Analisi comparativa della sensibilità al contrasto misurata con reticoli Sinusoidali e filtri di Gabor mediante l’utilizzo di “Optopad”

The contrast sensitivity function (CSF) is a function that describes how contrast sensitivity varies as a function of the spatial frequency of the stimulus presented and depends on several factors, such as lighting, type of stimulus and age. of the patient. The contrast of a sinusoidal grid is defined as a function of the maximum and minimum intensity of the wave, and the sensitivity is defined as the inverse of the contrast threshold, i.e. the minimum necessary to distinguish the grating. Contrast sensitivity, in turn, is the ability of the visual system to distinguish light in different luminances. The objective of the study is to compare the contrast sensitivity values ​​obtained with two types of stimuli, which were designed starting from sinusoidal grids on which a circular clipping mask with sharp edges was superimposed (SINUSOIDAL test) or a normalization mask with Gabor filter and therefore with soft edges (GABOR test). The measurements are carried out on patients aged between 10 and 80 years, with the aim of obtaining a normative sample for each age group and for each type of stimulus. For the development of the study, a test was used, called "Optopad", developed for a colorimetrically calibrated iPad with the aim of ensuring correct color reproduction. This test is divided into three parts to allow the measurement of an achromatic CSF (A), a red-green CSF (T) and a blue-yellow CSF (D), designed according to the achromatic and chromatic mechanisms of the visual system. Each test consists of five tables, one for each spatial frequency (1.5 C/g, 3 C/g, 6 C/g, 12 C/g, 24 C/g for achromatic CSF and 1 C/g, 2 C/g, 4 C/g, 8 C/g, 12 C/g for chromatic CSFs). Each table is characterized by 16 stimuli arranged in a 4 by 4 matrix with decreasing contrast, so that we start with the stimulus that has the highest contrast and end with the one with zero contrast. Furthermore, the study was carried out by differentiating the results by age groups in decades (10-19 years, 20-29 years, 30-39 years, 40-49 years, 50-59 years, 60-69 years, 70- 79 years) and by sex (male or female). The results of the CSF-A test showed, as expected, that the contrast sensitivity curve, for each age group, has a slightly increasing trend which then draws a parabola and slowly decreases as the spatial frequencies increase and also show how sensitivity decreases with increasing age. However, comparing the results between the sexes there are no statistically significant differences. The same results are expected for the CSF-T and CSF-D tests.

La curva di sensibilità al contrasto (contrast sensitivity function, CSF) è una funzione che descrive come varia sensibilità al contrasto in funzione della frequenza spaziale dello stimolo presentato e dipende da diversi fattori, come l’illuminazione, il tipo di stimolo e l’età del paziente. Il contrasto di un reticolo sinusoidale è definito come funzione dell'intensità massima e minima dell'onda, e la sensibilità è definita come l'inverso della soglia di contrasto, cioè il minimo necessario per distinguere il reticolo. La sensibilità al contrasto, a sua volta, è la capacità del sistema visivo di distinguere la luce nelle diverse luminanze. L’obiettivo dello studio è quello di confrontare i valori di sensibilità al contrasto ottenuti con due tipi di stimoli, i quali sono stati disegnati a partire da reticoli sinusoidali ai quali si ha sovrapposto una maschera di ritaglio circolare con bordi netti (test SINUSOIDAL) o una maschera di normalizzazione con filtro di Gabor e quindi con bordi sfumati (test GABOR). Le misurazioni si effetuano su pazienti di età compresa tra 10 e 80 anni, con lo scopo di ottenere un campione normativo per ogni gruppo d’età e per ogni tipo di stimolo. Per lo sviluppo dello studio, si è utilizzato un test, denominato “Optopad”, sviluppato per un Ipad tarato colorimetricamente con lo scopo di assicurarci la corretta riproduzione del colore. Questo test è diviso in tre parti per permettere la misurazione di una CSF acromatica (A), di una CSF rosso-verde (T) e di una CSF blu-giallo (D), concepite secondo i meccanismi acromatici e cromatici del sistema visivo. Ogni test è costituito da cinque tavole, una per ogni frequenza spaziale (1,5 C/g, 3 C/g, 6 C/g, 12 C/g, 24 C/g per la CSF acromatica e 1 C/g, 2 C/g, 4 C/g, 8 C/g, 12 C/g per le CSF cromatiche). Ogni tavola è caratterizzata da 16 stimoli disposti in una matrice 4 per 4 a contrasto decrescente, in modo tale che si inizi con lo stimolo che ha il contrasto più alto e si termini con quello di contrasto zero. Lo studio si è realizzato, inoltre, differenziando i risultati per gruppi di età in decadi (10-19 anni, 20-29 anni, 30-39 anni, 40-49 anni, 50-59 anni, 60-69 anni,70-79 anni) e per sesso (maschio o femmina). I risultati del test CSF-A hanno mostrato, come previsto, che la curva della sensibilità al contrasto, per ogni gruppo di età, ha un andamento leggermente crescente che in seguito disegna una parabola e diminuisce lentamente all’aumentare delle frequenza spaziali e mostrano inoltre come la sensibilità diminuisca con l'aumentare dell'età. Invece confrontando i risultati tra i sessi non si presentano differenze statisticamente significative. Per i test CSF-T e CSF-D ci si aspettano i medesimi risultati.