Contrast sensitivity to angular frequency stimuli is higher than that for sinewave gratings in the respective middle range

Simas, M.L.B.; Santos, Natanael Antônio dos; Thiers, F.A.

doi:10.1590/s0100-879x1997000500010

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“…Radial frequency stimuli are defined in polar coordinates, where the spatial frequency varies along the radius and is modulated by spherical Bessel functions, j 0 (see details in Refs. 11,12). They are referred to in the literature as J 0 targets (cylindrical Bessel functions), Bull's eye or circular gratings (11).…”

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“…11,12). They are referred to in the literature as J 0 targets (cylindrical Bessel functions), Bull's eye or circular gratings (11). Contrary to sine-wave gratings, radial frequency stimuli are circularly symmetric and have a fixed center.…”

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“…Studies on human vision measuring sensitivity to radial frequency stimuli are dispersed, have rarely been conducted on young adults (11)(12)(13) and are non-existent for the older population. Six young adults (19 to 23 years old) and six older adults (60-69 years old) participated in the present investigation.…”

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Mesopic radial frequency contrast sensitivity function for young and older adults

Santos

Oliveira

Nogueira

et al. 2006

Braz J Med Biol Res

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The objective of the present study was to determine contrast sensitivity curves of concentric circular patterns with radial frequencies of 0.25, 0.5, 1.0, 2.0, and 4.0 cycles per degree in young and older adult volunteers. These parameters were also compared with sensitivity contrasts for sine-wave gratings. All participants had normal acuity vision and were free of identifiable ocular illness. Contrast sensitivity was measured in 6 young adults aged 19 to 23 years and 6 older adults aged 60 to 69 years using the psychophysical forced-choice method. In this paradigm the volunteers had to decide which of two stimuli contained the above radial frequencies at low contrast levels. The other neutral stimulus was gray with homogeneous luminance. We detected a decline in contrast sensitivity for older adults at all radial frequencies compared to young adults. Also, contrast sensitivity for sine-wave gratings at all measured frequencies was better, as predicted, for all young adults. Maximum sensitivities in the radial frequency contrast sensitivity function and contrast sensitivity function occurred at 0.25 and 0.5 cycles per degree, respectively, for both young and older adults. These results suggest age-related changes in the contrast sensitivity function for concentric symmetrical stimuli.

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Mesopic radial frequency contrast sensitivity function for young and older adults

Santos

Oliveira

Nogueira

et al. 2006

Braz J Med Biol Res

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“…Assim, não é possível comparar as curvas de sensibilidade desses dois estímulos visuais, pois as frequências angulares são adimensionais (não dependem da distância, ver Figura 1), enquanto que as frequências espaciais de grade senoidal são dimensionais (dependem da distância). Além disso, estudos psicofísicos e eletrofisiológicos sugerem que esses padrões são processados por áreas visuais distintas, ou seja, grade senoidal seria processada pela área visual V1 enquanto frequência angular seria processada por V4 e pelo córtex ínfero-temporal (Gallant, Connor, Rakshit, Lewis & Van Essen, 1996;Simas, Santos & Thiers, 1997).…”

Section: Resultsunclassified

Envelhecimento humano e sensibilidade ao contraste fotópica para frequências angulares

Costa

Nogueira

Pereira

et al. 2009

Psic.: Teor. e Pesq.

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RESUMO -O objetivo deste estudo foi investigar o efeito do envelhecimento na sensibilidade a frequências angulares com luminância fotópica (42,6cd/m 2 ). Foram mensuradas curvas de sensibilidade ao contraste em oito adultos jovens (20-29 anos) e oito idosos (60-70 anos) por meio do método psicofísico da escolha forçada. Todos os participantes estavam livres de doenças oculares identificáveis e tinham acuidade visual normal. Os resultados mostraram que o grupo de idosos apresentou alteração significante na faixa de frequências baixas e altas. Concluiu-se que o envelhecimento parece afetar o processamento de frequências angulares baixas e altas em condições de luminância fotópica.Palavras-chave: percepção visual; sensibilidade ao contraste; envelhecimento humano; frequência angular. Human Aging and Photopic Contrast Sensitivity for Angular FrequenciesABSTRACT -The aim of this study was to investigate the effect of aging on the sensitivity to angular frequencies in photopic luminance (42.6cd/m 2 ). Contrast sensitivity curves were measured in eight adults, from 20 to 29 years old and eight elder people, from 60 to 70 years old by means of the forced-choice method. All subjects were free from identifiable ocular disease and had normal visual acuity. The results showed significant decline of the sensitivity of the older adults group to high and low frequencies. It was concluded that aging might affect the processing of high and low angular frequencies in photopic luminance conditions. Keywords: visual perception; contrast sensitivity; human aging; angular frequencies. Nas últimas décadas, diversas pesquisas vêm reforçando o modelo de canais múltiplos proposto por Campbell e Robson (1968) para tentar explicar como o sistema visual humano (SVH) e de outros mamíferos processa a forma dos objetos (De Valois & De Valois, 1988). Esse modelo defende que o SVH é composto por uma série de vias ou canais sintonizados seletivamente para bandas estreitas de frequências espaciais. Assim, na percepção de cenas visuais complexas (ou objetos), o SVH decompõe os estímulos em seus componentes mais elementares (ondas senoidais e cossenoidais), em um processo de análise que se inicia na retina. Em seguida, as informações são transmitidas por vias especializadas até o córtex, onde ocorre um processo de síntese, interpretação, representação e conhecimento dos objetos. Uma discussão mais abrangente acerca do modelo de canais múltiplos e do uso da análise de sistema linear na percepção visual pode ser encontrada em De Valois e De Valois (1988).Partindo desse referencial teórico, a função de sensibilidade ao contraste (FSC) pode ser definida como "o envelope de sensibilidade para a série total de canais, cada um sensível a uma faixa restrita e discreta do espectro de frequência espacial" (Santos & Simas, 2001, p. 589). A FSC é uma ferramenta utilizada para caracterizar a resposta do sistema visual em níveis críticos de contraste, pois permite medir os limiares de detecção de contraste para estímulos elementares de frequências baixas, médias ...

