长期以来,我国一直沿用E字形视力表,而国际通用视力表是C字形视力表.两种视力表在设计和使用中存在一些差易,这些差异是值得我们仔细研究及思考的问题.本文着重分析了两种视力表在设计和实际使用中的区别,通过理论和实际病例的分析及实验数据来对此进行论证,提出一些看法以供讨论.
1 理论分析
人眼能分辨出两点间最小距离是的视角是1′视角,其为外界物体两个端点与眼结点间的延线在眼前形成的夹角 .
斯耐仑（Snellen）最初设计的视力表,是以5倍的1′视角作为视标的周边范围尺寸,而目前使用的各种视力表,其设计原理就是以此为基础 .目前,常用的两种视力表E、C表也是以此为基础而设计的.然而这两种视力表在设计方面却存在着一些差异,E字视标是以正方形为周边范围尺寸,正方形E字视标,4个方向双开口.而C字视标是以圆作为周边范围尺寸,环形C视标8个方向单开口.并且,E视标C视标在各方向的视角上、在实际占用面积,阴影部分面积,缺口部分面积上都存在差异,下面对此逐一进行讨论.
1.1 视标各方向的视角
C视标是一个半径相等的圆,只要视标的任意一个方向是标准5′视角,则该视标在360度方向中的任意一个方向一定是标准的5′视角.如图1（1）.
E视标则不同,由于采用了正方形,因此,E视标在不同方向上的视角也各不相同.如图1（2）.设E视标的长度为α,宽度为b,并且α=b=i.根据勾股定律可得,其对角线c的长度等于：
因此,当E视标水平和垂直均为5′视角时,两个对角线却为7.06′视角,从式（1）中可以看出,视标对角线的长度相当于视标长和宽的1.414倍.所以当E字视标出现斜向时,视标的高度不在是正方形的长和宽,而是正方形的对角线,对角线的长度大于视标长度和宽度,大于5′视角1.414倍,因此较为容易判断视标此时为斜向,在此基础上判断它的四个开口方向是不是就会变的较为容易了呢?
1.2 缺口的设计
C视标是以环形为基础,环形宽度为1′视角,而缺口的长度和宽度都是1′视角,其设计符合人眼最小视角为1′视角.而E视标以正方形为基础,采用了两个宽度为1′视角,长度为4′视角的缺口[见图2（2）中Z处]. E视标的两个开口宽度占据了整个视标5′视角中的2′视角,而长度占据了视标5′视角中的4′视角.
C视标分辨的是黑色圆环下的一个小方形白色缺口的所在方向,而E视标分辨的是黑色背景下的两段白色线条.从物理光学的角度考虑,前者取决于一个小方形白色缺口在人眼视网膜上衍射成像的结果,后者则是分辨两条白色线条在视网膜上衍射成像的叠加结果,两者有较大差别.
在检查视力时,往往是以同排视标的判断准确率来衡量和确定视力情况.因此,开口方向越多,想要准确判断每个视标开口方向的概率就越低,检查的精度也就越高.E字视力表只有4个方向,概率为25%,而C字视力表8个开口方向,概率降低到12.5%.
而在视光学上来看,我们要将情况分为单光和散光两种情况来考虑,这是因为散光眼对不同方向上的缺口判断的情况是不同的,这是因为散光眼各个方向上的屈光度不一样所致.我们知道,当散光眼在看散光板时,最清晰的线条是垂直于散光轴向相的那根.因此散光眼在判断视标的缺口时,肯定只对与散光方向垂直的缺口容易判断.
E视力表中的四个开口方向一旦有两个能被判断,剩下的概率就有50％了.对于C视力表来说即使有两个方向的开口可以被辨认,还有六个方向的开口,这时候的概率为16.7％.
1.3 视标占用面积、缺口面积和阴影部分的面积
设C视标外圆的直径,E视标的边长 和 都等于 .C视标内圆半径为 ,外圆半径为 .
