コントラスト感度関数（CSF）とは

コントラスト感度関数（Contrast Sensitivity Function）は、人間の視覚が空間周波数ごとにどれだけ微細な明暗差を検出できるかを表す関数です。 1968年にCampbell & Robsonが正弦波格子を用いた測定手法を確立して以来、視機能評価の重要な指標として臨床・研究の両方で広く用いられています。

一般的なCSFはバンドパス型（帯域通過型）の形状を示し、2〜4 cpd（cycles per degree）付近でピークに達します。低周波数では側方抑制により感度が低下し、高周波数では光学的・神経的な限界により急峻に低下します。

測定手法

本テストでは、視覚心理物理学で確立された以下の手法を組み合わせています：

• Gaborパッチ — 正弦波格子にガウシアン窓をかけた刺激。局所的な空間周波数を制御でき、視覚研究の標準刺激として広く使用されています（Daugman, 1985）。
• 4AFC（4択強制選択法） — 4つの位置のうち1つに縞模様を提示し、被験者に選択させます。偶然正答率は25%であり、バイアスの影響を受けにくい方法です。
• 階段法（Staircase method） — 正答でコントラストを下げ、誤答で上げる適応的手続き（Levitt, 1971）。効率的に閾値を推定できます。

臨床テストとの関係

臨床ではCSV-1000（VectorVision）やPelli-Robsonチャートがコントラスト感度の標準検査として使用されています。 本テストはこれらと同じ心理物理学的原理に基づいていますが、画面の輝度・コントラスト・視距離が制御されていないため、絶対値は臨床検査と一致しません。 あくまで視覚特性の個人差や傾向を体験的に理解するためのツールです。

⚠ 本テストはWebブラウザ上で実行されるため、画面の輝度・コントラスト・視距離等が制御されていません。臨床的な視機能評価の代替にはなりません。視覚に不安がある場合は眼科を受診してください。

参考文献

1. Campbell, F.W. & Robson, J.G. (1968). Application of Fourier analysis to the visibility of gratings. Journal of Physiology, 197(3), 551-566.
2. Pelli, D.G. & Bex, P. (2013). Measuring contrast sensitivity. Vision Research, 90, 10-14.
3. Levitt, H. (1971). Transformed up-down methods in psychoacoustics. JASA, 49(2B), 467-477.
4. VectorVision CSV-1000 — Normal Values for Photopic and Mesopic Contrast Sensitivity.
5. Bach, M. et al. (2017). TuebingenCSTest — a useful method to assess the contrast sensitivity function. Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology, PMC5480558.