【正文】 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 3. 光通量與流明 光源所發(fā)出的光能是向所有方向輻射的，對于在單位時間里通過某一面積的光能，稱為通過這一面積的輻射能通量。如果用綠色光作水準，令它的光通量等于輻射能通量，則對其它色光來說，激起明亮感覺的本領(lǐng)比綠色光為小，光通量也小于輻射能通量。絕對黑體在鉑的凝固溫度下，從 *10179。面積上輻射出來的光通量為 1lm。一只 40W的日光燈輸出的光通量大約是 2100流明。光照度的單位是勒克斯，是英文 lux的音譯，也可寫為 lx。有時為了充分利用光源，常在光源上附加一個反射裝置，使得某些方向能夠得到比較多的光通量，以增加這一被照面上的照度。 以下是各種環(huán)境照度值：單位 lux 黑夜： — ；月夜： — ；陰天室內(nèi)： 5— 50；陰天室外：50— 500；晴天室內(nèi)： 100— 1000；夏季中午太陽光下的照度：約為 10*9次方；閱讀書刊時所需的照度： 50— 60；家用攝像機標準照度： 1400。 2 人眼的視覺特性 人眼睛里視覺的兩種細胞 我們知道，外界光輻射到人眼中刺激視網(wǎng)膜所引起的知覺叫做視覺．？ 現(xiàn)代神經(jīng)生理學(xué)實驗證實，人眼的視網(wǎng)膜上存在大量的光敏細胞，按其形狀可分為兩類，即桿狀細胞和錐狀細胞．桿狀細胞對入射光的強度很敏感，它能分辨亮度的差別，而對顏色的分辨本領(lǐng)極差；而錐狀細胞雖然對亮度的靈敏度不高，但卻能分辨顏色．白天亮度較強時，主要靠錐狀細胞產(chǎn)生視覺作用，所以白天人所看到的是萬紫千紅的彩色世界．夜間亮度較弱時，主要靠桿狀細胞產(chǎn)生視覺作用，因此夜間看到的物體無顏色之分，只有灰蒙蒙的影像． 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 人眼的錐狀細胞可分為三種，每種錐狀細胞對光譜不同部分的感受性能是不同的．一種對紅光的感受性最靈敏，叫紅色錐狀細胞；一種對綠光的感受性最靈敏，叫綠色錐狀細胞；一種對藍光的感受性最靈敏，叫藍色錐狀細胞．三種細胞在某種光的刺激下，分別產(chǎn)生不同程度的興奮，便產(chǎn)生相應(yīng)的顏色視覺．如果三種細胞都興奮，便會產(chǎn)生白色的視覺．如果三種細胞都不興奮，便會產(chǎn)生黑色的視覺． 人視覺的錐狀細胞分別對紅、綠、藍三色光最敏感．是因為只有這三種色做為原色（基色），才能合成自然界存在的幾乎所有顏色，視覺才能符合客觀世界萬紫千紅的實際，這也許是人類長期進化的結(jié)果． 任意兩種色光只要它們給人眼的三種錐狀細胞的刺激總體效果相同，人就會感到兩種色光的亮度和顏色相同，而不管這兩種色光的光譜組成是否相同．也就是說．顏色視覺相同的色光，其光譜也可以相同，我們把這種情況叫做“同色同譜”；其光譜可以不相同，我們把這種情況叫做“同色異譜”．關(guān)于這點在下面三原色的混合中可以得到證實． 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) ? 在弱光條件下，人眼的視覺過程主要由桿狀細胞完成。即曲線向左移，這條曲線稱暗視覺敏函數(shù)曲線，如圖中細曲線所示。 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 視覺范圍 人眼能夠感覺的亮度范圍（稱為視覺范圍）極寬，從千分之幾尼特直到幾百萬尼特。瞳孔根據(jù)外界光的強弱調(diào)節(jié)其大小，使射到視網(wǎng)膜上的光通量盡可能是適中的。 明暗感覺的相對性 在不同的亮度環(huán)境下，人眼對于同一實際亮度所產(chǎn)生的相對亮度感覺是不相同的。另外，當人眼適應(yīng)了某一環(huán)境亮度時，所能感覺范圍將變小。而夜間環(huán)境為30尼特時，可分辨的亮度范圍為 1～ 200尼特，這時 100尼特的亮度就引起相當亮的感覺。 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 二、人眼的分辨力 觀看景物時，景物大小對眼睛形成的張角叫做視角。 