由C视标的设计原理可得,内圆半径r1=3i/10,外圆半径为r2=i/2,缺口处长度g和宽度c都等于i/5,如图2（1）、（3）.
C视标占用面积为Scz：
1.4相同占用面积时,C视标直径与E视标长宽之间的关系
通过各种计算可以看出：
1． 由于E视标采用了正方形为周遍范围尺寸,因此,其对角线的长度为正方形长和宽的1.414倍；而C视标采用了圆为其周遍范围尺寸,360各个方向上的长度均相等.
从实际占有面积、阴影部分面积、缺口部分面积的计算上可以看出,E视标的各面积均大于C视标.我们利用几何知识不难证明,平面图形的面积越大它的周长就越长,相映的周遍范围尺寸也随之增加,周边范围尺寸的增加会使各个方向上的视角也随之改变.例如：通过计算,E视标缺口部分面积是C视标的8.199倍,从图3中我们可以看到,C视标的缺口大致为正方形,而E视标的缺口是由两个面积和形状完全相同的长方形组成.
2． 每个长方形的宽度与C视标缺口的边长相等,但是它长度却是C视标缺口边长的4倍.从两种视标的宽度上看,所占视角完全相同,但是从长度上看E视标所占视角是C视标的4倍.值得注意的视E视标的两个缺口占用了2′视角.
不难看出由于E视标在占有面积、阴影部分面积和缺口面积上均大于C视标,而各方向上的视角不是等于就是E视标大于C视标,因此从理论上可以看出,E视标较C视标容易辨认.
3．从1.4的计算中不难看出,C视标要想达到E视标相同的面积,其直径要相应增加1.1286倍,视角也随之增加1.1286倍,辨认的难度也会随之降低.因此进一步证明了面积的增加,会导致周遍范围尺寸的增加,造成全部或者部分视角的增加.
2 实例说明
在实际工作中我们对比了两种视力表的差距,发现对于没有散光或散光已经全部矫正的情况下,两种视力表的差距仅仅相差一行或者两行,E视力表的视力检查好于C视力表.但是对于散光患者来说,如果散光没有进行矫正,那么随着散光度数的增加,两种视力表的差距就越加明显.
在所有的屈光不正患者中,散光患者占总屈光不正患者总数85%以上.由于散光眼在各个方向上的屈光度不一致,因此,当散光患者分辨开口方向时,对各种方向的反应也是不一样的.例如：180度方向的近视性散光,对于垂直方向的开口容易分辨,但是,对于斜向和水平方向的开口判断比较困难.由于散光眼对两种视标开口方向的判断有较大差距,因此C、E两种视力表在验光精度上的优劣将表现的更加明显.
下面例子,是在同一台综合验光仪器上,使用同一台投影仪中的两种视标进行对比.因此环境因素一样（即同人,同设备,同距离,同空间,同照度, 同球镜度） ,但是在有无散光度的两种情况下对比两种视标的差距.验光程序是使用完全相同步骤的标准化验光,光度确定采用黄斑中心视力光度标准.
例1：吉xx,女,1966年生,裸眼检查,E表视力为单眼视力均为1.5,双眼视力为2.0.C表视力为R：0.8, L：1.0 双眼为1.2.经综合验光确定黄斑中心视力光度为：
R：0.00DS=-0.50DC*95 矫正视力 C表 1.2 双眼1.5 E表1.5 双眼2.0
L：-0.50DS 矫正视力 C表1.2 E表1.5
（注：右眼分辨C表1.0行时,无法分辨斜向开口）
本例中可以看出,以E表进行裸眼视力检查,可以得出视力正常的结论.然而,使用C表后,右眼视力下降较为明显,因为右眼有-0.5DC*90的散光,由于无法判断斜向开口,因此视力较左眼低.可见即使对于轻度屈光不正者,在使用两个表进行检查时结果也会有明显差异的.
