能是通過影響交感神經或副交感神經而引起受試者的調節系統發生變化。

集合不足是導致視疲勞和視力下降的常見因素之一，可導致雙眼不能保持單視，立體視覺喪失、隱斜變為顯斜等較為嚴重的后果；聚合近點和近隱斜視度數是反映集合不足的重要參數[7]。本研究結果顯示，觀看3D影像后，25 cm組和40 cm組聚合近點顯著升高，且顯著高于2.5 m組，而2.5 m組觀看前后相比無統計學差異。觀看3D影像后，3組近隱斜視度數均顯著升高，但3組間比較無統計學差異。提示觀看3D影像可導致集合不足的發生，而集合不足是對近視的影響較大，可導致視疲勞、視力下降和視近模糊等情況的發生。且本研究發現，觀看3D影像后受試者的近距離隱斜視有向外隱斜視發展的趨勢，可能與集合不足有關。

綜上所述，觀看3D影像尤其是近距離觀看，對人眼調節幅度、聚合近點和近隱斜視度數均產生影響，可導致視疲勞、視功能下降。因此，在觀看3D影像時，應當選擇適合的距離，可能至少距離2.5 m較為合適。且應當建立3D影視的健康安全評價系統，優化觀看環境，提高人們觀看3D影像的舒適度，為預防相關疾病提供相關依據。