人間の「視力」の限界は？理論的に求めてみる。

　２０２５年は視力３.０を実現できるか？をテーマに研究活動をしています。

　測り方は簡単。ネットでダウンロードできる３m視力表を印刷して壁に貼り、２．０のランドルト環が３ｍ離れた位置からみえたら、２．０です。指定の３メートルより少し離れた位置からランドルト環が見たら、そのランドルト環が指す数値より、少し視力が良いということです。

　視力の計測値は計測表までの測定距離と比例しますので、３ｍ視力表をもちいて、４．５ｍ離れたところから２．０のランドルト環が見えたら、視力３．０ということ。視力２．５なら、３．７５ｍですね。

視力の限界値は？

　さて、視力の限界値はどのくらいなのでしょうか？前回投稿でも述べましたが、これまで視力３.０といった高い視力の報告があります。しかし、あくまで野生動物を発見した距離や、戦時中のプロパガンダなどの影響があり、正確性には疑問があります。

　科学者としては、ここははっきりさせておきたいところ。

　さて「標準眼科学」（医学書院）によると、網膜にある「視細胞」のサイズが最小分解能になる、としています。視細胞のサイズはおおむね１．０－１．５マイクロメートルとされています。（マイクロメートルとは、ミリメートルの１０００分の１のサイズ）

　そこから計算すると視力の限界値は３.２４−４.７６だろうとのこと。ただしそのくらい視力が良い人の事例がない上に、「固視微動」という目が振動しながらものを見るという性質のために、視力の限界はいまいちよくわからないのです。
＊固視微動に関しては近くnoteに書きます。

視力の理論限界値を計算

　さて、私も視力検査表のサイズと「視細胞」のサイズとを比較して、人間の視力の限界値について計算してみました。

　視力検査検査機でシェアの大きな、NIDEK社のHP（https://www.nidek.co.jp/eyestories/vol-5%E3%80%80%E8%A6%96%E5%8A%9B1-0%E3%81%AE%E5%9F%BA%E6%BA%96%E3%81%AF%E3%81%AA%E3%81%AB%EF%BC%9F/）を参考に、本noteでもランドルト環のサイズを検討してみました。

　ランドルト環のすきまと目の中心がつくる角度のことを「視角」といいます。 視角は、1°の60分の1である1’（1分）で表されます。

　検査距離５ｍを基準とした視力値１．０のランドルト環のすきまは１’＝１．４５４ ｍｍ、大きさは５’＝７．２７２ ｍｍとなり、 他の視力のすきまは、上の式を変えて求めることができます。（これはISO規格のサイズですね。JIS規格だとスキマは1.5mmです。）

　すなわち、視力「２．０」の視標のすきま　１’÷２．０＝０．５’→約０．７２７ ｍｍです。これは私も余裕でみえます。　　　
（ランドルト環の大きさは、５分１分角の原理を用いてすきまを５倍し、約３．６３５ｍｍとなる。） 　　　　　　　　

　私が必要としている視力「３．０」の視標のすきま　１’÷３．０＝０．３３’→約０．４８５ ｍｍです。　　　　
（ランドルト環の大きさは、５分１分角の原理を用いてすきまを５倍し、約２．４２３ｍｍとなる。）

　ランドルト環の隙間はだいぶ小さくなり、１ミリメートルの半分もありませんが、それでも現代の印刷技術からすれば、余裕で形成できサイズですね。

　ただし、これは５ｍ視力表です。もしこれが３ｍ視力表だったら、隙間のサイズは０．４８５ ｍｍの５分の３、つまり０．２９１ｍｍになります。
　２ｍ視力表だったら、０．１９４ｍｍですね。

視細胞のサイズと比較

　次に重要なのは目の中の網膜に映るサイズです。限界値は何で決まるかというと、網膜にある「視細胞」のサイズだからです。ランドルト環の小さい隙間は、目で見た時、目の中の網膜に像が映るわけですが、そこで隙間のサイズを見分けられるほど視細胞が小さくなかったら、見分けることは原理的にできません。

　前述のように、視細胞のサイズは１．０－１．５マイクロメートルとされています（実際の文献どこかにないかな…？）。

　５ｍ視力表の視力３．０ランドルト環が目の中に投影されると、角膜と水晶体を通った光は網膜で結像されます。
　ランドルト環のすきまは黒い部分２か所が１°の角度で目に入射してくるので、目の中でも同じく1°となるように結像していると考えられます。
　そして、眼球内の節点（見ている像の上下左右が交差するところ）から網膜までの距離は約１７ｍｍとされています。「網膜─デジタルカメラとは違う構造と機能」日生誌　Vol. 67，No. 3 2005　P102
　図にすると、以下のようになります。

　つまり、５ｍ先のランドルト環のすきま０．４８５ｍｍは、目の中では１７ｍｍの距離を通過するうちに０．００１６４９ｍｍとなり、これは１．６４９マイクロメートルです。
　つまり、視細胞のサイズ１．０－１．５ミクロンメートルより、大きいのです！つまり、人間の網膜で見分けることが可能！ということですね。

結論；人間の目で視力３．０が見えてもおかしくない

　こうやって文献をあたり自分で計算すると、見えそうだ、と思うことができますね。

　実際にモノを見るときにはもっといろいろな条件が重なってきます。明るさとか、光の当たり方、指標のぎらつきやサイズのズレなど、環境要因のほか、人間の体調もかかわってきます。つかれなど脳のパフォーマンスや、血流、眼球が震える固視微動、見えるか見えないかといった気持ちの問題も無視できません。

　今回自分できちんとデータを用いて視力の限界を算出したことで、「これはいけそうだ！」という気持ちになりますし、「今３．０見えないのはなぜだ？」と新たに疑問が生じてきます。
　次回投稿は、その疑問を解消する投稿にしたいと思います。
こうご期待！

　私のように、視力３．０が見えるかも、という気持ちになった方はスキしてくださいますと嬉しいです。↓

追記　2025年夏、視力は3.0を超え、秋には視力4.3となりました。他の記事をぜひご参照ください！