02光度学与色度学基础
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第一章 色度学基础
第 16 页 第一章 色度学基础
1-3 相加混色（RGB彩色模式） 相加混色（ 彩色模式） 彩色模式
彩色电视技术中采用的是将红、绿、蓝三 红 蓝三种基 色光按不同比例相加，从而获得不同的彩色光的方 法，称为相加混色法，又称RGB彩色模式 彩色模式，在这种 彩色模式 彩色模式中，红、绿、蓝被称为基色光。 红光+绿光=黄光 绿光+蓝光=青光 蓝光+红光=紫光 红光+绿光+蓝光=白光 补色： 补色：与基色相加为白色的彩色，称为其基色的 补色。红、绿、蓝的补色为青、品（紫）、黄。
第 14 页
第一章 色度学基础
1-1 彩色光三要素（HSB彩色模式） 彩色光三要素（ 彩色模式） 彩色模式
色性 色彩基本分为暖色（也称热色）和冷色（也称寒 色）两类。红、橙、黄为暖色，给人以热烈、温暖、 外张的感觉；青、蓝、紫为冷色，给人以寒冷、沉 静、内缩的感觉。
色调（亦称调子） 亦称调子）
在一定的色相和明度的光源色的照射下，物体表 面笼罩在一种统一的色彩倾向和色彩氛围之中，这种 统一的氛围就是色调。
第 17 页 第一章 色度学基础
红光+青光=白光 绿光+紫光=白光 蓝光+黄光=白光
1-3 相加混色（RGB彩色模式） 相加混色（ 彩色模式） 彩色模式
第 18 页
第一章 色度学基础
1-3 相加混色（RGB彩色模式） 相加混色（ 彩色模式） 彩色模式
计 色 三 角 形
第 19 页
第一章 色度学基础
第 25 页 第一章 色度学基础
1-3 相加混色（RGB彩色模式） 相加混色（ 彩色模式） 彩色模式
亮度方程
NTSC 制的亮度方程： 制的亮度方程： Y=0.299R+0.587G+0.114B
1-3 相加混色（RGB彩色模式） 相加混色（ 彩色模式） 彩色模式
彩色电视技术中采用的是将红、绿、蓝三 红 蓝三种基 色光按不同比例相加，从而获得不同的彩色光的方 法，称为相加混色法，又称RGB彩色模式 彩色模式，在这种 彩色模式 彩色模式中，红、绿、蓝被称为基色光。 红光+绿光=黄光 绿光+蓝光=青光 蓝光+红光=紫光 红光+绿光+蓝光=白光 补色： 补色：与基色相加为白色的彩色，称为其基色的 补色。红、绿、蓝的补色为青、品（紫）、黄。
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第一章 色度学基础
1-1 彩色光三要素（HSB彩色模式） 彩色光三要素（ 彩色模式） 彩色模式
色性 色彩基本分为暖色（也称热色）和冷色（也称寒 色）两类。红、橙、黄为暖色，给人以热烈、温暖、 外张的感觉；青、蓝、紫为冷色，给人以寒冷、沉 静、内缩的感觉。
色调（亦称调子） 亦称调子）
在一定的色相和明度的光源色的照射下，物体表 面笼罩在一种统一的色彩倾向和色彩氛围之中，这种 统一的氛围就是色调。
第 17 页 第一章 色度学基础
红光+青光=白光 绿光+紫光=白光 蓝光+黄光=白光
1-3 相加混色（RGB彩色模式） 相加混色（ 彩色模式） 彩色模式
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1-3 相加混色（RGB彩色模式） 相加混色（ 彩色模式） 彩色模式
计 色 三 角 形
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第一章 色度学基础
第 25 页 第一章 色度学基础
1-3 相加混色（RGB彩色模式） 相加混色（ 彩色模式） 彩色模式
亮度方程
NTSC 制的亮度方程： 制的亮度方程： Y=0.299R+0.587G+0.114B
第二章 光学原理
§2.2 光度学和色度学（一）2006/10/9 19:04:08 浏览量：32602.2光度学和色度学221 光度学光度学是光学中研究光在发射、传播、吸收和散射等过程中光量的问题的学科。
研究各种光量, 如光强、光通量、照度、亮度等的定义及其单位的选定, 以及同其他物理量之间的关系, 并研究光量测量仪器的设计、制造及测量的方法。
在此。
简单介绍一些基本概念和参量。
一、光谱光效率函数人眼在可见光谱范围内的视觉灵敏度是不均匀的, 随波长的变化而变化( 图 2.2.1) 。
光谱光效率就是用来评价人眼的视觉灵敏度的。
用来度量辐射所能引起的视觉能力的量称为光谱光效能。
