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兰道环的大小与距离计算|缺口为什么是1.5mm,3米、2.5米用视力表的做法

视力检查用的 C 字形“兰道环”并不是随便画的。5米处1.0的圆环缺口1.5mm、外径7.5mm,大小由视力和距离严格决定。弄懂这个原理,即使没有5米的房间,也能自己制作3米用、2.5米用的视力表,也能明白用手机屏幕测视力的道理。本文整理兰道环形状的规定、视角1分与视力的关系、按距离和视力计算大小的公式与速查表,以及按正确大小打印家用视力表的方法。

什么是兰道环:外径·粗细·缺口为 5 : 1 : 1

兰道环是法国眼科医生埃德蒙·兰道在19世纪末设计的视力检查符号(视标)。它不同于平假名或数字的视标,不认字的孩子和外国人也能在同样条件下测量,所以在日本的眼科、学校和驾照检查中被广泛使用,也是国际标准视标。

它的形状有规定:环的粗细和缺口宽度相同,外侧直径(外径)是它的5倍。也就是外径 : 内径 : 缺口 = 5 : 3 : 1。视力检查问的是“能否分辨缺口的宽度”,所以计算时先求缺口宽度,外径乘以5就定了。

部位比例5米·1.0的圆环(理论值)市售5米用视力表
缺口宽度11.45mm1.5mm
环的粗细11.45mm1.5mm
内径34.36mm4.5mm
外径57.27mm7.5mm

视力1.0就是能分辨“视角1分”

视力由能分辨的最小缺口对眼睛形成的角度(视角)决定。1度的六十分之一叫“1分(1′)”,能分辨视角1分的缺口就是视力1.0。视角2分的缺口才勉强看清是0.5,10分是0.1。小数视力就是“能分辨的视角(分)的倒数”。

5米外形成视角1分的宽度是 5,000mm × tan(1′) ≈ 5,000 × 0.000291 ≈ 1.45mm。这就是“5米处1.0的缺口是1.5mm”这一说法的由来,日本的5米用视力表大多为了方便计算,取整为1.5mm、外径7.5mm。比理论值大约3%,所以同一个人测,市售视力表会稍微容易看一点。

各距离的兰道环大小速查表

大小与距离成正比,与视力成反比。把距离从5米减半到2.5米,同样1.0的圆环只需一半大小。下面按常用距离整理了1.0的缺口和外径,以及最大的0.1的外径(计算值,保留到小数点后2位)。

距离1.0的缺口1.0的外径0.1的外径2.0的缺口
5米1.45mm7.27mm72.7mm0.73mm
3米0.87mm4.36mm43.6mm0.44mm
2.5米0.73mm3.64mm36.4mm0.36mm
2米0.58mm2.91mm29.1mm0.29mm
1.5米0.44mm2.18mm21.8mm0.22mm
1米0.29mm1.45mm14.5mm0.15mm
30cm(近视力)0.087mm0.44mm4.4mm0.044mm

其他视力级别,把1.0的数值除以视力即可。例如3米处0.7的缺口是 0.87 ÷ 0.7 ≈ 1.25mm,0.3是 0.87 ÷ 0.3 ≈ 2.91mm。在视力检查(兰道环)工具的“换算表·标准”标签中,也能看到各距离的速查表。

在屏幕上画的局限:比像素还细的缺口画不出来

在手机或电脑屏幕上画圆环,有纸面没有的限制。屏幕由小点(像素)组成,缺口细到不足1~2个像素时,就无法画出正确的形状。新款手机的像素间距约0.05~0.07mm,非常细,而笔记本电脑和外接显示器中有很多约0.15~0.3mm的较粗屏幕。

  • 想测更细的级别:拉远距离,圆环变大,像素较粗的屏幕也能画出来(电脑约2~3米)
  • 大的级别超出屏幕:缩短距离,或使用屏幕更大的设备(手机放在5米处,0.1的外径7.3cm放不下)
  • 校准屏幕上的1mm:同样的“100px”在不同机型上实际长度不同,所以要先用卡片或硬币校准实际尺寸再画

视力检查(兰道环)工具会自动不显示缺口细于设备2个像素的级别,以及放不进屏幕短边九成范围的级别。在屏幕上测量的技巧整理在在家做视力检查的方法:手机要离多远?中。

按正确大小打印3米用·2.5米用视力表的方法

在留不出5米的家里,打印3米用或2.5米用视力表最省事。纸张没有像素限制,能准确测到细的级别。不过打印比例一旦偏了,圆环大小也会偏,所以请按以下步骤打印。

  1. 1

    确定距离并生成视力表

    在工具的“打印视力表”中选择3米·2.5米·2米等距离,就会生成按该距离大小排列0.1~2.0圆环的 A4 纵向视力表。5米用的大级别放不下,会分成2张。

  2. 2

    按“100%(实际尺寸)”打印

    关闭打印界面中的“适合纸张”“缩小以适合页面”。有的打印机会自动缩到95%左右,请务必确认比例设置。

  3. 3

    用尺子量10cm的线

    纸下方用于确认的线正好是10cm,圆环的大小就是对的。如果是9.7cm,说明打印小了3%,请调整比例重新打印。

  4. 4

    贴在与眼睛同高处,用卷尺量好距离

    把视力表贴在明亮的墙上,高度与眼睛差不多。选择窗户光线不会在纸上反光的位置,在地上做好距离标记,单眼依次测量。

兰道环与其他视标(平假名·E 字·字母)的区别

视标常用场合特点
兰道环日本的眼科·学校·驾照只需回答方向(4个或8个方向),不受识字程度影响
E 字(翻转 E)海外儿童·不识字者的检查回答 E 的朝向。和兰道环一样,用视角1分的线条构成
字母(Snellen·ETDRS)美国·英国等的眼科读出字母。结果写成20/20或6/6、logMAR
平假名·图画日本幼儿的检查结果容易受是否熟悉文字或图画的影响

海外的视力表一般用20/20(英尺)、6/6(米)或 logMAR 表示结果。与日本小数视力的换算整理在视力20/20相当于日本视力多少?小数视力·logMAR 换算表中。

常见问题

兰道环的缺口为什么是1.5mm?
因为5米外形成视角1分(1/60度)的宽度约为1.45mm。能分辨视角1分的缺口被定为视力1.0,所以5米用视力表一般把1.0的缺口取整为1.5mm(外径7.5mm)。
3米用视力表的兰道环有多大?
1.0的圆环缺口0.87mm、外径4.36mm,0.1的圆环外径43.6mm,正好是5米用的0.6倍。其他级别把1.0的数值除以视力求出。
把5米用视力表在2.5米处使用会怎样?
圆环看起来大了2倍,所以结果会是实际的2倍。把读出那一级的数字乘以 2.5 ÷ 5 = 0.5,就是正确的视力。
怎样确认打印的视力表大小是否正确?
一并打印能用尺子测量长度的线或边框,看长度是否正确。工具的视力表里有10cm的线,正好10cm就说明比例正确。如有偏差,请把打印界面的比例设为“100%”重新打印。
兰道环外径与粗细的比例是多少?
外径 : 内径 : 缺口 = 5 : 3 : 1,环的粗细与缺口宽度相同。缺口宽度一旦确定,外径是它的5倍,内径是3倍。

本文介绍的工具

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