照明基礎(chǔ)培訓(xùn)第二章：光和視覺

第二章光和視覺鄭雅琴第一節(jié)視覺的生理基礎(chǔ)第二節(jié)視覺特性第三節(jié)視覺功效第一節(jié)視覺的生理基礎(chǔ)第二節(jié)視覺特性一、暗視覺、明視覺和中介視覺亮度在10CD/㎡以上時(shí)，人眼為明視覺；亮度在0.000001~0.01CD/㎡為暗視覺；亮度在0.01~10CD/㎡之間為中介視覺。照度較高顯得明亮的條件下，才有良好的顏色感。在低照度的暗視覺中，顏色感則很差，因此，各種顏色的物體都給人以藍(lán)、灰的色感二、視覺閥值三、視覺適應(yīng)

在現(xiàn)在和過去呈現(xiàn)的各種亮度、光譜分布、視角的刺激下，視覺系統(tǒng)狀態(tài)的變化過程稱之為視覺適應(yīng)。分為明適應(yīng)和暗適應(yīng)。

1、明適應(yīng)明適應(yīng)又稱光適應(yīng)。由暗處到光亮處，特別是在強(qiáng)光下，最初一瞬間會(huì)感到光線刺眼發(fā)眩，幾乎看不清外界物體，幾秒鐘之后逐漸看清物體。這種對光的感受性下降的變化現(xiàn)象稱為明適應(yīng)。明適應(yīng)的時(shí)間很短，最初約30秒內(nèi)，感受性急劇下降，被稱之為α適應(yīng)部分，之后感受性下降逐漸緩慢，稱之為β適應(yīng)部分，大約在1分種左右明適應(yīng)就全部完成。眼睛在光適應(yīng)時(shí)，一方面瞳孔相應(yīng)縮小以減少落在視網(wǎng)膜上的光量，另一方面，由暗適應(yīng)時(shí)棒體細(xì)胞的作用轉(zhuǎn)到錐體細(xì)胞發(fā)生作用。

2、暗適應(yīng)

從亮處到暗處，人眼開始看不見周圍東西，經(jīng)過一段時(shí)間后才逐漸區(qū)分出物體，人眼這種感受性逐漸增高的過程叫暗適應(yīng)。暗適應(yīng)所需時(shí)間較長，感受性的變化也較大。暗適應(yīng)主要是棒體細(xì)胞的功能，但在暗視覺中錐體細(xì)胞和棒體細(xì)胞起作用的大小和階段不同。在暗視覺中，中央視覺轉(zhuǎn)變成了邊緣視覺。由實(shí)驗(yàn)可得到暗適應(yīng)曲線。在暗適應(yīng)的最初5-7分鐘里，感受性提高很快，之后，出現(xiàn)棒、錐裂，但感受性仍上升，方向發(fā)生了變化。在實(shí)驗(yàn)中，如果將只使錐體細(xì)胞活動(dòng)的紅光投射在網(wǎng)膜上，使得只有錐體細(xì)胞參與暗適應(yīng)過程，會(huì)發(fā)現(xiàn)棒錐裂消失?？梢?，暗適應(yīng)的頭一階段是錐體細(xì)胞與棒體細(xì)胞共同參與的；之后，只有棒體細(xì)胞繼續(xù)起作用。四、后像刺激停止作用于視覺感受器后,感覺現(xiàn)象并不立即消失而保留片刻,從而產(chǎn)生后象。但這種暫存的后象在性質(zhì)上與原刺激并不總是相同的。與原刺激性質(zhì)相同的后象稱為正后象，例如注視打開的電燈幾分鐘后閉上眼睛，眼前會(huì)產(chǎn)生一片黑背景，黑背景中間還有一電燈形狀的光亮形狀，這就是正后象。與原刺激性質(zhì)相反的后象叫負(fù)后象。在前面的例子中，看到正后象后眼睛不睜開，再過一會(huì)兒發(fā)現(xiàn)背景上的光亮形狀變成暗色形態(tài)，這就是負(fù)后象。顏色視覺中也存在著后象現(xiàn)象，一般均為負(fù)后象。在顏色上與原顏色互補(bǔ)，在明度上與原顏色相反。例如，眼睛注視一個(gè)紅色光圈幾分鐘后，把視線移向一白色背景時(shí)，會(huì)見到一藍(lán)綠色光圈出現(xiàn)在白色的背景上，這就產(chǎn)生了顏色視覺的負(fù)后象。五、眩光在視野內(nèi)由于遠(yuǎn)大于眼睛可適應(yīng)的照明而引起的煩惱、不適或喪失視覺表現(xiàn)的感覺。眩光的光源分為直接的，如太陽光、太強(qiáng)的燈光等，和間接的，如來自光滑物體表面（高速公路路面或水面等）的反光。根據(jù)眩光產(chǎn)生的后果主要?dú)w結(jié)為二種類型：不舒適眩光和失能型眩光。

