对比敏感度函数(Contrast Sensitivity Function， CSF)测试是目前临床评价全视觉功能的有效检验方法。随着激光干涉法测定视网膜功能的实现，人们对视网膜神经对比敏感度函数(Neural Contrast Sensitivity Function， NCSF)的研究越发深入。视网膜神经特性的研究给白内障和屈光手术等患者提供了定量的术后预测。此外，视网膜及其后面的脉络膜血管是人体可以非创伤性直接观测的较深层部位，眼疾病甚至是全身许多疾病的早期病变都可以直接从眼底观测获得重要依据。　　 本文利用人眼波前像差技术，用计算的方法获得视网膜到大脑传输系统的神经特性曲线，并从多个角度层面对神经特性进行探索。另外，为了更加直观的观察视网膜的微循环情况，设计了一款便携式双波段眼底造影仪的光学结构，从视网膜和脉络膜两个层面全面观察眼底。　　 本文所开展的具体工作如下：　　 (1)搭建了基于波前像差的神经对比敏感度函数测定系统，利用Hartman-Shack波前像差传感器测量人眼波前像差，以及基于CRT显示器的高空间频率的对比敏感度测量仪测量全视觉对比敏感度函数，进而得到人眼的神经对比敏感度函数。与传统的激光干涉方法测量神经对比敏感函数相比较，本文的测定方法，避免了激光干涉所产生的相干噪声和激光散斑的不利因素，并且实现了在同一系统下测量各种波长下的单色光以及白光的神经对比敏感度函数曲线。　　 (2)利用我们搭建的神经对比敏感度函数测定系统，研究了三原色，即红光、绿光和蓝光，在同等亮度下的神经对比敏感度特性。研究结果表明：统计平均（十只正常人眼）下的神经对比敏感度表现出红光曲线高于绿光曲线，以及蓝光曲线最低的特点。但对于具体个体时，红光曲线和绿光曲线的峰值高低有所不同：一些测试眼在绿光下的神经对比敏感度曲线峰值高于在红光下的神经对比敏感度曲线峰值。在整个空间频率上，三种色光下的神经对比敏感度曲线都高于相应色光下的对比敏感度曲线。同色光下的神经对比敏感度与对比敏感度相比较，神经对比敏感度曲线峰值点对应的空间频率发生向高频移动，而以蓝光峰值点的频率移动最大，移动了3.9 c/deg。　　 (3)采用我们搭建的神经对比敏感度函数测定系统，研究了在同等亮度下的绿光和白光的神经对比敏感度特性。研究结果表明：在同等亮度(200cd/m2)下，人眼在绿光下的神经对比敏感度远高于在白光下的神经对比敏感度。并且绿光和白光下的对比敏感度函数曲线的峰值点都出现在空间频率为8c/deg附近，然而，绿光下的神经对比敏感度曲线的峰值点对应的空间频率(12c/deg)要高于白光下的神经对比敏感度曲线的峰值点对应的空间频率(10c/deg)。　　 (4)通过我们搭建的神经对比敏感度函数测定系统，研究了人眼在明视觉下的亮度变化对神经对比敏感度的影响。运用计算的方法对四只人眼分别进行绿光（15cd/m2，75cd/m2和210cd/m2）和白光(15cd/m2，210cd/m2和310cd/m2)各三种亮度下的神经对比敏感度测定。研究结果表明：绿光和白光下的神经对比敏感度均随着亮度的提高而增加，并且曲线向着高空间频率方向移动，增加的幅度和移动的大小存在个体上的差异。然而在亮度的影响下，神经对比敏感度的增长幅度远小于对比敏感度的增长，这种情况在高频部分尤为突出。这是由于亮度使对比敏感度提高的因素不仅有来自于视网膜到大脑的神经系统，还有来自于瞳孔变化了的眼光学系统。为研究视网膜到大脑的神经系统对亮度的敏感特性，神经对比敏感度的测量才是本质的。　　 (5)基于Gullstrand-Le Grand眼模型设计了一款便携式双波段眼底造影仪的光学结构。通过考虑人眼光学系统和使用共轴式照明，实现了在波段525nm和826nm下的全视场200万像素的高清晰成像，同时可进行吲哚菁绿血管造影和荧光眼底血管造影两种方式；为避免角膜中心具有大曲率特点而引入的杂散光，照明系统采用环形光阑、中空反射镜和共轴式照明相结合的方法；为了达到系统的便携性和成像清晰性，在摄影系统中加入两个非球面结构。结果表明：本系统具有较大的调节能力，对-10D～+8D人眼普遍适用，系统可实现30°的眼底拍摄，眼底分辨率大于1081p/mm，畸变小于10％。