人眼的视觉特性

0序言

由于liuhonghui和王绪军先生提醒，评定金属丝像质计灵敏度时，应遮蔽粗丝，采用由细到粗逐根观察评定的方法。为什么不能采用由粗到细的观察方法呢？大概与人眼的某些视觉特性有关。为此，笔者根据资料〔1〕和自学笔记，编写了这篇短文，希望从中能找出些理论依据来。由于我水平所限，加上成文仓促，如有不当，望指正。

人眼的视觉特性，是因人而异的，我们在这里讨论的是正常人的统计平均状况。

1视觉范围

1.1人眼的光谱灵敏度

(1)人眼可识别的电磁波长大约为400-800nm。波长由长至短，光色分别为红橙黄绿青蓝紫。同时含有400-800nm各色电磁波的光，称为白光。

(2)人眼对不同的颜色的可见光灵敏程度不同，对黄绿色最灵敏(在较亮环境中对黄光最灵敏，在较暗环境中对绿光最灵敏)，对白光较灵敏。但无论在任何情况下，人眼对红光和蓝紫光都不灵敏，假如，将人眼对黄绿色的比视感度(灵敏度)设为100%，则蓝色光和红色光的比视感度(灵敏度)就只有10%左右了。

(3)在很暗的环境中(亮度低于10-2cd/m2时)，如无灯光照射的夜间，人眼的锥状细胞失去感光作用,视觉功能由杆状细胞取代,人眼失去感觉彩色的能力，仅能辨别白色和灰色.。

1.2人眼能感受的亮度范围

人眼能感受的亮度范围约为10^-3—10⁶cd/m²。当平均亮度适中时(亮度范围约为10—10⁴ cd/m²)，能分辨的最大和最小亮度比为1000:1(当亮度为1000 cd/m²时，识别能力最高，有资料称:最小可识别黑度差ΔDmin≈0.08); 当平均亮度很低时，能分辨的最大和最小亮度比不到10:1。

1.3人眼视觉的空间特性

(1)空间分辨率为≤12LP/mm;

(2)灰度分辨能力为64级。

1.4人眼的时间特性

(1)活动图像的帧率至少为15fps时，人眼才有图像连续的感觉;

(2) 活动图像的帧率在25fps时，人眼才感受不到闪烁。

笔者注:;监控视频15fps，电视25fps，电脑屏幕60fps。

2视觉的适应性

2.1明适应

人由暗处走到亮处时的视觉适应过程，称为明适应。

当人由暗处走到亮处时，人眼一时无法辨认清物体，需要大约一分钟的调整适应时间。 

2.2暗适应

人由亮处走到暗处时的视觉适应过程，称为暗适应。

当人由亮处走到暗处时，人眼一时无法辨认物体，需要大约三十分钟的调整适应时间。

3视觉惰性(视觉暂留)

光像一旦在视网膜上形成，在它消失后，视觉系统对这个光像的感觉仍会持续一段时间，大约为(1/20--1/10)s。

4视觉连带集中

人眼一旦发现缺陷，视觉立即集中在这片小区域，密集缺陷比较容易发现。

5视觉的心理学特性

视觉过程，除了包括基于生理基础的一些物理过程之外，还有许多先验知识在起作用。这些先验知识被归结为视觉的心理学知识，它们往往引导出现视错觉。

〔笔者注: 评定金属丝像质计灵敏度，为什么不能采用由粗到细的观察方法呢？我以为和视觉惰性(视觉暂留)，以及心理引导---知道等距和还有几根等先验知识有关，从而出现视错觉。〕

资料〔1〕: 强天鹏主编.射线检测〔M〕(2007版)