人眼的视觉特性
人眼在可见光谱范围内的视觉灵敏度是不均匀的,它随波长的变化而变化。
1.1色觉向度
光波具有三种可以量化的物理学向度,那就是波长 波幅和纯度。所谓纯度是指同
一束光所含光波的种类数。如果该束光只含有一种光波,即为同质光。若含两种以
上的光波,就称为异质光或多彩光。
当人眼睛的视网膜受到光的刺激时,所引起的色觉经验具有三种心理性向度,即
色彩亮度和饱和度。
色彩之不同,取决于光的波长,而亮度的高低则与光的波幅成正比,但也与光的波
长有关。在白天,波长550nm左右的光最亮,而在夜晚,波长510nm左右的光最亮
饱和度是指颜色的纯度。其饱和度越大,其色彩越鲜艳,反之,越灰暗。
1.2人眼对光谱的灵敏度
在人眼的视网膜上有两种视觉细胞,即锥状细胞和杆状细胞。锥状细胞不但可以接
受色彩的刺激,还可以感受亮度的刺激。所以,在白天书画光下,人眼可以同时识
别彩色与非彩色的物体,但到了夜间或暗处,锥状细胞即失去感光作用,视觉功能由
杆状细胞取代.此时,人眼便无法感觉彩色,仅能辨别白色和灰色。
1.3明视觉 暗视觉与中介视觉
明视觉
在环境亮度大于10cd.m-²时,视觉完全由锥状细胞起作用,最的的视觉响应在光
谱蓝绿区间的555nm处,在这样亮度的环境中的视觉特性称为明视觉。
暗视觉
在环境亮度低于10-²cd.m-²时,锥状细胞失去感光作用,视觉功能由杆状细胞取代,
人眼失去感觉彩色的能力,仅能辨别白色和灰色.在这样亮度的环境中的视觉特性
称为暗视觉.
中介视觉
当景物的亮度增加到10-²cd.m-²以上时,除明亮度增加外,还可以发现三个
效应。首先,中心凹的察觉开始变得和边缘部分的察觉一样容易。其次,可以感觉
到颜色,开始时弱,其后增强。第三,随着亮度的变化,锥状细胞和杆状细胞对视
觉的作用也随之发生变化。
1.4明适应 暗适应和比视感度
明适应
人由暗处走到亮处时的视觉适应过程,称为明适应。
当人由暗处走到亮处时,人眼一时无法辨认清物体,需要大约一分钟的调整适应时
间,其调整过程分为三个阶段:
(1)瞳孔缩小,减少光线的进入。
(2)锥状细胞敏感度逐渐增加。
(3)杆状细胞敏感度迅速降低。
暗适应
人由亮处走到暗处时的视觉适应过程,称为暗适应。
当人由亮处走到暗处时,人眼一时无法辨认物体,需要大约三十分钟的调整适应时
间,其调整过程也分为三个阶段:
(1)瞳孔放大,增加光线的进入。
(2)锥状细胞敏感度减弱,感光度逐渐增加。
(3)杆状细胞敏感度迅速增加,以取代锥状细胞,担负视觉功能。
比视感度
可见光的波长约在380 至780 nm之间,其中黄绿色对人眼的视觉感度最高,设定为
100%,则波长为480nm的蓝色光和波长为650nm的红色光的比视感度就只有0.1左右
了,所以这两种光的视觉感度较差。
所以,在汽车防雾灯和道路照明中采用能发出黄绿光的光源,为的就是增加人眼
的视觉感度来提高照明亮度,从而保证安全行车。
视觉惰性
视觉惰性,是现代电影和电视的基础。电影和电视都是将一幅幅静止的画面以一定的频率在银幕或屏幕上轮流显现出来,只要静止画面在显现时每两幅之间的时间间隔小于视觉暂留时间(约0.1s),这时人眼观看的虽然是一连串的静止画面,但前一幅画面的印象尚未消失,后一幅画面的印象又开始建立,前后画面在视觉上融合衔接在一起,因此人眼感觉到画面不是断续出现而是连续出现的。
人眼与视觉的一些特点
摘于:http://hi.baidu.com/%C6]%D4%D9%C2%E4%9B%E6/blog/item/b100e212a28cbf57f919b871.html