明视觉时, 人眼对波长为555nm 的黄绿光感受效率最高, 称为峰值波长λm对中心波长为555m 的非常狭窄的波带范围内的光谱辐射通量而言, 其光效能是683lm/W, 用Km 表示。
其他任何波带辐射通量的光效能K(λ) 都小于Km, 其比值称为光谱光效率, 用V(λ) 表示, 即V(λ)=K(λ)/Km (2.21)所以, 当波长在峰值波长λm 时,V(λm)=1, 在其他波长时,V( λ)<1.二、常用的光度量用来度量辐射所能引起的视觉能力的量称为光谱光效能。
明视觉时, 人眼对波长为555m 的黄绿光感受效率最高, 称为峰值波长AIM 对中心波长为555m 的非常狭窄的波带范围内的光谱辐射通量而言, 其光效能是683lm 矶7, 用km 表示。
其他任何波带辐射通量的光效能K(A) 都小于km, 其比值称为光谱光效率, 用V(A) 表示, 即VU)=K(A)/km(2.21)所以, 当波长在峰值波长Am 时,V(Am) =1, 在其他波长时,V( λ)<10二、常用的光度量1. 光通量光通量是指单位时间内光辐射能量的大小, 单位是流明(lm)。
光通量可表述为辐射体发出的辐射通量按V(A) 曲线的效率被人眼所接受。
因此,若辐射体的光谱辐射通量为Фeλ则光通量表达式为Ф =Km∫780,380φeλ·V(λ)d(λ)式中 :Km ——最大光谱光效能 ,683lx/W;V(λ) ——明视觉光谱光效率 ;φeλ——光谱辐射通量 , 即在给定波长的附近元限小的范围内 , 单位时间内发出辐射能量的平均。
02光度学与色度学基础
（1）假定点光源的发光强度为I（cd），则它发出的总光通 量等于4πΙ；而一个半径为R的球，总球面积为4πR2。所以点光 源往距离R处所产生的照度E为
E= I R2
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（2）由照度定义推导 距离平方反比定律：
立体角元与面元的关系
点P向一个垂直面元dA所张的立体角dΩ=dA/R2，可得：
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一、视觉与光
1. 辐射波谱及光辐射
以电磁波形式或粒子(光子)形式传播的能量，它们可用 光学元件反射、成像或色散，这种能量及其传播过程被称为 光辐射。
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可见光
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发光强度 I = dΦ dΩ
dΩ: 立体角元，dΦ: 立体角元所包合的光通量 发光强度单位: cd(坎德拉)。
发光强度与光通量之间的另一个关系
Φ = ∫ΩIdΩ
对于一个各向同性的点光源，它向空间所有方向发出的光 强度均相等，且等于G cd，则它发出的总光通量为4πG 1m。
当人由暗环境进入亮环境时，看不清物体，但经过一段时 间后，人眼适应了，能够获得清晰的视觉，这种适应过程称为 明适应。
明适应包含的两种生理过程： • 减少射入眼内的光能； • 人眼由杆体细胞起作用转变成锥体细胞起作用。
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暗适应
当人由亮环境进入暗环境时，开始人眼看不清周围的物 体，经过一段时间，人眼睁大，同时人眼由锥体细胞起作用 转变成杆体细胞起作用，因此人眼适应了新的亮度水平，能 够看清周围物体。
E= I R2
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（2）由照度定义推导 距离平方反比定律：
立体角元与面元的关系
点P向一个垂直面元dA所张的立体角dΩ=dA/R2，可得：
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一、视觉与光
1. 辐射波谱及光辐射
以电磁波形式或粒子(光子)形式传播的能量，它们可用 光学元件反射、成像或色散，这种能量及其传播过程被称为 光辐射。
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可见光
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发光强度 I = dΦ dΩ
dΩ: 立体角元，dΦ: 立体角元所包合的光通量 发光强度单位: cd(坎德拉)。
发光强度与光通量之间的另一个关系
Φ = ∫ΩIdΩ
