Test de sensibilité au contraste

Points clés en un coup d’œil

Le test de sensibilité au contraste est un examen de la fonction visuelle qui mesure la capacité à identifier des motifs de grille striés à différentes fréquences spatiales.
Comme la sensibilité au contraste baisse avant l’acuité visuelle, il est utile chez les patients qui se plaignent de « vision floue » ou de « fort éblouissement » même lorsque l’acuité visuelle est normale.
Les principales planches de test sont la planche Pelli-Robson, FACT et CSV-1000.
Dans l’opacification de la capsule postérieure (type fibreux), la sensibilité au contraste diminue même lorsque l’acuité visuelle est normale, et cela sert à aider à décider si une capsulotomie postérieure au laser Nd:YAG est indiquée.
La sensibilité au contraste diminue dans diverses maladies oculaires, comme la cataracte, l’astigmatisme cornéen irrégulier, la névrite optique et le glaucome.
Lors de l’évaluation postopératoire des LIO multifocales, on peut aussi quantifier les variations de sensibilité au contraste par rapport aux LIO monofocales.
La fonction de sensibilité au contraste (CSF) a une forme de U inversé, avec une sensibilité maximale aux fréquences intermédiaires (3–6 c/d).

1. Qu’est-ce que le test de sensibilité au contraste ?

Courbe de la fonction de sensibilité au contraste (CSF) selon la méthode de Campbell-Robson : un motif de grille en onde sinusoïdale avec fréquence spatiale variable (axe horizontal 0.16–40 cpd) et contraste variable (axe vertical 0.001–0.50)

Scarfe P, et al. The Curve Visible on the Campbell-Robson Chart Is Not the Contrast Sensitivity Function. Front Neurosci. 2021;15:626466. Figure 1. PMCID: PMC7985182. License: CC BY.

Courbe de sensibilité au contraste de Campbell-Robson (panel A), montrant un motif de grille en onde sinusoïdale dans lequel la fréquence spatiale augmente de gauche à droite sur une échelle logarithmique de 0.16 à 40 cpd (cycles per degree), et le contraste augmente de bas en haut sur une échelle logarithmique de 0.001 à 0.50. Cela correspond à la fonction de sensibilité au contraste (CSF) abordée dans la section 1 sur le test de sensibilité au contraste.

Le test de sensibilité au contraste est un examen de la fonction visuelle qui mesure la capacité à détecter des motifs de grille striés (sine wave grating) à différentes fréquences spatiales (cycles per degree, c/d). Il évalue des aspects de la fonction visuelle qui ne peuvent pas être mesurés par le test d’acuité visuelle (l’inverse du seuil de contraste à la fréquence spatiale la plus élevée), et il est particulièrement utile lorsque la fonction visuelle ressentie est diminuée alors que l’acuité visuelle est préservée.

La fréquence spatiale désigne le nombre de cycles clair et sombre contenus dans un degré d’angle visuel. La fonction de sensibilité au contraste (Contrast Sensitivity Function, CSF) est un graphique dont l’axe horizontal représente la fréquence spatiale (c/d) et l’axe vertical la sensibilité au contraste (l’inverse du seuil de contraste). Chez l’œil adulte normal, elle présente une caractéristique passe-bande en U inversé. Le pic se situe aux fréquences intermédiaires (3 à 6 c/d), et la sensibilité diminue aux deux extrémités des hautes et des basses fréquences. Avec l’âge, la sensibilité diminue dans toutes les bandes de fréquences.

Comme la fonction visuelle diminue d’abord au niveau de la sensibilité au contraste, puis de l’acuité visuelle, il est utile de mesurer la sensibilité au contraste lorsqu’un patient se plaint de vision floue sans baisse de l’acuité visuelle. Les plaintes subjectives telles que “vision trouble”, “éblouissement” et “baisse de la vision nocturne” sont souvent corrélées à une diminution de la sensibilité au contraste.

