6.5.2. Спектральная чувствительность глаза
Оптические приборы, работающие совместно с глазом, имеют дело с той частью потока излучения, которая воздействует на глаз. К ней относится видимая область спектра в интервале длин волн 380 – 780 нм. Совместное действие излучения на сетчатку глаза воспринимается как белый свет, а излучение, содержащее одну определенную длину волны (монохроматическое), воспринимается как цветное.
Потоки излучения одинаковой величины, но соответствующие различной длине волны, вызывают неодинаковые раздражения сетчатки глаза и поэтому создают ощущения, отличающиеся не только по длине волны (по цвету), но и по интенсивности. Наиболее сильное воздействие на глаз оказывает излучение желто-зеленого цвета с длинами волн 550 – 570 нм. Воздействие потока излучения с длиной волны 555 нм условно принимают за единицу. Действие на глаз излучений других длин волн в видимом участке спектра оценивают коэффициентом относительной спектральной чувствительности:
,
где V и V=555 – абсолютные спектральные чувствительности длин волн и 555 нм.
Примеры:
1. Поток излучения оранжевых лучей (620 нм) мощностью 1 Вт создает световое ощущение такой же интенсивности, как поток зеленых лучей ( = 555 нм) мощностью 0,5 Вт. Поэтому коэффициент относительной спектральной чувствительности для оранжевых лучей будет
K = 0,5.
2
.
Если необходимо обеспечить одинаковое
зрительное ощущение для длин волн 760
нм
и 555
нм,
то поток фиолетового излучения должен
быть в 20000
раз мощнее, чем зеленого.
Относительная спектральная чувствительность зависит и от освещенности (рис. - кривая относительной спектральной чувствительности глаза). При уменьшении освещенности кривая относительной спектральной чувствительности глаза сдвигается в голубую область, и в сумерках максимум спектральной чувствительности глаза приходится на = 515 нм – это явление называется эффектом Пуркинье.
Функция
видности
–
это относительная спектральная кривая
эффективности монохроматического
излучения.
Она показывает, как глаз воспринимает
излучение различного спектрального
состава.
–
величина, обратно пропорциональная
монохроматическим мощностям, дающим
одинаковое зрительное ощущение, причем
воздействие потока излучения с длиной
волны
условно
принимается за единицу. Функция видности
глаза максимальна в области желто-зеленого
цвета (550–570 нм) и спадает до нуля для
красных и фиолетовых лучей (рис.2.2.2).
2.2.2. Функция видности глаза.
Энергетические величины являются исчерпывающими с энергетической точки зрения, но они не позволяют количественно оценить визуальное восприятие излучения. Восприятие глазом излучения видимого диапазона определяется не только мощностью воспринимаемого излучения, но также зависит от его спектрального состава (так как глаз – селективный приемник излучения). Световые характеристики описывают, как энергию излучения воспринимает зрительная система глаза с учетом спектрального состава света.