Зубарев Ю.Б. Телевизионная техника (1994) (1143038), страница 20
Текст из файла (страница 20)
При увеличении яркости фона Еэ наибольшие изменения графиков на рнс. 1.6.23 произойдут на участках, где /с=аз</4. На участках, где Е1)ЕЭ, графики меняются мало, так как на адаптацию влияет доля яркости от сравниваемых площадок. б 1/в „ 10 8 у 4 р Ю' уу' р, мнн Рнс. ).б.22. Зависимость «аятрзстноа чувствительности от утле- неге размера объекта Восприятие зрительной системой импульса света иыерцнонно во времени в моменты появления и окончаыия импульса. При поступлении в глаз потока света от ТВ экрана с яркостью Ле в момент 1~ (рнс.
1.6.24) ощущение наблюдения яркости объекта, т. е. воспрня- Лн Рно. Ьб.24. К онрол»пенаю прои»на »рнтоньноя ннеринн тие, наступает в течение) времени возбуждения 1»о»о=0,05... 0,25 с., ощущение нарастает по экспоиенциальному закону и является функцией длительности светового импульса, а также его интенсивности (энергии).
Например, вблизи пороговой чувствительности зрения кажущаяся или визуальная яркость объекта наблюдении Л„» почти пропорциональна времени наблюдения в пределах длительности импульса, т. е. Л.»» аЛ»1, где а — коэффициент пропорциональности, Ло — яркость. С увеличением яркости объекта, от которого посылается импульс света, время, необходимое для получения зрительной системой максимального ощущения яркости, уменьшается, При значениях яркости в пределах Л= 1,5...3 10' кд/м' время, необходимое для установления в зрительной системе такого же ощущения яркости, уменьшается до 0,1...0,95 с. Таким образом, в диапазоне яркостей инерция зрительного восприятия уменьшается при увеличении яркости объекта.
После прекращения в момент 12 импульса света (см. рис. 1.6.24) в зрительной системе на время 1 н=т» — Г» сохраняется ощущение воспринимаемого света, т. е. продолжается как бы наблюдение некоторого источника с уменьшающейся по времени яркостью. Длительность такого последействия или инерционности колеблется от десятых долей секунды до нескольких минут в зависимости от яркости и длительности импульса света, а также яркости фона участка адаптации.
Инерция светового восприятия связана с темновой адаптацией зрительной системы, которая может длиться десятки минут. Инерционность импульса света можно отобразить при умеренных уровнях яркости экспоненциальным законом Л» «(1) =Еехр( — 1/т»р), где Л— яркость в конце возбуждения зрительной системы; т„=0,05 ... 0,15 с — постоянная времени зрительной системы, характеризующая время инерционности системы. Постоянная т,р существенно зависит от яркости объекта и условий наблюдения.
Она уменьшается при увеличении яркости. Снижение в зрительной системе ощущения яркости при Л=30 кд/м» до уровня пороговой разности яркостей аЛ»ор произойдет за время 1, — 1»=0,15 с. Для той же яркости время, за которое зрительное ощущение снизится до уровня Ло — йб„р, т. е. на значение одной пороговой разности яркостей, будет 1, — 1»=0,0025 с. Если интервал между импульсами света (1» — 1»))(14 — 1») (рнс. 1.6.24), то к моменту прихода очередного импульса зрительная система полностью потеряет ощущение от восприятия яркости предыдущего импульса. В этом случае объект наблюдения воспринимается с пульсирующей яркостью (мерцание) с амплитудой / ь Если интервалы между импульсами (1» — 1») ((14 — 1»), то кажущаяся амплитуда перепада яркостей световых импульсов будет уменьшаться. Когда интервал между импульсами света станет равным Гз — 1» (рис.
1.6.24,а, штриховая линия), ощущения пуль сации света пропадают. Это важное свойство зритель- ной системы объясняется тем, что уровень снижения воспринимаемой системой яркости в интервалах между импульсами света не превышает пороговой разности яркостей йЛ„» (рис. 1.6.25, б), а в момент В начинается новое нарастание уровня воспринимаемой яркости под действием очередного импульса света (рис. 1.6.25, б, штриховая линия).
В результате изменения в уровнях воспринимаемой зрительной системой яркости становятся меньше Л.„, и яркость источника пульсирующего света зрителем воспринимается неизменной. Ниашую частоту следования импульсов света, при которой в зрительной системе исчезает восприятие их пульсаций, называют критической частотой мерцаний (мельканий, пульсаций). В широком диапазоне яркостей критическая частота мерцаний связана с яркостью законом Ферри — Портера: (»»=а»1 85+ Ьо. При а,=10; =100 кд/м'; Ьо=30 1«»=50 Гц.