对于一个各向同性的点光源，它向空间所有方向发出的光 强度均相等，且等于G cd，则它发出的总光通量为4πG 1m。
当人由暗环境进入亮环境时，看不清物体，但经过一段时 间后，人眼适应了，能够获得清晰的视觉，这种适应过程称为 明适应。
明适应包含的两种生理过程： • 减少射入眼内的光能； • 人眼由杆体细胞起作用转变成锥体细胞起作用。
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暗适应
当人由亮环境进入暗环境时，开始人眼看不清周围的物 体，经过一段时间，人眼睁大，同时人眼由锥体细胞起作用 转变成杆体细胞起作用，因此人眼适应了新的亮度水平，能 够看清周围物体。
光度学与色度学-2
– 如：蓝布在日光照射下，只反射蓝光而吸收其他光；如 蓝布在日光照射下，只反射蓝光而吸收其他光； 果分别在红、 绿光的照射下，会呈现黑色； 果分别在红、黄、绿光的照射下，会呈现黑色； – 红玻璃在日光照射下，只透射红光，所以呈现红色。 红玻璃在日光照射下，只透射红光，所以呈现红色。
• 表征颜色的深浅程度，即颜色的浓度 表征颜色的深浅程度，
光度学与色度学基础
杨晓占 光电信息学院
人眼是一个光轴可变的成像系统，具有快速无极变 人眼是一个光轴可变的成像系统， 焦，自动光圈调整等功能，且能自动适应环境亮度 自动光圈调整等功能，
• 例：1. 谱辐射通量为 谱辐射通量为164W的660nm红光与 的 红光与1W的 的 红光与 555nm绿光发生雷同亮暗感触。求660nm红光的 绿光发生雷同亮暗感触。 绿光发生雷同亮暗感触 红光的 视见函数值。 视见函数值。
• 色度：色调和饱和度合称色度。 色度：色调和饱和度合称色度。
– 既说明彩色光颜色的类别，又说明彩色的深浅 既说明彩色光颜色的类别， 程度。 程度。 – 在彩色电视系统中，所谓传输彩色图像，实际 在彩色电视系统中，所谓传输彩色图像， 上是传输图像像素的亮度和饱和度。 上是传输图像像素的亮度和饱和度。
• 问：如何测量手电或者LED的发光强度？ 如何测量手电或者 的发光强度？ 的发光强度
– 答：在黑暗中把照度表的探头放到地上，距离1米处 在黑暗中把照度表的探头放到地上，距离 米处 的把手电或LED向下照射测得照度的勒克司值，就是 向下照射测得照度的勒克司值， 的把手电或 向下照射测得照度的勒克司值 其发光强度的cd值 其发光强度的 值。
色度学
• 色光的明暗程度，与能量有关 色光的明暗程度， • 彩色光的亮度正比于光通量 • 物体各点的亮度正比于该点反射和透射光通量 • 光源功率越大，物体反射能力越强，越亮，反之 光源功率越大，物体反射能力越强，越亮， 越暗。 越暗。
• 表征颜色的深浅程度，即颜色的浓度 表征颜色的深浅程度，
光度学与色度学基础
杨晓占 光电信息学院
人眼是一个光轴可变的成像系统，具有快速无极变 人眼是一个光轴可变的成像系统， 焦，自动光圈调整等功能，且能自动适应环境亮度 自动光圈调整等功能，
• 例：1. 谱辐射通量为 谱辐射通量为164W的660nm红光与 的 红光与1W的 的 红光与 555nm绿光发生雷同亮暗感触。求660nm红光的 绿光发生雷同亮暗感触。 绿光发生雷同亮暗感触 红光的 视见函数值。 视见函数值。
• 色度：色调和饱和度合称色度。 色度：色调和饱和度合称色度。
– 既说明彩色光颜色的类别，又说明彩色的深浅 既说明彩色光颜色的类别， 程度。 程度。 – 在彩色电视系统中，所谓传输彩色图像，实际 在彩色电视系统中，所谓传输彩色图像， 上是传输图像像素的亮度和饱和度。 上是传输图像像素的亮度和饱和度。
• 问：如何测量手电或者LED的发光强度？ 如何测量手电或者 的发光强度？ 的发光强度
– 答：在黑暗中把照度表的探头放到地上，距离1米处 在黑暗中把照度表的探头放到地上，距离 米处 的把手电或LED向下照射测得照度的勒克司值，就是 向下照射测得照度的勒克司值， 的把手电或 向下照射测得照度的勒克司值 其发光强度的cd值 其发光强度的 值。
色度学
• 色光的明暗程度，与能量有关 色光的明暗程度， • 彩色光的亮度正比于光通量 • 物体各点的亮度正比于该点反射和透射光通量 • 光源功率越大，物体反射能力越强，越亮，反之 光源功率越大，物体反射能力越强，越亮， 越暗。 越暗。
光度学与色度学基础
经测试得到并进行数学处理的视见函数是一个归一化函数，实际上 视见函数对于每个波长都有明确的光谱光效能值。
光电子科学与工程学院 光电信息技术研究所 刘斌昺 2006年10月
应该将物体辐射光的能力用物体的能量辐射 能力和视见函数综合起来表述。
