Справочная книга по светотехнике - Айзенберг Ю.Б.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 1.13. К понятиям средней полусферической (а) и средией цилиндрической (б) освещенностей.
разности освещенности двух сторон площадки, помещенной в данной точке поля перпендикулярно этому направлению. Световой вектор определяет в точке поля значение и направление переноса световой энергии в единицу времени через единицу площади, расположенной перпендикулярно к световому вектору.
А. А. Гершун ввел понятие вектора телесного угла.
Вектор бесконечно малого телесного угла dm направлен, как указано на рис. 1.14. Модуль его |da>|-=dco. Вектор телесного угла со= J dm. Используя понятие векто-а>
ра телесного угла, световой вектор можно описать выражением
е= [ d(o,
а>
где L a — яркость в пределах телесного угла da.
Рис. 1.14. К понятиям вектора телесного угла и светового вектора.
Обычно световой вектор определяется по проекциям его на ортогональные координатные оси, причем проекции численно равны разностям освещенностей соответствующих координатных плоскостей. _____________
Модуль светового вектора равен |е|= V-i + е1 + ег »
а его направление определяется направляющими косинусами
¦ (е, х° ) ;
e*/|e|; cos
to)-
VIе I;
cos \e, z
;e*/|e|.
§2.1)
Установившиеся зрительные процессы
17
где е*, е» и ег — проекции светового вектора на координатные оси.
СПИСОК ЛИТЕРАТУЫ
I.I. Гуторов М. М., Румянцева М. Н. К определению коэффициента яркости поверхности со следами обработки. — Светотехника, 1971, № 6, с. 12—13.
1.2. Излучение ультрафиолетовое. Величины и единицы. Термины и определения. Руководящий технический материал. РТМ.3-381-73. 1974.
1.3. Гершун А. А. Световое поле от поверхностных излучателей равномерной н неравномерной яркостей. — Тр. ГОИ. 1928, т. 4, вып. 38. с. 10—19.
1.4. Гуторов М. М. Средняя цилиндрическая освещенность. — Светотехника, 1963, Лй 10. с. 10—13.
Раздел второй ФУНКЦИИ И ПАРАМЕТРЫ ЗРЕНИЯ
2.1. УСТАНОВИВШИЕСЯ ЗРИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ
Преобразование излучения в зрительное ощущение является сложным процессом, состоящим из ряда этапов, каждый из которых обладает конечной длительностью. Конечная длительность элементарных актов преобразования излучения в ощущение определяет инерционность зрительного анализатора [2.П. Временные характеристики зрительного процесса определяются также изменением чувствительности анализатора при переходе от одного уровня возбуждения на другой. Этн
Рис. 2.1. Распределение плотности вероятности нервной активности.
свойства зрительного анализатора приводят к сложной нелинейной зависимости между уровнем зрительного ощущения — светлотой и яркостью излучения, действующего на глаз. Однако в случае достаточно длительного действия на глаз постоянных по яркости и спектральному составу излучений наблюдается стабильное взаимно-однозначное соотношение между уровнями ощущения и возбуждения. При этом в условиях дневного и ночного зрения светлота будет определяться функциями относительной спектральной чувствительности глаза (см. рис. 1.3), а в условиях сумеречного зрения — эквивалентной яркостью (см. разд. 1).
Абсолютным порогом или пороговой яркостью называют минимальную яркость объекта L„op, обеспечивающую его обнаружение с заданной вероятностью р на фоне с коэффициентом отражения р*=0 или появление (исчезновение) объекта иа том же фоне.
Зависимость абсолютного порога LBop от телесного угла круглого пятна описывается выражением [61
^¦пор w = ^пор.м (о > 047 -f- и) ,
где f-nop—¦ пороговая яркость пятна, заключенного в пределах телесного угла а>; а> — телесный угол, ср; Lпор.м — пороговая яркость пятиа, для которого >0,8 ср (Z.nop.M= 10-6 кд/м2).
Пороговый блеск — освещенность зрачка (?п,кл), создаваемая точечным источником света (а^15'), впервые обнаруживаемым с данной вероятностью р на фо-
не с яркостью, близкой к нулю. Пороговый блеск не зависит от размера пятна:
?п,бл ** 2,2* 10 8 Lnoр м.
Если объект находится иа освещенном фоне, то минимальную разность яркостей Д?„ор объекта L0 и фона Ьф, обеспечивающую обнаружение объекта с заданной вероятностью р или появление (исчезновение) объекта, называют разностным порогом (пороговой разностью яркостей); при Lo>L$ н LV<L^ соответственно
А^*пор О ^*ф) '
Дифференциальным порогом, или пороговым контрастом называют отношение пороговой разности яркости к яркости фона
^пор = Д^-пор^ф"
Величина, обратная пороговой разности яркости, называется контрастной чувствительностью.
Задачу обнаружения объекта иа фоне с яркостью можно рассматривать как выделение сигнала из шума. При этом шум создается как квантовыми флуктуациями светового потока, так и собственными шумами зрительной системы (спонтанное разложение зрительных пигментов в фоторецепторах, спонтанные разряды в нервных волокнах и т. д.) и присутствует всегда, а сигнал может быть или не быть [2.2; 2.3]).
На рис. 2.1 кривая fs(x) описывает распределение плотности вероятности, с которой спонтанное шумовое возбуждение нервной активности достигает того или иного значения, кривая fsN(x) — то же в случае смеси сигнала и шума.
При размерах объекта, больших размера зоны суммации, и неограниченном времени предъявления и наблюдения можно пренебречь квантовыми флуктуациями световых потоков н учитывать лишь статистическую природу наблюдателя. В этом случае обе кривые fsx(x) и f*(x) подчиняются одному и тому же нормальному (гауссовому) закону, но кривая feN(x) сдвинута относительно кривой !n(x) вправо на определенное значение, соответствующее яркости объекта.