На значение критической частоты мерцаний влияют яркость пульсирующего источника света, его размеры, яркость окружающего фона, степень адаптации наблюдателя, изменение яркости по времени и положению в пределах площади источника света. Последнее имеет отношение к экранам телевизоров. При частотах следования импульсов света ))),р в зрительной системе создается ощущение визуально воспринимаемой яркости 1,„„ значение которой соответствует усредненному значению яркости источника пульсирующего света. В этом случае воспринимаемая яркость оценивается по закону Тальботаг 1 г л»»»= л'л(1)бй где л(1) — функция изменения ярко- Т, сти в пределах периода Т. 3. Восприятие спектральной неоднородности светового потока.
Объекты наблюдения могут иметь различную зависимость энергии светового излучения Иг от длины волны Л. Это приводит к однозначной зависимости потока излучения Ф(Л) от длины волны. Зрительная система человека чувствительна к такой неравномерности потока светового излучения, что проявляется в виде формирований ощущения цветового тона объекта, его насыщенности и светлоты (лркость). Равномерный по спектру поток излучения Ф(Л) =сонэ( зрительная система воспринимает как белый, не окрашенный с разными уровнями яркости в зависимости от значений потока вплоть до черного, когда Фн Ф ем соответствующего пороговому значению яркости для данных условий наблюдения.
Такие излучения стали характеризовать как неокрашенные, нейтральные или ахроматические. Все остальные световые излучения, потоки которых зависят от длины волны, отнесены к хроматическим или окрашенным. Чувствительность зрения (зрительной системы) к потоку светового излучения зависит от длины волны. В частности, она максимальна в небольшой области вокруг значения Л=555 нм и уменьшается в несколько раз по отношению к потокам с длинами волн, приходящимся на края спектра. Спектральная чуасгаителоность зрения характеризует интенсивность зрительного ощущения от потоков разных длин волн при равной их мощности.
Графически ее представляют кривой относительной спектральной чувствительности, часто называемой кривой видности (рис. 1.6.25). Спектральная чувствительность лежит в основе определения всех световых величин. Например, снеговым потоком называют поток излучения (поток света), оцениваемый по зрительному ощущению с учетом относительной спектральной чувствительности зрения.
Таким образом, ь» Ф»~=А1Ф(Л)о(Л)бЛ, где Ф(Л) — поток света от объекь» та; А =683 лм/Вт — коэффициент пропорциональности, Л» и Л» — граничные длины волн светового диапазона. Если поток излучения Ф(Л) разбить на несколько потоков Ф,(Л), относящихся к 1-м участкам светового спектра путем деления его на равные полосы, например, ши- 43 7,27 ж Ум!7 Л, мми 04 аг 44 Рис.
1.6.26. Графини относительной чувстаательности »ремня при яркости объекта наблюдения х>16 мд/и» е красной т, »еленой б и синей Ь областях 16 риною по (Лз — Л()710 нм, то Ф(Л)= Х Ф((Л). Тогда Ю 1 световой поток 10 Ьг Фее — А ( ~ 6 (Л) ~~~ Фг (Л)) (1Л= А ~~', ~ Ф1(Л) 6 (Л)(ХЛ. 1 1 1=1 Х, Следовательно, результат воздействия на зрительную систему неравномерного по спектру потока излученяя (т.
е. восприятие светового потока) можно представить как сумму воздействия отдельных частей этого потока, взятых с учетом относительного значения спектральной чувствительности глаза. Это хорошо согласуется с установленным опытным путем свойством спектральной аддитивности зрительной системы. Экспериментально обнаружено, что график относительной спектральной чувствительности зрения можно представить суммой трех ее графиков в трех областях светового спектра красной г, зеленой и, синей Ь соответственно: о(Л) = =г(Л) +2(Л)+Ь(Л).
Графики рис. 1.625 подтверждают способность зрительной системы к аддитивности в спектральном восприятии светового потока. По ним можно предположить способность зрительной системы к избирательному восприятию потока светового излучения в трех частично перекрывающихся областях спектра, т. е, гипотетически предположить наличие в зрительной системе человека трех «цветовых» приемников с относительными спектральными чувствительностями г(Л), к(Л), Ь(Л). Согласно этому воспринимаемый зрительной системой световой поток Ф ь=А ) Ф(Л)0(Л)((Л=— 72» ь» = А ~ Ф (Л) г (Л)(2Л + ! Ф (Л) Ь»(Л)(2Л + 7., »!' (»)»(~)~~~ где Л( и Лт — длины волн на копнах светового спектра, равен сумме световых потоков трех компонентов в красмой, зеленой и синей областях спектра света.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