L’histoire du test de sensibilité au contraste remonte aux travaux de de Lange et al. en 1952 sur les caractéristiques temporelles et spatiales de la sensibilité au contraste à l’aide de réseaux sinusoïdaux. En 1988, Pelli et Robson ont mis au point une planche standard utilisable en clinique, et le test s’est diffusé comme examen clinique¹⁾.

Q Que permet de montrer le test de sensibilité au contraste ?

Il permet de détecter objectivement une diminution qualitative de la fonction visuelle qui ne peut pas être évaluée par le test d’acuité visuelle. Même avec une acuité visuelle normale, si le patient se plaint de “vision floue”, de “difficulté à voir la nuit” ou d’“éblouissement important”, la mesure de la sensibilité au contraste permet de quantifier l’atteinte fonctionnelle liée à une cataracte, une opacification capsulaire postérieure, un astigmatisme cornéen irrégulier ou une maladie du nerf optique. En particulier, dans l’opacification capsulaire postérieure de type fibreux, la sensibilité au contraste peut diminuer de façon sélective alors que l’acuité visuelle est préservée, ce qui aide à décider de l’indication d’une capsulotomie postérieure au laser Nd:YAG.

2. Méthode de l’examen (planche, procédure et interprétation)

Planche de sensibilité au contraste CSV-1000E : dispositif d’examen clinique avec des motifs de réseau circulaire disposés sur un panneau rétroéclairé à 4 fréquences spatiales × 8 niveaux de contraste

de Oliveira Lage H, et al. Validation of a New Test for Measuring the Contrast Sensitivity Function (Optopad-CSF) at Near Vision. Diagnostics (Basel). 2024;14(13):1377. Figure 1. PMCID: PMC11241259. License: CC BY 4.0.

Un panneau rétroéclairé CSV-1000E monté sur un support (panneau a) montre un dispositif de test avec des patchs de réseau circulaire disposés en quatre rangées à 4 fréquences spatiales × 8 niveaux de contraste : 3, 6, 12 et 18 cpd. Il correspond à la carte de sensibilité au contraste (CSV-1000) présentée dans la section 2. Méthodes d’examen (cartes, procédure et interprétation) du texte principal.

Principales cartes d’examen

Nom de la carte	Fréquence spatiale	Niveau de contraste	Caractéristiques
Carte de Pelli-Robson	Équivalent à 1 c/d (fixe)	8 niveaux de 3 lettres chacun	Simple et largement utilisée. La taille des lettres est constante ; seul le contraste change.
FACT (Functional Acuity Contrast Test)	1,5/3/6/12/18 c/d (5 niveaux)	9 niveaux de contraste	Permet de montrer en détail la fonction de sensibilité au contraste (CSF) à plusieurs fréquences spatiales.
CSV-1000 (Vector Vision)	3/6/12/18 c/d (4 niveaux)	8 niveaux de contraste	Panneau rétroéclairé. Permet une évaluation quantitative à chaque fréquence spatiale
CGT-2000 (Takagi Seiko)	Plusieurs fréquences spatiales	Par paliers	Système d’affichage LCD. Utilisé au Japon

La planche Pelli-Robson présente des lettres de taille fixe (équivalant à environ 1 c/d) et mesure en diminuant progressivement uniquement le contraste. Le niveau auquel au moins 2 lettres sur 3 peuvent être lues correctement au contraste le plus faible est noté en unités log. Elle est largement utilisée pour le dépistage et le suivi de la cataracte et des maladies du nerf optique ¹⁾.

FACT et CSV-1000 mesurent la sensibilité à plusieurs fréquences spatiales et permettent de comprendre la forme globale de la CSF. Ils permettent d’identifier des profils spécifiques à certaines maladies, comme une baisse sélective de la sensibilité aux hautes fréquences spatiales dans l’astigmatisme cornéen irrégulier, ou une baisse étendue de la sensibilité sur l’ensemble des bandes de fréquences dans les maladies du nerf optique ²⁾.

