明度

明度（brightness）是眼睛對光源和物體表面的明暗程度的感覺，主要是由光線強弱決定的一種視覺經驗。一般來說，光線越強，看上去越亮；光線越弱，看上去越暗。

明度也指顏色的明暗程度。色調相同的顏色，明暗可能不同。例如，絳紫色和粉紅色都含有紅色，但前者顯暗，後者顯亮。

基本介紹

• 中文名：明度
• 外文名：brightness
• 簡單理解：顏色的亮度
• 原理：人眼對不同波長光線的感受性不同
• 舉例：白色一定比灰色明度高
• 同一顏色中：如綠色中由淺到深的明度變化

明度與波長

在可見光譜範圍內，人眼對不同波長的光線的感受性是不同的。這種情況可以用光譜敏感函式（或光譜光效率函式）來說明。從右圖可以看出，椎體細胞（明視覺）能吸收可見光譜所以波長的光，但它對光譜的中央部分（約555nm）最敏感，而對低於500nm和高於625nm的波長的敏感性要差得多。棒體細胞（暗視覺）也具有覆蓋整個可見光譜的光譜光效率函式，但與椎體細胞相比，它們對較短的波長具有最大的感受性。棒體細胞的整個曲線向光譜較短的一端移動約50nm。它們對短波一端較敏感，而對波長超過620nm的紅光，幾乎是不敏感的。

光譜敏感係數

明度與視亮度

由於我們看到的大多數光線都是經由物體表面反射後進入眼睛的，而不是直接從光源來的，因此，明度不僅決定於物體照明的強度，而且決定於物體表面的反射係數。光源的照度越高，物體表面的反射係數越大（最大為1），看上去就越明亮。但是，光強與明度並不完全對應，如一個手電筒的亮光，白天顯暗，夜晚顯亮。可見，光源的強度相同，而引起人們的明暗感覺則是不一樣的。

視亮度（lightness）是指從白色表面到黑色表面的感覺連續體。它是由物體表面的反射係數決定的，而與物體的照度無關。物體表面的反射率高，顯得白；反射率低，顯得黑。

差別閾限

在正常情況下，人的視覺系統能夠對多大範圍的光強作出反應，經測定，這個範圍大約從10^-6燭光/m²到10⁷燭光/m²。根據光強對視覺得不同影響，這個範圍又可以劃分為暗視覺範圍(10^-6燭光/m²~10^-1燭光/m²)、中間視覺範圍（10⁰燭光/m²）和明視覺範圍（10¹燭光/m²~10⁷燭光/m²）。超過10⁷燭光/m²的光強，對人眼有破壞作用；低於10^-6燭光/m²，人眼就不能覺察了。後者成為視覺系統對光強的絕對閾限。

明度的差別閾限在光強為中等強度時，符合韋伯定律，其數值近似於1/100。在刺激極弱時為100/100，在光刺激極強時，韋伯比值K可縮小到1/167。

明度的絕對閾限與差別閾限的大小，都與光刺激作用的網膜位置有關。網膜上棒體細胞分布較密集的地方，對光的感受性較高，因而明度的絕對閾限值較低。相反，在椎體細胞集中的中央窩部位，對明度分辨的閾限值較高。