光电子科学与工程学院 光电信息技术研究所 刘斌昺 2006年10月
电视信号的频谱在哪里？手机信号的频谱呢？
光电子科学与工程学院 光电信息技术研究所 刘斌昺 2006年10月
怎样比较两个物体哪个更亮？ 怎样比较两个光源哪个发光效率更高？
光度学
色度学
怎样定量的表述一个物体的颜色？ 怎么定量的区分鲜红色和暗红色的差异？
光电子科学与工程学院 光电信息技术研究所 刘斌昺 2006年10月
第二章 光度学与色度学基础
光电子科学与工程学院 光电信息技术研究所 刘斌昺 2006年10月
图像信息的重要性
图像是用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得 的，可以直接或间接作用于人眼并进而产生视知觉的实体。
科学研究和统计表明，人类从外界获得的信息约有75％来自视觉 系统，也就是从图像中获得的。例如照片、绘图、视频等等。
光出射度
光电子科学与工程学院 光电信息技术研究所 刘斌昺 2006年10月
光照度
一些实际情况下的光照度值（单位：lx）
场景
照度值
无月夜地面上
3×10-4
满月夜地面上
0.2
办公室桌面
20～100
晴朗的夏日在采光良好的室内 100～500
夏日太阳不直接照射的露天地面 1，000～10，000
光电子科学与工程学院 光电信息技术研究所 刘斌昺 2006年10月
视觉有三种特性，从描述视觉特性的心理物理量来 看，它们是亮度、主波长、纯度；从相应的心理量来 看，它们是明度、色度、饱和度。
光电子科学与工程学院 光电信息技术研究所 刘斌昺 2006年10月
应该将物体辐射光的能力用物体的能量辐射 能力和视见函数综合起来表述。
光电子科学与工程学院 光电信息技术研究所 刘斌昺 2006年10月
电视信号的频谱在哪里？手机信号的频谱呢？
光电子科学与工程学院 光电信息技术研究所 刘斌昺 2006年10月
怎样比较两个物体哪个更亮？ 怎样比较两个光源哪个发光效率更高？
光度学
色度学
怎样定量的表述一个物体的颜色？ 怎么定量的区分鲜红色和暗红色的差异？
光电子科学与工程学院 光电信息技术研究所 刘斌昺 2006年10月
第二章 光度学与色度学基础
光电子科学与工程学院 光电信息技术研究所 刘斌昺 2006年10月
图像信息的重要性
图像是用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得 的，可以直接或间接作用于人眼并进而产生视知觉的实体。
科学研究和统计表明，人类从外界获得的信息约有75％来自视觉 系统，也就是从图像中获得的。例如照片、绘图、视频等等。
光出射度
光电子科学与工程学院 光电信息技术研究所 刘斌昺 2006年10月
光照度
一些实际情况下的光照度值（单位：lx）
场景
照度值
无月夜地面上
3×10-4
满月夜地面上
0.2
办公室桌面
20～100
晴朗的夏日在采光良好的室内 100～500
夏日太阳不直接照射的露天地面 1，000～10，000
光电子科学与工程学院 光电信息技术研究所 刘斌昺 2006年10月
视觉有三种特性，从描述视觉特性的心理物理量来 看，它们是亮度、主波长、纯度；从相应的心理量来 看，它们是明度、色度、饱和度。
第一章 光度学和色度学ppt
第1章 光度学和色度学 描述光源色相常用"色温",它源于绝对黑体加热在不同温度下有 不同的发光颜色,通常称该温度(用绝对温度K)为该光色的色 温."相关色温"指光色最接近黑体某温度之光色的色温值.相同 色温光源的相对功率谱不一定相同,即颜色具有同色异谱色.
我们知道,温度在绝对零度(-273°C)以上的物体都会有连 续的电磁辐射.但是不同的物体的辐射能量是不同的.为了衡量物 体的电磁辐射能量的大小,人们设定了一个标准——绝对黑体.绝 对黑体是指在任何温度下,对于各种波长的电磁辐射的吸收系数恒 等于1的物体.自然界并不存在绝对黑体.绝对黑体是一个理想化的 参考模型.在遥感热红外扫描仪系统中,装有高温黑体和低温黑体, 作为探测地物热辐射的参考源.实用的绝对黑体是由人工方法制成 的.一般说,物体的辐射能量与其表面温度有关,温度越高,辐射 能量越大.换句话说,物体的辐射能随其温度变化,辐射能的光谱 分布也随之变化
第1章 光度学和色度学
当l <380nm和l >780nm时,V(l )=0.这说明紫外线 和红外线的射功率再大,也不能引亮度感觉,所以红 外线和紫外线是不可见光.这也是自然选择的结果. 假如人眼对红外线也能反映,那么这种近似光雾的热 辐射将会成为人们观察外部世界的一种干扰.
