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灯光照明:视野、视场和视觉适应

2012-4-12 11:25| 发布者: admin| 查看: 894| 评论: 0|原作者: 中国音响网



  当观察者观察正前方时,其头和眼睛都保持不动,观察者所能察觉到的空间范围称为视野。视野分为单眼视野和双眼视野。当观察者的头部不动,而眼睛可以转动时,观察者所能察觉到的空间范围称视场。视场也有单眼视场和双眼视场之分。视觉过程除与视角、对比度、识别时间、照度四个参量有关外,还与视觉的适应状态有关。前面所列的各种视觉特性的关系,通常都是在适应了实验的视场条件后所获得的结果。

  视觉适应是指眼睛由一种光刺激到另一种光刺激的适应过程,它是眼睛为适应新环境连续变化的过程,这种过程所需的时间称为适应时间,适应时间与视场变化前后的状况,特别是现场亮度有关。视觉适应可分为暗适应、明适应及色适应。对眼睛来说,适应过程是一个生理光学过程,也是一个光化学过程。开始是瞳孔大小的变化,在暗处瞳孔张大,直径可达2-8mm,以使更多的光线通过它到达网膜,而在亮处瞳孔则收缩,变得很小,经过瞳孔的光线随瞳孔的变化而变化,其变化程度可达10-20倍,继之是视网膜上的光化学反应过程。明视觉是网膜中心锥细胞为主的视觉,而暗视觉则是以边缘的柱细胞的作用为主。适应也就包含着这两种细胞工作的转化过程。

  暗适应是眼睛从明到暗的适应过程。眼睛从明到暗处,开始灵敏度很低,然后逐渐增加,最后达到稳定和清晰。暗适应在最初15分中视觉灵敏度变化很快,以后就较为缓慢,半小时后灵敏度可提高到10万倍,但要达到完全适应需35分到1小时。

  暗适应曲线由两个部分组成,中间由一个“纽结”作为过渡桥梁。曲线的第一部分来自视锥细胞,因为它是测量色光引起中央凹感光细胞反应获得的结果。相比之下,视杆细胞对长波光则没有视锥细胞敏感,红光起了保护视杆细胞不产生光适应的作用。当红色测试光超出了明视部分时,阈限便不再降低,所以曲线在纽结以后的第二部分是需求量视杆细胞活动的结果。经过长时间的暗适应以后,人的视觉会变得非常敏感,在最优条件下,甚至可以看见仅含100个光量子的闪光。  

  暗适应最惊人的一个现象是中央凹是盲点。当我们直接看一个很微弱的测试光点或星星时,很难看见它们,因为中央凹没有感光性较好的视杆感受器。而当我们用中央凹以外的区域去看时,便能比较有效地看见微光下的物体,因为这里的视杆细胞密度最大。用中央凹以外的区域去看东西是业余天文学家、夜间外出执行任务的人们必须掌握的一种技术。 

  明适应是眼睛从暗到明的适应过程,这一过程较短。人刚从暗处走到亮处的时候,最初的一瞬间会感到强光耀眼发眩,眼睛睁不开,什么都看不清楚,要过几秒钟才能恢复正常,这就是光适应现象。光适应是视觉器官对强光的感受性下降的过程,光适应与集中分布在视网膜中央凹的锥体细胞关系非常密切,只要环境中光照亮度超过每平方米10-3烛光,视锥细胞就会被激活。光适应的过程一般比较迅速,由于所用的测定方法不同,得到的结果也不尽相同。但是,一般说来,在最初半分钟内感受性下降很快,以后适应的速度有所减速慢,约有2分钟到3分钟内即可达到稳定水平。

  色适应的问题较为复杂,这里只举出一种现象作简单的说明。当眼睛处在一种颜色视场之下,受到该种颜色的色刺激使感受细胞疲劳之后将眼睛移向白色表面,则眼睛将呈现出该种颜色刺激的互补色。例如原来的视场色为绿色,此时将呈现粉红色。要使眼睛色觉正常,也要有一个适应的过程。通常提到视觉适应,多数是指亮度(明亮)适应。

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