平板显示技术课件.ppt

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1、第2章视觉与光的量度§2-1人眼的生理特性1眼睛的构造及功能123瞳孔直径与视场亮度的关系42锥体细胞与杆体细胞视网膜中含有两类感光细胞，即锥体细胞与杆体细胞。锥体细胞分布在视网膜中央，特别是在中央凹部分，而杆体细胞则多分布在较边缘部分。这两种视觉细胞有如下一些区别：①杆体细胞比锥体细胞小一些，它对光的敏感性较锥体细胞强约500倍，但它不能提供色的信息；②在中央凹2°范围内没有杆体细胞，但离开中央凹以外便开始出现杆体细胞，锥体细胞在中央凹处密度最大，杆体细胞在离开中央凹20°的地方密度最大；③锥体细胞在和神经的连接上占有优势，中

2、央凹的锥体细胞是一个细胞连接一根神经纤维，而杆体细胞则是许多个细胞共用一根神经纤维；④在杆体细胞中有“视紫红质”，锥体细胞没有，这种物质在亮光下很快褪色，在弱光下或在黑暗中又逐渐复原，它与暗适应有关。53明视觉、暗视觉光谱光效率函数在明视觉条件下，人眼对0.38-0.78可见光谱范围的不同波长的辐射，即各种色光具有不同的感受性。对于等能量的各色光，人眼觉得黄绿色最亮，其次是蓝、紫，最暗的是红色。人眼对不同色光感受性不一样，可用光谱光效率函数来表征，并用光谱光效率曲线来表示。所谓光谱光效率函数就是达到同样亮度时，不同波长所需能量的

3、倒数，即,式中：为光谱光效率函数值，为单色光能量。由于视网膜包含两种不同的感光细胞，在不同照明水平时，函数会发生变化。674暗适应与明适应人眼从光亮中进入暗室时，在最初的瞬间什么都看不见，逐渐地才适应了黑暗，从而区分出周围物体的轮廓，这就是暗适应。人们从黑暗处走到强光下，开始觉得眩目，睁不开眼睛，大约需要经过1min后才能看清楚周围的景物。眼睛这种由暗到亮的适应过程叫做明适应，在这过程中眼的感受度降低。视紫红质视黄醛+蛋白质光暗85视敏度和细节视觉视角(分)=9视敏度是指分辨物体细节和轮廓的能力，通常以找出两条线间的最小间隔来说

4、明。若用表示视敏度，则可用视角的倒数来表示视敏度，即：视敏度受下列因素影响：①物体离观察的距离增加，人眼的视敏度也下降；②亮度增加会提高视敏度，它们之间的关系为：③物体与背景之间对比度加大时，视敏度提高。106临界闪烁频率当光刺激人眼时，感觉并不是立即产生的，因为光作用于视网膜，产生兴奋再传导至大脑有关部位引起感觉，这中间需要一段传导时间，而且光刺激在眼睛内所产生的兴奋并不随着刺激的终止而立即消失，而是要维持若干时间。在刺激停止后所留下来的感觉称为视觉后像或称视觉残留。11视觉残留时间受如下一些因素影响：(1)由弱的发光物体所得

5、到的后像在1~2s内就会消失，而由强的光刺激所引发的后像则可持续数分钟；(2)刺激光作用时间越长，后像持续的时间也越长；(3)不同色光的刺激，后像延续时间不同，黄色光的后像消失得最快。12对于由一个亮的和一个暗的时相组成的一个周期的断续光，当频率低时，观察者看到一系列的闪光；当频率增加时，变为粗闪、细闪；当闪光频率增加到一定程度时，人眼就不再感到是闪光，而感到一种固定的或连续的光。这样一种频率就叫做闪光融合频率或临界闪烁频率，简称CFF。13CFF受许多因素影响(1)刺激的强度(2)刺激的面积(3)视网膜的不同部位（4）不同背景

6、光及不同的刺激色光147视觉阈限的量子理论与差别感觉阈限实验测定，初次觉察出来的光度变化同这种光度原有水平的比始终是一个常数。这种觉察出两个刺激间的最小差别量，叫做差别感觉阈限，也可叫做最小可觉差。视觉阈限的量子理论:一个光量子只在一个杆体细胞内分裂一个分子的视紫红质，要使我们感觉到一个闪光亮仍需要5-14个杆体细胞的效果积累起来才能达到反应的阈值。15刚刚可觉察出来的刺激物的增加量(差别阈限值)是感觉的单位，用E表示。前面式子的积分表达式为：16§2-2光度学1光通量和发光强度光通量()明确地定义为能够被人的视觉系统所感受到的

7、那部分光辐射功率的大小的度量，单位是lm(流明)。17发光强度是用来描述在某一个指定方向上发出光通量的能力的物理量，即在指定方向上单位立体角所包含的光通量182照度及距离平方反比定律单位面积上的光通量称为照度19距离平方反比定律：一个发光强度为I的点光源，在距离它所处的平面上产生的照度，与这个光源的发光强度成正比，与距离平方成反比。203亮度及朗伯定律亮度是指单位面积上的发光强度一个亮度在各个方向上都相等的发光面，在某一方向上的发光强度等于这个面垂直方向上的发光强度乘以方向角的余弦，这就是郎伯定律。21一个朗伯发射面发出的总光通

8、量等于它的垂直发光强度乘立体角，这是一个常用到的关系式。22表2-1光度学中常用的参量名称定义表示符号单位光通量流明(lm)发光强度I坎德拉(cd)亮度L坎德拉每平方米(cd／m2)照度E勒克斯(lx)出光度M流明每平方米(lm／m2)23§2-3色度学概要1颜