Введение

Расстояние в миллиметрах между центрами зрачков. Межзрачковое расстояние (IPD), более точно называемое интерпупиллярным расстоянием (PD), – это расстояние в миллиметрах между центрами зрачков.

Классификация расстояний между учениками

Расстояние PD – это расстояние между зрительными осями глаз в их первичном положении, когда пациент фиксирует взгляд на бесконечно удалённом объекте. Близкое PD – это расстояние между зрительными осями глаз в плоскости линз очков, когда пациент фиксирует взгляд на близком объекте на предполагаемом рабочем расстоянии. Промежуточное PD измеряется на определённой плоскости между дальним и близким расстояниями. Монокулярное PD – это расстояние между правой или левой зрительной осью и переносицей, которое может незначительно отличаться для каждого глаза из-за анатомических особенностей, но в сумме всегда равно бинокулярному PD. Для людей, нуждающихся в очках, учёт монокулярного PD при измерении оптометристом помогает обеспечить оптимальное положение линз. В то время как PD – это оптометрический термин, используемый для определения параметров очков, IPD более важен при разработке бинокулярных систем обзора, где оба зрачка должны быть расположены в пределах выходных зрачков системы. К таким системам относятся бинокулярные микроскопы, приборы ночного видения или очки (NVGs) и головные дисплеи (HMDs). Данные IPD используются при проектировании таких систем для определения диапазона боковой регулировки выходной оптики или окуляров. IPD также используется для описания расстояния между выходными зрачками или оптическими осями бинокулярной оптической системы. Отличие IPD заключается в важности антропометрических баз данных и разработке бинокулярных устройств обзора с регулировкой IPD, подходящей для целевой группы пользователей. Поскольку такими приборами, как бинокли и микроскопы, могут пользоваться разные люди, расстояние между окулярами обычно регулируется для учёта IPD. В некоторых случаях, при неправильной настройке IPD, это может привести к дискомфорту при просмотре и напряжению глаз.

Устройства для просмотра

Устройства, такие как стереомикроскопы, имеют небольшие выходные зрачки, и требуется настройка под межзрачковое расстояние (IPD) пользователя. Эти устройства могут быть спроектированы для соответствия широкому диапазону IPD, поскольку такие факторы, как размер и вес регулирующего механизма, не являются критически важными. В отличие от микроскопов, вес и габариты очков ночного видения (NVG) и шлемоустанавливаемых дисплеев (HMD) существенно влияют на комфорт при ношении и удобство использования. Авиационные NVG ANVIS 9 имеют диапазон регулировки от 52 до 72 мм. Бинокулярные HMD Rockwell Collins XL35 и XL50 имеют диапазон от 55 до 75 мм. Обследование Армии США 1988 года, проведенное Министерством обороны США, может быть использовано для оценки процента военнослужащих Армии США, попадающих в эти диапазоны. Бинокулярные HMD могут быть разработаны с фиксированным IPD для минимизации веса, габаритов и стоимости. Стратегия проектирования с фиксированным IPD предполагает, что выходной зрачок будет достаточно большим, чтобы охватить диапазон IPD целевой популяции. Конструкция с регулируемым IPD предполагает, что для охвата целевой популяции необходим диапазон боковой регулировки в сочетании с размером выходного зрачка.

Базы данных

Существуют антропометрические базы данных, включающие в себя межзрачковое расстояние (IPD). К ним относятся военный справочник 743A Министерства обороны США и антропометрический обзор личного состава армии США 2012 года. В этих базах данных IPD для каждого пола и размера выборки выражается как среднее значение и стандартное отклонение, минимальное и максимальное значения, а также процентили (например, 5-й и 95-й, 1-й и 99-й, 50-й или медиана). Представительные данные антропометрического обследования армии США за 2012 год приведены в следующей таблице. +Значения IPD (мм) из антропометрического обследования персонала армии США 2012 года.

Пол | Размер выборки | Среднее | Стандартное отклонение | Минимум | Максимум | Перцентиль 1-й | 5-й | 50-й | 95-й | 99-й
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---
Женщины | 1986 | 61.7 | 3.6 | 51.0 | 74.5 | 53.5 | 55.5 | 62.0 | 67.5 | 70.5
Мужчины | 4082 | 64.0 | 3.4 | 53.0 | 77.0 | 56.0 | 58.5 | 64.0 | 70.0 | 72.5

Межзрачковое расстояние (IPD) изменяется в зависимости от возраста, пола и расы. Отрасль стереоскопической оптики также должна учитывать вариативность IPD и ее крайние значения, поскольку оптические продукты должны быть пригодны для широкого круга пользователей, включая тех, у кого минимальное и максимальное IPD.

Другие применения

IPD также используется в науке о бинокулярном зрении. Например, для настольного гаплоскопа может потребоваться настройка расстояния между зеркалами для каждого испытуемого. Другие экспериментальные методики могут требовать использования IPD для контроля вергенции глаз и бинокулярной глубины восприятия. Некоторые бинокулярные HMD с поддержкой ночного видения располагают датчики по бокам шлема, что фактически увеличивает IPD примерно в 4 раза и создает гиперстереопсис. Гиперстереопсис усиливает вергенцию глаз и заставляет близкие объекты казаться ближе, с преувеличенной глубиной и наклоном. Области применения IPD включают стереоскопию, гарнитуры виртуальной реальности, игры, образование и обучение.