M條紋 D d θ H 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 當與人眼相隔一定距離的兩個黑點靠近到一定程度時，人眼就分辨不出有兩個黑點存在，而只感覺到是連在一起的一個點。我們可以用視敏角來定義人眼的分辨力。 在上圖中， L表示人眼與圖象之間的距離， d表示能分辨的最緊鄰兩黑點之間的距離。它等于人眼視敏角的倒數(shù)，即分辨力 ： 從生理上講，視敏角決定于視網(wǎng)膜相鄰光敏細胞間的距離，已加錐狀細胞直徑 d‘ =5m m，眼睛焦距 | ＝ 17mm，所以人眼日間視覺下的視敏角約為 視敏角為 1’ 的眼，其視力為 ； 2‘ 的視力對應(yīng)于 ，這與醫(yī)學(xué)上是相對應(yīng)的 影響分辨力的因素有：與物體在視網(wǎng)膜上成象的位置有關(guān)，黃斑區(qū)錐狀細胞密度最大，分辨力最高。與照明強度有關(guān)。與對比度 Cr有關(guān)。 與被觀察物體運動速度有關(guān)。 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) ? 人眼彩色視覺的辨色能力 總體上，人眼大體能分辨出 200多種不同的色調(diào)。統(tǒng)計結(jié)果表明，人眼的彩色分辨角比黑白分辨角大 3～ 5倍。 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 視覺惰性是人眼看重要特性之一，它描述了主觀亮度與光作用時間的關(guān)系。在過渡過程中，亮度感覺先隨時間變化由小到大，達到最大值后，再回降到穩(wěn)定的亮度感覺值，右圖示出在不同亮度下亮度感覺隨時間的變化過程。右圖示出人眼對于較短時間的光脈沖 B0的亮度感覺 S變化的情況。人眼視覺暫覺留時間，在日間視覺時約為 ，中介視覺時為 ，夜間視覺時為 秒，中介視覺是介于日視覺與夜視覺之間的狀態(tài)。 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 上節(jié)課回顧 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 光和物體的顏色 客觀現(xiàn)實中物體的顏色 光源的顏色，直接取決于它的功率譜 ；物體的顏色不僅取決于它的 反射 特性和 透射 特性，而且還與照射光源的功率譜有關(guān) 在白天 在夜晚 主觀因素下的物體的顏色 不同的人對于同一功率譜的光的色感可能是不相同的。由于周圍環(huán)境的影響，紅色盲患者會把他看到的“土黃色”房子叫做“紅色”房子；同樣，把他看到的“黃色”草坪，叫做綠色草坪，并認為他看到的“紅色”與“綠色”和正常人一樣。 B光源：相關(guān)色溫為 4800K，相當于中午直射的日光。 D65光源：相關(guān)色溫為 6500K，相當于白天平均光照，近年來，常被用作彩色電視的標準光源。 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 錐體細胞和桿狀細胞 在較亮的情況下，視網(wǎng)膜中的三種錐狀細胞對長、中，短三種光域產(chǎn)生不同的視覺反應(yīng)，便能讓我們看見光譜中的紅、綠、藍三個主要色域來形成色彩。 (由此發(fā)展出了三基色原理 ) 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 167。 ? 亮度 ：是指彩色光作用于人眼引起的明暗程度的感覺 。 對于彩色光而言 ， 彩色光的亮度正比于它的光通量 （ 光功率 ） 。一般地說 ， 照射光源功率越大 ， 物體反射 （ 或透射 ） 的能力越強 ，則物體越亮；反之 ， 越暗 。通常所說的不同波長的光在視覺上呈現(xiàn)不同的顏色，實際上就是指其色調(diào)不一致。光源的色調(diào)由其光譜分布決定；物體的色調(diào)由照射光源的光譜和物體本身反射特性或者透射特性決定， 例如藍布在日光照射下，只反射藍光而吸收其它成分。紅玻璃在日光照射下，只透射紅光，所以是紅色。 一種顏色 ， 可以看成是某種光譜色與白色混合的結(jié)果 。 當白光成份為 0， 飽和度達到最大 。 白色光的光譜色成份為 0，