第1章 光度学和色度学
第1章 光度学和色度学
课程回顾
第1章 光度学和色度学
光和物体的颜色 客观现实中物体的颜色
光源的颜色,直接取决于它的功率谱 ;物体的颜色不仅取决于它的反射特性 和透射特性,而且还与照射光源的功率谱有关
1,在白天 2,在夜晚 主观因素下的物体的颜色
不同的人对于同一功率谱的光的色感可能是不相同的.例如,对于用红砖建 造的房子,视觉正常的人看是红色,而有红色盲的人看是土黄色;同样,他 黄色.由于周围环境的影响,红色盲患者会把他看到的"土黄色" 看绿草坪是黄色 黄色 房子叫做"红色"房子;同样,把他看到的"黄色"草坪,叫做绿色草坪, 并认为他看到的"红色"与"绿色"和正常人一样.
光度学,色度学基础知识
光度学基本知识
即得
I cosα I ' cosα ' + 2 R R '2 4 I = 60cd , cosα = ; I ' = 48cd 6 12 cosα ' = 122 + 62 − 42 E=
(
R = 6, R' = 122 + 62 − 42
(
)
)
最后得
60 × 4 48 × 12 E= + = 1.385lx 3 3 6 164
其中 :[C]——某一特定颜色 , 即被匹配的颜色 ; [R]、[G] 、[B]——红、绿、蓝三原色 ; r 、 g 、 b ——红、绿、蓝二原色的比例系数 , 以表示相对刺激量 ; ≡——表示匹配关系 , 即在视觉上颜色相同 , 而不是指能量或光谱成分相同
三原色系数相加等于 1, 即 r+g+b=1
饱和度= 单色光流明数/（单色光流明数+白光流明数）
明度 用它来标志颜色的明亮程度。用颜色的总流明数表示。 色调和饱和度合称色品，是颜色的色度学特征；亮度是颜色的光度学 特征。色调、饱和度和明度这三个感觉量一起决定了颜色的特征。
色度学基本知识
四、表色系统
表色系统可分为两大类。一类是以彩色的三个特性为依据 , 即按色 调、明度和饱和度来分类 ; 另一类是以三原色说为依据 , 即任一给定 的颜色可以用三种原色按一定比例混合而成。在此 , 简单介绍一下后 一类表色系统——三色分类系统。该系统是以进行光的等色实验结果 为依据、由三刺激表示的体系。用的最广泛的是 CIE 表色系统。 视觉器官对剌激具有特殊的综合能力 , 即无论受单一波长的单色光刺 激还是受一束包含各种波长的复合光剌激 , 眼睛都只产生一种颜色感 受。研究证明 , 光谱的全部颜色可用红、绿、蓝三种光谱波长的光按 不同比例混合而成。用不同比例的上述三种原色相加混合成一种颜 色 , 用颜色方程可表达为 [C]≡r[R]+g[G]+b[B]
光度学基础和色度学简介
（9－4）
▪
光亮度的示意图如图9－1所示。设面元面积为，微小立体角为，
面元法线为，空间某方向与夹角为，在此方向在立体角内辐射的
光通量为，则光亮度
▪
L d I N
（9－5）
cosdAd cosdA
三.光度量和辐射量之间的关系
1、光谱光效率函数
物体（光源）做为电磁波的辐射体，其辐射通量 e是波长的函数，用 e() 表
——波长 507nm单色光的光谱光效率值。
V () ——明视觉时的视见函数。
V () ——暗视觉时的视见函数。
对于人眼，一般取明视觉的绝对光谱光效率值，用 K 表示，即 K Km
至于其它接收器件，有效光通量的计算公式相同，但式中 K 、V () 、T (不) 同。
如锑铯光电管不能接收 600nm 以上的红光，红外CCD器件不能接收可见光，
硅光电池的光谱光效率函数也与人眼的光谱光效应函数不同。一些热敏元件
的响应系数则所有波段均是相同的。故（9－6）式为通用的公式，根据不同
的光源，光能传输系统、接收器件代入不同的参量。
四、余弦辐射体
由（9－6）式可以看出，一般的发光面在空间不同方向的光亮度是不同的。
从应用的角度希望成像系统的物面在空间各方向的光亮度相同。具有这种性
目视仪器，即人眼为接收器件的系统， V () 又称为视见函数。整个成像系统
在 1 ~ 2 波段范围内有效光通
Km
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2 1
e
(
)T
(
)V
(
)d
（9－6）
式中 Km 是视见函数的最大值（规化为1）的单色光波的辐射通量和光通量的转
FPD第一章 光度学和色度学基础
9 CIE色度图
单色光 光谱轨迹曲线
复合光
纯紫曲线 非光谱色光 轨迹
10 色坐标计算