Procédure d’examen

Distance d’examen : varie selon la planche (Pelli-Robson : 1 m, FACT/CSV-1000 : 3 m)
Éclairage et luminance : Une luminance de fond uniforme d’environ 85 cd/m² est recommandée
Correction : Mesurer un œil à la fois sous correction réfractive complète
Procédure : Noter le niveau de contraste le plus faible identifiable à chaque fréquence spatiale, puis tracer la CSF

Valeurs de référence normales

Sensibilité de pointe chez l’adulte sain : sensibilité au contraste de 100–400 aux fréquences spatiales intermédiaires (3–6 c/d) (seuil de contraste 0.25–1%)
Planche Pelli-Robson : chez l’adulte sain, sensibilité au contraste logarithmique de 1.65–1.95 (seuil de contraste 2–3%)¹⁾
Avec l’âge, la sensibilité diminue dans toutes les bandes de fréquences, et les personnes dans la soixantaine présentent une baisse d’environ 0.3 unité log par rapport aux jeunes adultes³⁾

Q Quelle planche faut-il utiliser ?

Pour le dépistage et le suivi, la planche Pelli-Robson est simple et largement utilisée. Pour une évaluation détaillée selon la fréquence spatiale, utilisez FACT ou CSV-1000. Comme FACT peut afficher la CSF complète à cinq fréquences spatiales (1.5–18 c/d), il est utile pour identifier les profils de baisse de sensibilité propres à chaque maladie. Pour comparer avant et après une chirurgie de LIO multifocale, ainsi que pour l’évaluation précise des maladies du nerf optique et de la cornée, des planches à fréquences spatiales multiples sont recommandées.

3. Relation entre sensibilité au contraste et acuité visuelle

Comme l’acuité visuelle (Visual Acuity: VA) est définie comme l’inverse du seuil de contraste du côté des hautes fréquences spatiales, elle n’est qu’un point de la courbe de la fonction de sensibilité au contraste (CSF). En évaluant l’ensemble de la CSF, le test de sensibilité au contraste permet de saisir le tableau global de la fonction visuelle que l’acuité visuelle seule ne peut pas montrer.

La fonction visuelle diminue souvent d’abord au niveau de la sensibilité au contraste, puis l’acuité visuelle baisse ensuite. Par conséquent, chez les patients qui se plaignent d’une vision floue malgré une acuité visuelle normale, une baisse de la sensibilité au contraste peut être déjà présente. Cette divergence est particulièrement probable dans les situations suivantes.

Opacification capsulaire postérieure (type fibreux) : la sensibilité au contraste diminue seule alors que l’acuité visuelle reste à 1,0 ou plus
Phase de récupération de la névrite optique : même si l’acuité visuelle remonte à 0,8 ou plus, une baisse de la sensibilité au contraste peut persister longtemps⁴⁾
Après une chirurgie avec implant intraoculaire multifocal : même lorsque la vision de loin et de près est bonne, la sensibilité au contraste tend à être plus faible qu’avec un implant intraoculaire monofocal⁵⁾

Les plaintes du patient telles que vision floue, éblouissement important et difficulté à voir la nuit sont fortement corrélées à une baisse de la sensibilité au contraste. Même avec une bonne acuité visuelle, si ces plaintes sont présentes, le test de sensibilité au contraste est utile comme mesure objective.

4. Importance clinique (maladies concernées et profils caractéristiques)

Maladie/situation	Fréquence spatiale de la baisse de sensibilité	Caractéristiques et importance clinique
Opacification capsulaire postérieure (type fibreux)	Fréquences moyennes à élevées (sélectives)	La sensibilité au contraste diminue même avec une vision normale. Utile pour décider de l’indication d’une capsulotomie postérieure au laser Nd:YAG
Cataracte	Toute la gamme de fréquences (plus marquée aux fréquences intermédiaires)	Baisse de sensibilité dans des conditions d’éblouissement due à la lumière diffusée. Particulièrement marquée dans la cataracte nucléaire⁶⁾
astigmatisme irrégulier de la cornée (après chirurgie réfractive)	fréquences spatiales élevées (sélectif)	reflète une diminution de la limite de résolution optique
névrite optique, NAION	toutes les plages de fréquences spatiales	Après la phase aiguë, une baisse de la sensibilité au contraste peut persister même après le retour de l’acuité visuelle⁴⁾
amblyopie	fréquences spatiales moyennes à élevées (selon le type)	le schéma de baisse varie selon le type d’amblyopie
glaucome	fréquences spatiales élevées (précoce)	peut être détecté avant les atteintes du champ visuel⁷⁾
Après chirurgie de LIO multifocale et de LIO EDOF	Fréquences spatiales moyennes à élevées	La sensibilité au contraste a tendance à diminuer légèrement par rapport aux LIO monofocales. Utile pour l’explication préopératoire⁵⁾
Changements liés à l’âge	Sur l’ensemble des plages de fréquences (plus tôt aux fréquences élevées)	Même avec le vieillissement normal, elle diminue progressivement sur l’ensemble des plages de fréquences³⁾

