視亮度

視亮度是指從黑色表面到白色表面的感覺連續體。光度是恆星的發光能力，既恆星單位時間輻射的總能量，視亮度就是這些恆星輻射的能量到觀察者時單位面積的能量，它是觀察者所接受到的能量。

基本介紹

• 中文名：視亮度
• 外文名：Luminosity
• 性質：感覺連續體
• 大小等於：光度/4π乘（距離平方）
• 釋義：觀察者所接受到的能量

定義

視亮度是指亦稱“主觀亮度”，物體亮度的主觀感覺，在白天給定亮度的月標看起來視亮度就低一些，夜晚，同樣光亮度的目標視亮度就高一些。為了知道恆星真正的光亮程度 , 需要把它們放到同一個位置上來比較。絕對星等就是構想把恆星都放在 32.6 光年 (10 秒差距 ) 的地方所得出的亮度。太陽的視亮度是絕對冠軍 , 但是太陽的絕對星等只有 4.8 等 , 這意味著如果把太陽放到離地球 10 秒差距的地方 , 它的亮度只有 4.8 等 , 僅僅是一顆肉眼看起來相當暗的星。有些恆星實際上相當亮 , 可以比太陽亮成千上萬倍 , 但由於它們離我們太遙遠了， 所以看上去並不怎么亮。

簡介

影響人們看清楚的因素有很多: 亮度、視角、亮度對比和色對比、眩光、識別時間、顏色、亮度適應和色適應、瞳孔大小與識別對象的形狀、運動等, 其中目標亮度、背景亮度和視角大小對明亮感覺起很大作用, 並對視功能產生決定性影響。其中目標亮度大小、背景亮度大小和視角大小是影響人們明亮感覺的主要因素, 即要影響人們對亮度的感受,也就是說對視亮度產生影響。所謂視亮度就是人眼知覺一個區域所發射光的多寡的視覺屬性,它沒有量綱。

明視覺、暗視覺和中間視覺光度學

光度學是根據人的視覺對光譜的敏感性提出的照明評估方法。國際照明辭彙表把光度測量定義為“根據已知的光譜光視效率(如V(λ)或V′(λ))函式對輻射量的測量”。人的光譜敏感度函式是從心理物理學實驗得出的,該實驗在確定的視覺標準和限定條件下測量人的光譜敏感度。心理物理學標準和物理條件都影響所獲得的函式。

20世紀初,一些研究人員致力於明視覺條件下的光譜光視效率函式的定義工作。他們所採用的兩個主要的方法是:多色視亮度匹配和閃爍光度測量。在1923年,Gibson和Tyndall基於他們自己從52個觀察者得到的視亮度匹配數據和其他研究者從200多個觀察者積累的數據導出了最終曲線,這個V(λ)函式被CIE在1924年第六次會議上採納。自從它在1924年確立以來,明視覺V(λ)函式一直保持著在實際光度測量中套用的唯一的功能。在比較低的照明水平下(即在暗視覺範圍內),眼睛的光譜敏感度取決於桿體細胞,並且用CIE在1951年確立的V′(λ)函式描述。V′(λ)函式是基於Wald的視看極限數據和Crawford的直接視亮度匹配數據建立的。V′(λ)函式描述暗視覺條件下的光譜敏感度,與日光(明視覺)下的視功能曲線相比V′(λ)向短波方向偏移。

光度測量中視亮度可加性的必要條件

也就是說,非單色光亮度等於在V(λ)影響下的各組成波長光譜輻射量之和。根據光度學中可加的特性,應該可以利用一個數字來評估具有任意輻射能量分布的光的視覺效果。然而,可加性還不能解釋所有的視覺活動,如對飽和光的視亮度感覺。兩種單色或飽和刺激混合所產生的視亮度通常低於組合光的視亮度之和。這種可加性的失效(浦爾金耶效應)被認為是錐體細胞相互作用的結果。視覺研究提供的證據表明,對於彩色或光譜對立系統和非彩色或光譜非對立系統,明視覺系統能夠被恰當地描述。M-和L-錐體細胞是非彩色或亮度的主要感覺細胞,但是也有人認為S-錐體細胞在一定條件下也對亮度起作用。非彩色感覺是錐體細胞輸出量的累加反應;另一方面,為了形成首要的色彩機理,彩色系統需要辨別來自錐體細胞的信號。有人已經提出彩色亮度感覺系統和相對的顏色感覺系統的輸出都對視亮度感覺產生作用。眾所周知,可加性的失效與多色視亮度匹配方法有關。彩色和非彩色感覺系統都起作用的彩色系統被認為當然不適用Abney的視覺條件相加性規律。基於視亮度的中間視覺模型能充分地預測單色光的視亮度,然而在預測非單色光視亮度時,可加性就明顯失效了。

視亮度匹配和閃爍光度測量

在照明和視覺研究領域存在這樣一個問題,即應該採用什麼樣的視覺標準來建立光譜光視效率函式。光度測量可以根據各種視覺、感覺或行為標準進行定義,如視亮度對比、閃爍分辨、視覺搜尋行為、覺察閾值、清晰的下限、反應時間等。通過特定實驗得到特定的光譜光視效率函式的形態,取決於所採用的實驗方法是只考慮非彩色感覺系統的感覺,還是同時考慮非彩色和彩色感覺系統的感覺。對閃爍和視亮度感覺的不同特性,導致了按照閃爍方法和視亮度匹配方法得到的明視覺光譜光視效率函式具有不同的形態。眾所周知,在長波和短波範圍內用視亮度匹配方法獲得的光譜光視率函式,比用閃爍光度測量方法獲得的光譜光視效率函式具有更高的靈敏度。儘管當時就已經意識到了閃爍光度測量和視亮度匹配之間存在的差別,但還是採用了既有用閃爍光度測量方法實驗,也有用逐步視亮度匹配方法實驗獲得的數據,以導出CIEV(λ)函式。在1923年,為了得到最終的V(λ)曲線還進行了大量的數據平滑處理。