例如 λ＝450nm的单色光，由表得: X＝x＝ 0.3362，Y＝y＝ 0.0330，Z＝z＝ 1.7121 则 x＝x/(x+y+z)＝0.1615 y＝y/(x+y+z)＝0.0159 z＝z/(x+y+z)＝0.8226 将可见光各波长的x、y值均在CIE 色度上画出，则可得所 有可见光的色坐标为一舌形曲线。自然界中任何一种可能 的颜色都在舌形及其下端连线之内，此范围外的点均为不 存在的颜色。一个光源的发光光谱I(λ)是已知的， 则发光 色度可用下面的方法计算： Ｘ＝ΣI(λ) x Ｙ＝ΣI(λ) y Ｚ＝ΣI(λ) z 再归一化。
第一章 光度学和色度学基础
１ 亮度
亮度：亮度是指发光体(反光体)表面发光(反光)强弱的物理量。 不仅与客观有关，而且与人的视觉有关，它是一个心理物理 量。 Pe()是辐射能量—客观物理量，V()是相对视见函数。人眼作为 光接收器，对各种波长的光的灵敏度不一样，只对可见光380 －780nm能感受，因而紫外光、红外光的辐射虽也是功率辐 射，但却亮度为零。人眼作为一个生理因素，随年龄，生理因 素而异。 亮度的单位是坎德拉/平方米(cd/m2)，旧单位也用尼特(nit) 。
16 色域与显示效果
左为50% NTSC，右为80% NTSC
17 LCD Backlight and Color Gamut
CFs, CCFL, LED CIE 1976 Chromaticity
CCFL
LED
400
450
500
550
600
650
色度学和光度学的基本概念
光源类型 光效（lm/W)
钨丝灯
10~20
30 30~60
光效（lm/W)=流明数÷电功率
卤钨灯 荧光灯
高压泵灯
LED
60~70
90~100
10
3、光强
光强：单位立体角中的光通量(cd)。表征光源各个角度的发 光强度。
Led 配光曲线
11
4、照度
照度：单位面积内的光通量（lx）。表征物体被光源照亮的 强度。 下图为平常生活照度
环境 烈日 阴天 阅读 办公室、教室 满月 星光 照度（lx） 100000 8000 500 300 0.2 0.0003
12
5、亮度
亮度：单位面积内的光强度（nit)。表征人眼所接受光通量 的强度。
人眼所能接受的最大光亮度为3000nit，再大人眼感觉眩光。13来自 Z kx
400
X X Y Z Y y X Y Z Z z X Y Z
4
S(λ)为光源的光谱功率分布 R(λ)为物体的透射反射函数
3、RGB模型
•最典型最常用的面向 硬设备的彩色模型是 RGB模型。电视摄像机 和彩色扫描仪都是根据 RGB模型工作的。RGB 模型是一种与人的视觉 系统结构密切相连的模 型。 •国际照度委员会CIE所 规定的红绿蓝这三种基 本色的波长分别为 700nm，546.1nm， 435.8nm。
• HSV色彩模型使用了用户直观的 颜色描述方法，用H表示色调、S 表示饱和度，V表示明度值。 • 色调H由角度表示，它反映了颜 色最接近什么样的光谱波长，即光 的不同颜色。通常假定0°表示的 颜色为红色， 120°的为绿色， 240°的为蓝色。从0°到360°的 色相覆盖了所有可见光谱的彩色。 • 饱和度S表征颜色的深浅程度， 饱和度越高，颜色越深。
钨丝灯
10~20
30 30~60
光效（lm/W)=流明数÷电功率
卤钨灯 荧光灯
高压泵灯
LED
60~70
90~100
10
3、光强
光强：单位立体角中的光通量(cd)。表征光源各个角度的发 光强度。
Led 配光曲线
11
4、照度
照度：单位面积内的光通量（lx）。表征物体被光源照亮的 强度。 下图为平常生活照度
环境 烈日 阴天 阅读 办公室、教室 满月 星光 照度（lx） 100000 8000 500 300 0.2 0.0003
12
5、亮度
亮度：单位面积内的光强度（nit)。表征人眼所接受光通量 的强度。
人眼所能接受的最大光亮度为3000nit，再大人眼感觉眩光。13来自 Z kx
400
X X Y Z Y y X Y Z Z z X Y Z
4
S(λ)为光源的光谱功率分布 R(λ)为物体的透射反射函数
3、RGB模型
•最典型最常用的面向 硬设备的彩色模型是 RGB模型。电视摄像机 和彩色扫描仪都是根据 RGB模型工作的。RGB 模型是一种与人的视觉 系统结构密切相连的模 型。 •国际照度委员会CIE所 规定的红绿蓝这三种基 本色的波长分别为 700nm，546.1nm， 435.8nm。