L’opacification de la capsule postérieure et la cataracte jouent un rôle particulièrement important dans le test de sensibilité au contraste. Dans le type en perles d’Elschnig de l’opacification de la capsule postérieure, l’acuité visuelle est généralement déjà diminuée, mais dans le type fibreux, si elle est légère, elle peut n’entraîner qu’une baisse de la sensibilité au contraste avec une acuité visuelle préservée. Comprendre cette différence permet de mieux déterminer l’indication d’une capsulotomie postérieure au laser Nd:YAG.

Dans le glaucome, des rapports indiquent que, selon un principe similaire à la perimétrie à haute résolution high-pass (HRP), une baisse de la sensibilité au contraste aux hautes fréquences spatiales peut être détectée avant l’atteinte du champ visuel⁷⁾. Cependant, comme la sensibilité et la spécificité sont inférieures à celles de l’examen du champ visuel, elle n’a actuellement qu’un rôle complémentaire.

Q Que faire si l'acuité visuelle est bonne mais que voir reste difficile ?

Même lorsque l’acuité visuelle est d’environ 1,0, si le patient se plaint de « vision floue », de « fort éblouissement » ou de « difficulté à voir la nuit », une baisse de la sensibilité au contraste peut être présente. Elle est particulièrement fréquente dans l’opacification de la capsule postérieure (type fibreux), la cataracte, après une chirurgie réfractive et pendant la récupération d’une maladie du nerf optique. La réalisation d’un test de sensibilité au contraste permet d’évaluer de manière quantitative une baisse de la fonction visuelle non détectée par le test d’acuité visuelle et de juger objectivement de la nécessité d’un traitement. On commence par un dépistage simple avec le tableau de Pelli-Robson, puis, si besoin, on réalise une évaluation détaillée selon les fréquences spatiales avec FACT ou CSV-1000.

5. Évaluation de l’opacification de la capsule postérieure et capsulotomie postérieure au laser Nd:YAG

L’indication de la capsulotomie postérieure est déterminée principalement en estimant l’altération fonctionnelle visuelle à partir du type et du degré d’opacité au moyen de la rétroillumination à la lampe à fente. Comme la fonction visuelle baisse d’abord au niveau de la sensibilité au contraste, puis de l’acuité visuelle, la mesure de la sensibilité au contraste est utile lorsqu’il existe une plainte de flou sans baisse de l’acuité visuelle.

Types d’opacification de la capsule postérieure et retentissement sur la fonction visuelle :

Type perle d’Elschnig (en couches) : les cellules épithéliales résiduelles du cristallin prolifèrent et se superposent sur la capsule postérieure. En général, une baisse de la vision est déjà présente
Type fibreux (léger) : n’entraîne qu’une diminution de la sensibilité au contraste, tandis que l’acuité visuelle est préservée. Dans ce cas, une baisse de la fonction visuelle peut passer inaperçue si l’on ne fait que tester l’acuité visuelle

Si la diminution de la sensibilité au contraste peut être prise en compte dans la décision de réaliser une capsulotomie postérieure au laser Nd:YAG, il devient plus facile de déterminer le bon moment d’intervention, même lorsque la plainte principale du patient (vision floue et éblouissement) ne correspond pas aux mesures objectives.

