視細胞感光產生的信號由圖5所示的各種細胞進行處理,再由約100萬根視神經將其傳送到大腦。在視神經穿過的網膜處沒有視細胞,因而對光沒有感知能力,該點稱為盲點blind spot)。
3.2人眼的適應性和光譜光視效率 。
日常生活中廣泛使用的天然光源和人工光源的明亮程度都在很寬的范圍內變化。人眼在照度為lO lx的直射日光下,以及在照度為0.000 3 lx的沒有月光的夜晚都能看到物體。為了適應如此寬廣的照度范圍,人眼可用改變相當于照相機光圈的瞳孑L大小來調節光量。瞳孑L直徑的變化范圍為2~7 mm,可見由瞳孑L實現的光量調節能力達到l2倍。
當然,僅靠瞳孑L直徑的調節是不夠的。如前所述,錐體細胞和桿體細胞分別在明視覺和暗視覺條件下起作用,并具有不同的靈敏度和分辨能力,因此人眼通過錐體細胞和桿體細胞的分工協作,使視網膜的靈敏度大幅度地改變。人從暗處到亮處時,視覺由暗視覺經介視覺轉為明視覺,這種視覺狀態轉換約需1 min,然后人眼就會習慣明亮的條件。相反,從明處進入暗處時,視覺由明視覺經介視覺向暗視覺轉移,這種變化要達到完全適應約需30 min時間,可見人眼要達到暗適應狀態是比較費時的。
在明視覺條件下,桿體細胞的光化學反應得到飽和,對光不再反應,只有錐體細胞工作。錐體細胞的光化學反應也有一個飽和上限,約為10 cd/m ,超過這一上限會產生刺眼的不快感。在暗視覺條件下,桿體細胞起作用,并且它對光響應的靈敏度非常高。但是,如果進一步降低亮度,則最終桿體細胞將不能感知光亮。這種不產生響應的極限亮度與實驗條件有關,約為10 cd/m 。如考慮到人眼內部的光吸收和散射以及視網膜的吸收效率等因素,這個極限亮度相當于5~l4個光子(pho-ton)。同樣,錐體細胞的感光也存在一個極限亮度,但它可達桿體細胞靈敏度的1/100~1/1 000。實際上,能使高靈敏度照相用鹵化銀微粒起反應并顯出銀像的極限亮度也至少需要4個以上的光子,這與桿體細胞有大致相等的靈敏度。不同波長的光引起人眼的感受程度是不同的。即使功率相同但波長不同的單色光,人眼感到的明亮程度也是不同的 。圖7所示的曲線證實了人眼的這一特性,它們表明了人眼觀察不同波長的可見光達到同樣明亮度時所需的輻射能量。
.png)
圖7中的兩條曲線分別通過兩種照明條件下的實驗獲得:曲線1代表錐體細胞的光譜響應特性,這是在明視覺條件下(亮度大于3 cd/m2),由許多觀察者調節不同單色光譜去匹配一個固定的白熾燈光所得到的平均試驗結果;曲線2為桿體細胞的光譜響應特性,這是在暗視覺條件下(亮度小于0.001 cd/m ),重復同樣的實驗而測得的數據。可見,在明視覺條件下,用不同波長單色光匹配一固定亮度所需要的相對輻射能量,在400rim波長附近有很大的值,在555 nm處降到最小值,到700 nm以后又增加到很大值。這說明人眼對紅光及藍光和紫光的感受性很低,對黃綠光最敏感;在暗視覺條件下,其單色光能量最低值位于507 nm波長處,即桿體細胞對光譜的藍綠部分最為敏感。
為了獲得人眼的光譜靈敏度,通常采用匹配(matching)的方法,即選定某波長作為參照光,任意波長A的光為待測光,調節待測光的輻射能量使該待測光的明亮程度與參照光的明亮程度( )一致。設匹配好的待測光的輻射能量為 ,比例常數為K,則:
![]()
相關信息 







推薦企業
推薦企業
推薦企業