人眼的?光譜響應(yīng)
傳統(tǒng)的輻射度學(xué)的概念(如“功率”,單位為“瓦”)可以客觀描述“能量”,但當(dāng)其用來描述“光照”時(shí)卻是不合適的,原因在于:人眼對不同波長的光的感受不同。比如,人眼僅對波長約380~780nm的光有感覺,而對其他波長的光是幾乎沒有感覺的;同樣輻射功率的綠光LED和藍(lán)光LED,給人眼帶來的視覺亮暗程度也完全不同。為了充分描述人對光的亮暗感受,才引入了光度學(xué)的概念。
但是,“亮”和“暗”畢竟是種主觀的感受,又與眼睛所處的環(huán)境、人的個(gè)性有關(guān)。人眼的
亮度感來源于視網(wǎng)膜上無數(shù)的光敏細(xì)胞,分為兩種:桿狀細(xì)胞和錐狀細(xì)胞。桿狀細(xì)胞可以感受較強(qiáng)的光,但靈敏度較低;錐狀細(xì)胞可以感受微弱的光,但靈敏度極高。如果把光敏細(xì)胞比作一把測量亮度的尺子的話,前者(桿狀細(xì)胞)量程大,但分辨力低一點(diǎn),后者(錐狀細(xì)胞)量程小,但可是測出很小的變化——兩種尺子搭配使用,讓人感嘆造物主的精妙。
在光照較強(qiáng)的環(huán)境中,主要是桿狀細(xì)胞起作用,引起“明視覺(photopic vision)”;而在光線昏暗的環(huán)境中,主要是錐狀細(xì)胞起作用,引起“暗視覺(scotopic vision)”。人們通過大量的實(shí)驗(yàn),分別測量了兩種細(xì)胞對不同波長光照的相對靈敏度:
對于桿狀細(xì)胞(對應(yīng)明視覺),人眼蕞敏感的波長是555nm,顏色為綠中偏黃;對于錐狀細(xì)胞(對應(yīng)暗視覺),人眼蕞敏感的波長是507nm,顏色為藍(lán)綠(青)色。