Valeurs de référence pour la capsulotomie postérieure au laser Nd:YAG :

Énergie par impulsion : 1,0 à 2,0 mJ (commencer à faible énergie)
Schéma d’incision : incision en croix ou circulaire (cibler un diamètre de 3 à 4 mm ou plus)
Principales complications : élévation de la pression intraoculaire (1 à 2 heures après l’intervention, prise en charge par des collyres hypotenseurs), lésion de l’implant intraoculaire (des impacts peuvent apparaître), prolapsus antérieur du vitré

6. Principe de mesure (théorie des fréquences spatiales)

Définition du contraste

Le contraste est défini par la formule de Michelson.

Contraste (C) = (Lmax − Lmin) / (Lmax + Lmin)

Ici, Lmax indique la luminance maximale des bandes, et Lmin la luminance minimale. Le contraste prend une valeur de 0 (uniforme) à 1 (maximum). La sensibilité au contraste (CS) est l’inverse du seuil de contraste (la plus faible valeur de contraste qui peut être distinguée).

CS = 1 / seuil de contraste

Caractéristiques passe-bande du système visuel humain

Le système visuel humain présente des caractéristiques de filtre passe-bande et montre la sensibilité la plus élevée aux fréquences spatiales intermédiaires (3–6 c/d).

Baisse de sensibilité aux basses fréquences : due à l’inhibition latérale (lateral inhibition). Les mécanismes de traitement de la rétine et du cortex visuel cérébral suppriment les motifs uniformes à basse fréquence
Baisse de sensibilité aux hautes fréquences : due aux limites de résolution du système optique de l’œil (aberration et diffraction) et à la limite d’échantillonnage des photorécepteurs rétiniens (espacement entre les cônes)

La densité des cônes fovéaux est d’environ 150,000〜200,000 cellules/mm², et la limite d’échantillonnage correspond à environ 50〜60 c/d. La fréquence de coupure de la CSF réelle est plus basse en raison de l’influence des aberrations optiques.

Conversion entre fréquence spatiale et acuité visuelle

La relation entre la fréquence spatiale (c/d) et l’acuité visuelle est la suivante.

Fréquence spatiale (c/d)	Acuité visuelle décimale équivalente
3	Environ 0.1
6	env. 0,2
12	env. 0,4
18	env. 0,6
30	env. 1,0
60	env. 2,0

Comme la fréquence spatiale correspondant à une acuité visuelle de 1.0 est d’environ 30 c/d, la limite des hautes fréquences de la CSF est le point qui correspond à l’acuité visuelle sur la CSF.

7. Recherches récentes et perspectives d’avenir

La méthode qCSF (quick Contrast Sensitivity Function) utilise un algorithme de test adaptatif avec estimation bayésienne pour estimer l’ensemble de la CSF avec un nombre d’essais correspondant à un tiers à un cinquième de celui des méthodes conventionnelles⁸⁾. Elle contribue largement à rendre les mesures psychophysiques plus efficaces et son utilisation clinique progresse.

La simplification de la mesure de la sensibilité au contraste à l’aide d’appareils de type tablette progresse également. Des applications de test utilisant les écrans LCD des smartphones et des tablettes ont été développées, et leur utilisation pour le suivi à domicile et le dépistage à grande échelle est attendue⁹⁾. Cependant, l’étalonnage de la luminosité de l’écran et des caractéristiques gamma est indispensable pour garantir la précision, et la standardisation reste un défi.

Dans l’évaluation postopératoire des IOL multifocales et des IOL EDOF, la sensibilité au contraste est considérée comme un indicateur de résultat important. Les efforts se poursuivent pour évaluer objectivement l’effet de chaque conception d’IOL sur la sensibilité au contraste aux fréquences spatiales intermédiaires à élevées, et pour l’utiliser dans l’information au patient et le choix du dispositif⁵⁾.

En neuro-ophtalmologie, l’utilité de la sensibilité au contraste comme indicateur de l’activité de la maladie dans la névrite optique et la sclérose en plaques est à l’étude. Une baisse persistante de la sensibilité au contraste, même après normalisation de l’acuité visuelle, peut refléter une atteinte axonale infraclinique⁴⁾.

8. Références

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