例2：纪xx,女,1973年生 Lasik术后视力不佳,经手术医院视力检查,裸眼视力为R：1.0 L：0.8（使用E表）.后经C表检查,裸眼视力为R：0.5 ,L：0.3.2003年4月7日（术后两周）第一次验光,黄斑中心视力光度为：
R：-0.00DS=-0.75DC*180 矫正视力 C表1.0- E表1.2
L：+0.25DS=-1.25DC*175 矫正视力 C表1.0- E表1.2
经鼓楼医院检查,裸眼视力R：1.0 L：0.8 （E表）与手术医院的检查结果相同.然而,再次用C字视力表检查后裸眼视力仍然只有0.5和0.3.5月29日（屈光手术两个月后）验光结果黄斑中心视力光度为：
R：-0.50DS=-1.00DC*180 矫正视力 C表1.2 E表1.5
L：-0.50DS=-1.25DC*175 矫正视力 C表1.2 E表 1.5
然而,此验光结果去掉散光后E表视力为R：1.0 L：1.0,C表视力为R:0.6,L:0.4.但是,如果仅仅去掉球镜光度,C表检查单眼视力只下降到0.9.
（注：散光去掉后,左右眼对C表中的斜向开口判断不清）
此例最终检查为轻度近视联合顺规散光.这一例在两个医院同样使用的是只有水平和垂直四个方缺口的E字视标,视力的检查结果分别达到1.0和0.8.但是,在使用了有斜向开口的C字视标后,由于无法判断斜向开口,致使视力降至0.5和0.3.经过验光确定为复性近视散光.
例3．陈xx,女,1966年生 经综合验光
R：-2.25DS=-0.75DC*45 矫正视力 E表1.2 C表0.9
L：-2.25DS=-1.25DC*135 矫正视力 E表1.2 C表0.9
去掉散光后
R：-2.25DS 矫正视力 E表0.6 C表0.4
L：-2.25DS 矫正视力 E表0.5 C表0.2
(注：散光去掉后,左右眼对C表中水平或垂直方向的缺口判断不清)
由于患者是斜向散光,因此,在去掉散光后,使用E字视力表时由于无法判断水平和垂直方向的开口,所以视力有明显的下降,而使用C字视力表后,由于开口方向的增加判断的难度也相应增加,于是C字视力表的视力仍然低于E字视力表.
2 实验说明
表1表示视力完全矫正后,给予一定人工近视或人工散光（包括 、 、 、 4个方向）,用两种视力表进行检查的对比.被检查的是进行黄斑中心视力矫正的左眼,其光度为L：+1.75DS=-0.50DC*10矫正视力为,E表为2.0,C表为1.5.
从表中不难看出,随着人工近视的加深,两种视力表检查的结果都缓慢递减.而随着人工近视散光的增加,水平或者垂直散光在使用E视力表时,视力下降不明显；而用C视力表时,视力明显下降.斜向散光在使用E、C两种视力表时视力都有显著下降.这进一步证明在散光检查中C表精度要高于E表,尤其是对于水平或垂直散光的视力检查.
3 结论
从理论分析可以看出,E视标在开口数量上是C视标的两倍,而且从对角线长度、占用面积、缺口面积和视标的阴影部分的面积来看,前者更容易被分辨.
从案例分析和实验性的对比也可以得到上述结论,尤其对于散光眼,C视力表的检查精度明显比E视力表高,而且更符合实际情况.所以散光的矫正与否,会造成两种表之间的较大差异.这种差异的大小与散光的光度和散光的方向有着密切的联系.
因此,我认为在医院以及专业的眼镜服务机构中,有必要推广使用C字视力表.
*转自明月论坛,作者“新视界710”
(R)0.75和(L)1.00——加入是负号，就是近视75、100度；假如是+就是远视。0.9——应当是视力，写在上述数值前面是裸眼视力，写在后面是矫正视力。
假如是写在后面，这度数的矫正结果应当不太理想。
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