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“…Isto significa que embora o desempenho do sistema visual da criança para processar este tipo de padrão melhore com o aumento da idade, a faixa de freqüência radial que o sistema visual é mais sensível continua em 0,25 cpg. Estes dados obtidos com luminância baixa ou mesópica (0,7 cd/m 2 ) são diferentes de outros na literatura com luminância média acima de 9 cd/m 2 (Kelly, 1982;Kelly & Magnuski, 1975;Simas, Santos & Thiers, 1997) que encontraram faixa de máxima sensibilidade para freqüências radiais entre 0,5-2 cpg. O deslocamento da sensibilidade máxima para freqüências mais baixas (0,25 cpg) já era esperado e pode estar relacionado tanto ao funcionamento da via visual parvocelular quanto da magnocelular que estão ativas em condições de luminância mesópica (Benedek e cols., 2003;Ellemberg e cols., 1999).…”

Section: Discussionunclassified

Percepção de padrões concêntricos em crianças de 8 a 13 anos

Santos

França

Cruz

2007

Paidéia (Ribeirão Preto)

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Resumo: O objetivo deste trabalho foi mensurar a função de sensibilidade ao contraste de padrões circulares concêntricos (FSCr) com freqüências radiais de 0,25; 0,5; 1,0 e 2,0 cpg em crianças (8-9, 10-11 e 12-13 anos) e adultos jovens. Foram estimados limiares de contraste para 40 participantes (30 crianças e 10 adultos jovens) utilizando o método psicofísico da escolha forçada e nível baixo de luminância. Todos os participantes apresentavam acuidade visual normal e se encontravam livres de doenças oculares identificáveis. Os resultados mostraram que as curvas de FSCr de crianças de 8-9, 10-11 e 12-13 anos melhoram de forma significativa com a idade. Os resultados mostraram ainda que a FSCr de crianças de 12-13 anos é mais baixa do que a de adultos jovens. Estes resultados sugerem que o desenvolvimento da percepção visual de estímulos circulares concêntricos ocorre gradualmente se prolongando além dos 12-13 anos.Palavras-chave: Sensibilidade ao contraste. Desenvolvimento visual. Crianças. Freqüência radial. Método da escolha forçada. Perception of concentric patterns in children of 8 to 13 years oldAbstract: The aim of this study was to measure the function of contrast sensitivity to concentric circular patterns (rCSF) with radial frequencies of 0.25, 0.5, 1.0 and 2.0 cpd in children (8-9, 10-11 and 12-13 years of age) and young adults. Contrast thresholds were measured in 40 participants (thirty children and ten young adults) using the psychophysical forced-choice method and low luminance level. All participants were free from identifiable ocular diseases and had normal acuity. The results showed that curves for rCSFs of 8-9, 10-11 and 12-13 years old improved significantly with age. The rCSFs for the 12-13 years old was lower than those of adults. It is suggested that the development of visual perception in concentric circular stimuli increases gradually beyond 12-13 years of age.Keywords: Contrast sensitivity. Visual development. Children. Radial frequency. Forced-choice staircase method. Percepción de padrones concéntricos en niños de 8 a 13 AñosResumen: El objetivo de este trabajo fue mensurar la función de sensibilidad al contraste de padrones circulares concéntricos (FSCr) con frecuencias radiales de 0,25; 0,5; 1,0 y 2,0 cpg en niños (8-9, 10-11 y 12-13 años) y adultos jóvenes. Fueron estimados umbrales de contraste para 40 participantes (30 niños y 10 adultos jóvenes) utilizando el método psicofísico de la elección forzada y nivel bajo de luminancia. Todos los participantes presentaban acuidad visual normal y estaban libres de enfermedades oculares identificables. Los resultados mostraron que las curvas de la FSCr de niños de 8-9, 10-11 y 12-13 años mejoran de forma significativa con la edad. Los resultados mostraron aún que la FSCr de niños de 12-13 años es más baja que la de adultos jóvenes. Estos resultados sugieren que el desarrollo de la percepción visual de estímulos circulares concéntricos ocurrí gradualmente prolongándose después de los 12-13 años.Palabras clave: Sensibilidad al contraste. Desarr...

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Contrast sensitivity to angular frequency stimuli is higher than that for sinewave gratings in the respective middle range

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Mesopic radial frequency contrast sensitivity function for young and older adults

Mesopic radial frequency contrast sensitivity function for young and older adults

Envelhecimento humano e sensibilidade ao contraste fotópica para frequências angulares

Percepção de padrões concêntricos em crianças de 8 a 13 anos

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