• HSV色彩模型使用了用户直观的 颜色描述方法，用H表示色调、S 表示饱和度，V表示明度值。 • 色调H由角度表示，它反映了颜 色最接近什么样的光谱波长，即光 的不同颜色。通常假定0°表示的 颜色为红色， 120°的为绿色， 240°的为蓝色。从0°到360°的 色相覆盖了所有可见光谱的彩色。 • 饱和度S表征颜色的深浅程度， 饱和度越高，颜色越深。
光度学和色度学基本概念
⎧ X = k 780 p(λ ) x (λ )dλ ∫380 ⎪ 780 ⎪ ⎨Y = k ∫380 p(λ ) y (λ )dλ ⎪ 780 ⎪Z = k ∫380 p(λ ) z (λ )dλ ⎩
1931色匹配函数，如图3所示。
（1-8）
其中X, Y, Z是刺激值；P (λ)是刺激物的光谱功率分布； x , y , z 是国际公认的CIE 注：CIE 1931“CIE 1931 XYZ标准色度系统”是从2°观察视场的相应匹配实验中得出 来， 然而， 色匹配是与刺激物的尺寸相关的， 所以CIE于1964年介绍了另外一套XYZ色度系统， 该系统是在10°观察视场下得到的。然而除非特别说明，一般采用CIE 1931 2°观察视场。
780 780
Φ v = ∫ Φ (λ )dλ = 683∫ V (λ ) ⋅ Φ e (λ )dλ
380 380
（1-3）
�
1.5. 发光强度
发光强度是表征光源在一定方向范围内发出的
光通量的空间分布的物理量，它可用点光源在单位立 体角中发出的光通量的数值来量度，可表达为：
I=
dΦ dΩ
（1-4）
式中 dΩ是点光源在某一方向上所张的立体角元。 一般来说，发光强度随方向而异，用极坐标 (θ,φ) 来描写选定的方向时，I(θ,φ)表示沿该方向的发光强度。 图 1.2: 光强示意图
�
1.7 亮度
单位表面上在某一方向的光强密度， 它等于该方向上的发光强度和此表面在该方向上的
投影面积之比。即被视物体在视线方向单位投影面积上的发光强度。
图 1.4: 亮度示意图
L=
d Φ dI = dΩ ⋅ dA ⋅ cos θ dA ⋅ cos θ
2
FPD第一章光度学和色度学基础
亮度第一章光度学和色度学基础１亮度可见度２可见度3 光通量光通量是按人眼的光感觉来度量的辐射功率，用符号3相对视见函数视见函数3相对视见函数暗适应双重视觉论锥体细胞明视觉杆体细胞暗视觉４各种亮度的实例5颜色的基本特性什么是颜色视觉系统能感觉的波长范围为纯颜色用光的波长定义，称为光谱色用不同波长的光进行组合时可产生相同的颜色感觉显示器件的多色性可大大增加显示的信息和功能。
颜色是可以定量表示的。
5颜色的基本特性5颜色的基本特性颜色消色和彩色光谱色和混合色5颜色的基本特性CIE(国际照明委员会)表色体系孟塞尔表色体系色调、明度、饱和度6CIE 1931标准色度系统定量表示颜色的体系称为色坐标，发光的颜色可由色坐标中的点来表示。
6CIE 1931标准色度系统７三基色标准的光谱分布-光谱三刺激值８CIE 1931 标准色度观察者光谱三刺激值x y z x y z单色光复合光9CIE 色度图10 色坐标计算＝450nm的单色光，由表得x y zx x+y+zy x+y+zz x+y+z自然界中任何一种可能的颜色都在舌形及其下端连线之内，此范围外的点均为不存在的颜色。
xyz10 单色光色坐标计算x(λ)、y(λ) 、z(λ)x(λ)y(λ)z(λ)11色差椭圆图向各个方向的辐射线11恰可察觉色差椭圆图12主波长和色纯度颜色S 1的主波长颜色S 2的补色波长13等色调波长线和等饱和度线等色调波长线：等饱和度线14 电视的色域15 色域（Color Gamut）计算公式15 色域（Color Gamut）计算公式16 色域与显示效果40045050055060065070017LCD Backlightand Color Gamut CFs, CCFL, LED CIE 1976 Chromaticity CCFL LEDMost NB & LCD monitorsuse LED BLU R. Lu et al, Opt. Express 14, 6243 (2006)18 孟塞尔表色体系 用色调、饱和度和明色调用角度标定，红饱和度的深浅用半径明度用垂直轴表示采用色调Ｈ、明度Ｖ。
工程光学基础光度学和色度学基础
在整个可见光谱范围内：
明视觉：
780
? ? v ? 380 KmV (? )? e (? )d?
