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光度学与色度学基础


在百分之几cd/m2以下时,正常人眼的适应状态
叫暗视应,相应暗视应的视觉称为暗视觉。
1951年国际照明委员会(CIE)公布了暗视觉的
光谱光效率函数V’(λ),各种波长的光谱光效
率值见表6-1。

波长 (nm) 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570
0.1998
640
0.1750
0.023
0.3281
650
0.1070
0.038
0.4550
660
0.0610
0.060
0.5670
670
0.0320
0.091
0.6760
680
0.0170
0.139
0.793
690
0.0082
0.208
0.904
700
0.0041
0.323
0.982
710
0.0021
0.503
0.997
720
0.00105
0.710
0.935
730
0.00052
0.862
0.811
740
0.00025
0.954
0.650
750
0.00012
0.995
0.481
760
0.00006
0.995
0.3288
虹彩:它在水晶体前,中央是一个圆孔,它能限制进 入眼睛的光束口径,称为瞳孔。随着被观察物体的亮暗 程度,它能相应地改变瞳孔直径,以调节进入眼睛的光 能量。

眼睛的结构 后室:水晶体后面的空间称为后室,里面充满着一种与
蛋白质类似的透明液体,叫做玻璃液,它的折射率为 1.336。 视网膜:后室的内壁为一层由视神经细胞和神经纤维构 成的膜,称为视网膜,它是眼睛的感光部分。 脉络膜:网膜的外面包围着一层黑色膜,它的作用是吸 收透过视网膜的光线,把后室变成一个暗室。 巩膜:它是一层不透明的白色外皮,将整个眼球包围起 来。 黄斑:视网膜上视觉最灵敏的区域。 盲点:神经纤维的出口,由于没有感光细胞,所以不能 产生视觉。
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第一节 眼睛的结构及其视觉特性
❖ 眼睛的结构
人的眼睛相当于一个光学仪器,外表 大体为球形,它的内部构造如图6-1 所示。下面我们分别介绍各部分的构 造和作用。
巩膜
脉络膜 网膜
角膜 前室 虹彩 视轴
水晶体 后室
黄斑 盲点

图6-1
眼睛的结构
角膜:角膜是由角质构成的透明球面,厚度约为0.55 毫米,折射率为1.3771,外界的光线就是首先通过角膜 进入眼睛的。
580
眼睛的视觉特性 V(λ)
V’(λ)
波长 (nm)
V(λ)
0.00004
0.000589
590
0.7570
0.00012
0.002029
600
0.6310
0.0004
0.00929
610
0.5030
0.0012
0.03484
620
0.3810
0.0040
0.0966
630
0.2650
0.0116
从光谱光眼效睛率函的数视的定觉义特可知性,不同波长的辐
射所引起人眼的视觉感觉强度不同,即光谱灵敏
度不同。而光谱灵敏度要受到所处环境亮度水平
的影响。光亮度在几个cd/m2(光亮度的单位)
以上时,正常人眼的适应状态叫明适应,此时的
视觉叫明视觉,1924年国际照明委员会(CIE)
公布了明视觉光谱光效率函数V(λ)。当亮度

正常人的眼眼睛睛,的对视黄绿觉光特最灵性敏,对红光和紫
光不灵敏,在可见光以外,则无视觉反应。因 此,我们将555nm所对应的黄绿光波长的光谱 光效率值定为1,为最大值;红光和紫光的光谱 光效率值最小;红外光和紫外光的光谱光效率 值为零。
通常为获得相等强度的视觉,对具有较大数值
光谱光效率的光,需要较小的辐射通量。而对 较小光谱光效率的光,则需较大的辐射通量。 例如,为使555nm的黄绿光与波长为700nm的 红光产生相等强度的视觉,则需黄绿光的辐射 通量仅为所需红光的辐射通量的1/250。也就是 说,为产生同等强度的视觉,光谱光效率值与 所需光谱辐射通量成反比。

来自外界物眼体的睛光的线,结经构过角膜以及水晶体折
射后,成像在视网膜上,使视神经细胞受到刺激, 而产生视觉。视网膜上所成的像是倒像,但我们 的感觉仍然是直立的,这是由于神经系统内部作 用的结果。
当注视某一物体时,眼睛依靠它外面肌肉的牵
动,能自动地使该物体的像落在黄斑上。黄斑和 眼睛光学系统像方节点的连线称为视轴。眼睛的 视场虽然很大(可达150°),但只是在视轴周 围6°~8°的范围内能够清晰识别,其他部分就 比较模糊。因此,我们观察周围的景物时,眼睛 就自动地在眼窝内不停地转动。
前室:角膜后面的一部分空间称为前室。前室中充满 了折射率为1.3374的透明液体,称为水状液,前室的深 度大约为3.05毫米。
水晶体:它是由多层薄膜构成的一个双凸透镜。中间 较硬,外层较软,在自然状态下,其前表面的半径为 10.2毫米,后表面的半径为6毫米。各层的折射率不同, 中央为1.42,最外层为1.373。借助于水晶体周围肌肉的 作用,可以使前表面的半径发生变化,以改变眼睛的焦 距,使不同距离的物体都能成像在视网膜上。
第七章 光度学与色度学基础
1
眼睛的结构及其视觉特性
2
辐射度量和光度量及其单位
3
光度学中的基本定律
4
成像系统像面的光照度
结3束

下页
第七章 光度学与色度学基础
5
色度学及其颜色视觉理论
6
颜色视觉特性
7
CIE标准色度系统
8 结3束
色差及均匀颜色空间

第一节 眼睛的ห้องสมุดไป่ตู้构及其视觉特性
❖ 眼睛的视觉特性
在人眼的组成中,视网膜是一个十分重要的 视觉接收器。同时,它也是一个复杂的神经中 心。眼睛的感光成份分为视网膜中的杆体细胞 和锥体细胞。杆体细胞能感受弱光刺激,但不 能分辨颜色;锥体细胞在强光下灵敏,它还有 辨别颜色的功能。人眼只对可见光有视觉,而 在可见光范围内,人眼对不同频率或波长的灵 敏度——视觉感觉强度不同。眼睛的灵敏度与 波长的依赖函数关系,称为光谱光效率函数。
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