不舒適眩光是指在某些太亮的環(huán)境下感覺到的不適

例如坐在強(qiáng)太陽光下看書或在一間漆黑的房子里看高亮度的電視，當(dāng)人眼的視野必須在亮度相差很大的環(huán)境中相互轉(zhuǎn)換時(shí)，就會(huì)感到不適。這種不舒服的情況會(huì)引起眼的一種逃避動(dòng)作而使視力下降。在美國路易斯安娜洲悶熱潮濕的薄暮中一輛由西向東行駛的大卡車發(fā)生了故障，停在了路邊，夜幕漸漸降臨，黑色的卡車很難被其它車輛看到，于是一位恰好路過的好心司機(jī)打開了車頭燈，以警告卡車這條在線的車輛，就在這時(shí)，一位駕駛著有劃痕的擋風(fēng)玻璃的小車正由西向東接進(jìn)了這輛卡車，車頭燈光束通過擋風(fēng)玻璃發(fā)生了散射，擾亂了小車駕駛員的視覺，結(jié)果他還沒看到卡車就成為交通事故的犧牲品。

在生活中我們可以通過調(diào)整某些環(huán)境因素來盡量保持視野中各種光線亮度的趨向一致，才能減少這種眩光對我們的影響。例如:當(dāng)人在漆黑的房子里看電視時(shí)點(diǎn)一盞小燈便可避免不適型眩光。平時(shí)生活中經(jīng)常遇到的使用計(jì)算機(jī)引發(fā)的視疲勞其實(shí)也與不適型眩光有關(guān)，計(jì)算機(jī)顯示屏本身的亮度與周圍環(huán)境的光線是否協(xié)調(diào)很關(guān)鍵；比如顯示屏放在明亮的窗前時(shí)眼會(huì)感到來自顯示屏周圍的眩光，這時(shí)重新調(diào)整顯示屏的位置或安裝窗簾則可以解決問題；相反，如果周圍環(huán)境光線太暗，使用者也會(huì)感到來自屏幕的眩光而產(chǎn)生后像效應(yīng)，導(dǎo)致眼疲勞與視物模糊。如果引起眩光是來自光滑物體表面的反光，這種反光是特殊的，其中大部份被形成了偏振光，即光線被限定在一個(gè)平面中振動(dòng)，這時(shí)普通的濾光鏡并不起作用，只有偏振光眼鏡來消除這種眩光。

失能眩光：降低視覺對象的可見度，但并不一定降低視覺對象的可見度的眩光。

失能型眩光是指由于周邊凌亂的眩光源引起人眼視網(wǎng)膜像對比度下降從而導(dǎo)致大腦對像的解析困難的一種現(xiàn)象，類似于幻燈機(jī)在墻上的投影受到旁邊強(qiáng)光的干擾而導(dǎo)致成像質(zhì)量下降的表現(xiàn)。有許多眼部因素會(huì)引起喪能型眩光，最常見的是老年白內(nèi)障的患者，當(dāng)人眼晶體開始出現(xiàn)點(diǎn)狀混濁時(shí)，引起進(jìn)入眼球的光線發(fā)生散射，從而使患者感覺視物模糊（由于點(diǎn)狀混濁常由極小微粒組成，所以散射的光線以短波長的光線為主，如藍(lán)光）；另外隨著年齡的增長，人眼晶體吸收處理紫外線的能力也會(huì)下降，由此導(dǎo)致的一些雜光也會(huì)產(chǎn)生喪能型眩光影響視網(wǎng)膜成像的質(zhì)量（晶體在吸收310-410nm紫外線后激發(fā)波長接近530nm的雜光）；

光線是由可見光與不可見光組成的，不可見光中又包含紫外線光和紅外線光，所以臨床上要分清眩光光源的類型、產(chǎn)生眩光的原因來防治眩光。六、個(gè)人差別

60歲時(shí)視網(wǎng)膜照度幾乎只相當(dāng)于20歲時(shí)的1/3第三節(jié)視覺功效

根據(jù)視覺作業(yè)的速度和精確度評價(jià)的視覺能力稱為視覺功效。它取決于作業(yè)固有的特性（大小、形狀、作業(yè)細(xì)節(jié)與背景的對比等），又與照明條件有關(guān)。一、對比敏感度、可見度二、視覺敏銳度（視力）三、視覺感受速度（察覺速度）一、對比敏感度、可見度

眼睛能夠辨別背景（指與對象直接相鄰并被觀察的表面）上的被觀察對象（背景上的任何細(xì)節(jié)），必須滿足以下兩個(gè)調(diào)節(jié)之一，或者是對象與背景具有不同的顏色，或者是對象與背景在亮度上有一定的差別，即要有一定的對比。1、亮度對比2、亮度判別閾限---臨界亮度差亮度判別閾限與背景亮度對比稱為臨界對比。臨界對比的倒數(shù)稱為對比敏感度（對比靈敏度），可用來評價(jià)人眼辨別亮度差別的能