光への応答の速度とゲインを調整することにより、光適応は視覚感度を制御します

cの範囲。1012露出できる周囲の光レベルは、視覚システムのニューロンの<103応答範囲を大きく超えていますが、薄暗い星明かりと明るい日光でよく見ることができます。この顕著な能力は、光レベルが増加するにつれて視覚応答の高速化によって主に達成され、さまざまなフリッカー率に対する感度の特徴的な変化を引き起こします。ここでは、1次低パスフィルターと減算阻害から構築された、エレガントでシンプルな生理学的に関連するモデルを使用した65年以上のちらつき感度測定を説明します。強度依存性モデルパラメーターは2つしかありません。直接カスケード内の一部のフィルターの時定数と抑制段階の時間定数を短縮することにより、視覚応答の速度を調整します。他のパラメーターは、より高い光レベルで全体的なゲインを調整します。生理学的文献をレビューした後、変数ゲインと3つの変数速度フィルターをコーン光受容体の生化学プロセスと関連付け、ガングリオン細胞のプロセスを備えたさらに可変速フィルターを関連付けます。可変速度が固定された強度減算阻害は、網膜の横方向の接続に関連している可能性が最も高い。追加の固定速度フィルターは、より中心になる可能性があります。このモデルは、コントラストに対する低周波感度（ウェーバーの法則）の近似依存性、および振幅に対する高周波感度（「高頻度の直線性」）、頻度の増加との高周波レベルの増加の高度レベルの増加の高周波の増加の増加（「高頻度の直線性」）など、人間のちらつきの感受性の重要な特性を説明できます。時間領域では、モデルは、光レベル（de vries-rose and Weberの法則）と時間的合計（Blochの法則）の変化を含むコントラスト感度の変化を含む、フラッシュ感度のいくつかの特性を説明できます。この新しいモデルは、視覚システムの仕組みに関する基本的な洞察を提供し、多くの視覚現象の簡単な説明を提供します。

The range of c. 1012 ambient light levels to which we can be exposed massively exceeds the <103 response range of neurons in the visual system, but we can see well in dim starlight and bright sunlight. This remarkable ability is achieved largely by a speeding up of the visual response as light levels increase, causing characteristic changes in our sensitivity to different rates of flicker. Here, we account for over 65 years of flicker-sensitivity measurements with an elegantly-simple, physiologically-relevant model built from first-order low-pass filters and subtractive inhibition. There are only two intensity-dependent model parameters: one adjusts the speed of the visual response by shortening the time constants of some of the filters in the direct cascade as well as those in the inhibitory stages; the other parameter adjusts the overall gain at higher light levels. After reviewing the physiological literature, we associate the variable gain and three of the variable-speed filters with biochemical processes in cone photoreceptors, and a further variable-speed filter with processes in ganglion cells. The variable-speed but fixed-strength subtractive inhibition is most likely associated with lateral connections in the retina. Additional fixed-speed filters may be more central. The model can explain the important characteristics of human flicker-sensitivity including the approximate dependences of low-frequency sensitivity on contrast (Weber's law) and of high-frequency sensitivity on amplitude ("high-frequency linearity"), the exponential loss of high-frequency sensitivity with increasing frequency, and the logarithmic increase in temporal acuity with light level (Ferry-Porter law). In the time-domain, the model can account for several characteristics of flash sensitivity including changes in contrast sensitivity with light level (de Vries-Rose and Weber's laws) and changes in temporal summation (Bloch's law). The new model provides fundamental insights into the workings of the visual system and gives a simple account of many visual phenomena.