眼的視覺性與照明設(shè)計(jì)
人眼在可見光譜范圍內(nèi)的視覺靈敏度是不均勻的,它隨波長(zhǎng)的變化而變化。
1.1色覺向度
光波具有三種可以量化的物理學(xué)向度,那就是波長(zhǎng) 波幅和純度。所謂純度是指同一束光所含光波的種類數(shù)。如果該束光只含有一種光波,即為同質(zhì)光。若含兩種以上的光波,就稱為異質(zhì)光或多彩光。
當(dāng)人眼睛的視網(wǎng)膜受到光的刺激時(shí),所引起的色覺經(jīng)驗(yàn)具有三種心理性向度,即色彩亮度和飽和度。
色彩之不同,取決于光的波長(zhǎng),而亮度的高低則與光的波幅成正比,但也與光的波長(zhǎng)有關(guān)。在白天,波長(zhǎng)550nm左右的光最亮,而在夜晚,波長(zhǎng)510nm左右的光最亮飽和度是指顏色的純度。其飽和度越大,其色彩越鮮艷,反之,越灰暗。
1.2人眼對(duì)光譜的靈敏度
在人眼的視網(wǎng)膜上有兩種視覺細(xì)胞,即錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞。錐狀細(xì)胞不但可以接受色彩的刺激,還可以感受亮度的刺激。所以,在白天書畫光下,人眼可以同時(shí)識(shí)別彩色與非彩色的物體,但到了夜間或暗處,錐狀細(xì)胞即失去感光作用,視覺功能由桿狀細(xì)胞取代.此時(shí),人眼便無(wú)法感覺彩色,僅能辨別白色和灰色。
1.3明視覺 暗視覺與中介視覺
明視覺
在環(huán)境亮度大于10cd.m-²時(shí),視覺完全由錐狀細(xì)胞起作用,最的的視覺響應(yīng)在光譜藍(lán)綠區(qū)間的555nm處,在這樣亮度的環(huán)境中的視覺特性稱為明視覺。
暗視覺
在環(huán)境亮度低于10-²cd.m-²時(shí),錐狀細(xì)胞失去感光作用,視覺功能由桿狀細(xì)胞取代,人眼失去感覺彩色的能力,僅能辨別白色和灰色.在這樣亮度的環(huán)境中的視覺特性稱為暗視覺.
中介視覺
當(dāng)景物的亮度增加到10-²cd.m-²以上時(shí),除明亮度增加外,還可以發(fā)現(xiàn)三個(gè)效應(yīng)。首先,中心凹的察覺開始變得和邊緣部分的察覺一樣容易。其次,可以感覺到顏色,開始時(shí)弱,其后增強(qiáng)。第三,隨著亮度的變化,錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞對(duì)視覺的作用也隨之發(fā)生變化。
1.4明適應(yīng) 暗適應(yīng)和比視感度
明適應(yīng)
人由暗處走到亮處時(shí)的視覺適應(yīng)過(guò)程,稱為明適應(yīng)。
當(dāng)人由暗處走到亮處時(shí),人眼一時(shí)無(wú)法辨認(rèn)清物體,需要大約一分鐘的調(diào)整適應(yīng)時(shí)間,其調(diào)整過(guò)程分為三個(gè)階段:
(1)瞳孔縮小,減少光線的進(jìn)入。
(2)錐狀細(xì)胞敏感度逐漸增加。
(3)桿狀細(xì)胞敏感度迅速降低。
暗適應(yīng)
人由亮處走到暗處時(shí)的視覺適應(yīng)過(guò)程,稱為暗適應(yīng)。
當(dāng)人由亮處走到暗處時(shí),人眼一時(shí)無(wú)法辨認(rèn)物體,需要大約三十分鐘的調(diào)整適應(yīng)時(shí)間,其調(diào)整過(guò)程也分為三個(gè)階段:
(1)瞳孔放大,增加光線的進(jìn)入。
(2)錐狀細(xì)胞敏感度減弱,感光度逐漸增加。
(3)桿狀細(xì)胞敏感度迅速增加,以取代錐狀細(xì)胞,擔(dān)負(fù)視覺功能。
比視感度
可見光的波長(zhǎng)約在380 至780 nm之間,其中黃綠色對(duì)人眼的視覺感度最高,設(shè)定為100%,則波長(zhǎng)為480nm的藍(lán)色光和波長(zhǎng)為650nm的紅色光的比視感度就只有0.1左右了,所以這兩種光的視覺感度較差。
所以,在汽車防霧燈和道路照明中采用能發(fā)出黃綠光的光源,為的就是增加人眼的視覺感度來(lái)提高照明亮度,從而保證安全行車。
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