暗视觉：
780
? ? v ? 380 Km?V ?(? )? e (? )d?
四 、光传播过程中光学量的变化规律 1. 点光源在与之距离为r处的表面形成的照度
d? E?
dA
d? ? Id?
d?
?
cos?dA
r2
d?
?
I cos?dA
r2
E
?
I r2
cos ?
I为发光强度
点光源在被照表面形成的照度与被照面到 光源距离的平方成反比—照度平方反比定律。
2. 面光源在与之距离为 r处的表面上形成的照度
E
?
d? dA
?
LdAs cos?1 cos? 2
r2
3. 单一介质元光管内光亮度的传递
两个面积很小的截面构成的直纹曲面包围的 空间，就是一个元光管。
光在元光管传播，无光能损失。
d?
1
?
L1 cos?1dA1d?
1
?
L1 cos?1dA1
dA2 cos? 2
r2
同理：
d?
2
?
L2
cos? 2dA2
dA1 cos?1
r2
d? 1 ? d? 2 ? L1 ? L2
所以，光在元光管内传播，各截面上的光亮度相同
光源 名 称
在地球上看到的太阳 普通电弧 太阳照射下漫射的白色表面 钨丝白炽灯灯丝 在地球上看到的月亮表面 人工照明下书写阅读时的纸面 白天的晴朗天空 超高压气体放电灯
亮 度 （cd/m2）
15×108 15×107 3×10 4 (500~1500) ×104 25×102
光度学和色度学汇总
（对绿色最敏感、红色次之、蓝色最弱，所以常作为三基色） – 人类利用它分辨物体细节。
• 杆状体（柱细胞）---夜视觉（适暗视觉）
– 约75,000,000～150,000,000个； – 对颜色不敏感，适应于低照度；
– 柱细胞主要提供视野的整体视象。
因此看到的物体白天有色彩，夜里看不到色彩
（2）人眼的亮度感觉特性
烛光（Candle Power,c）——1c是指标准蜡烛发出的光。
坎德拉（Candle,cd）——1cd就是“完全辐射体”加温到铂的熔点时从 1cm2表面面积上发出的光的1/60 在实用中可以认为1c=1cd
光通量
光通量是每秒钟内光流量的度量，其单位是流明（lm） 流明是指与1cd的光源相距的单位距离，与入射光相垂直的单位面积上每 秒钟流经的光流量叫1lm
纳克方块是个有歧义性的图，一种诠释方式是在一个较高位置看透明立方体 的俯视图；另一种诠释方式是在一个较低位置看透明立方体的仰视图。 人类的视觉系统在接收这类的图像时，会设法诠释图像的各部份，使整 体的图像没有矛盾之处。有时会用纳克方块来测试人人类视觉系统的电脑 模型，测试电脑模型是否可以像人类视觉系统一样的诠释这个图象。 大多数的人在看纳克方块时，会将左前方的面视为立方体最接近观察者的 一面，也许是因为人们在物体上方俯视物体的机率远高于物体下方仰视物 体的情形，因此大脑倾向以这个的方式来诠释图像。
（2）对比灵敏度
（3）亮度的感觉
dI d ln I I
（4）马赫效应
马赫带效应
（5）同时对比度
（ 6） 空间 错觉 和假 轮廓
纳克方块（Necker cube），或称为内克尔立方体，是一个错视的图像， 由瑞士晶体学家路易斯· 艾伯特· 纳克在其1832年发表的论文中首次提出。 纳克方块是一个由12条线组成的图像，是等大透视的角度绘画一个立方体， 等长的平行线不论其远近，在图中会画成等长的平行线，其中没有任何关于 立体的资讯。因此对于立方体的放置位置及观看角度会有模棱两可的诠释。
• 杆状体（柱细胞）---夜视觉（适暗视觉）
– 约75,000,000～150,000,000个； – 对颜色不敏感，适应于低照度；
– 柱细胞主要提供视野的整体视象。
因此看到的物体白天有色彩，夜里看不到色彩
（2）人眼的亮度感觉特性
烛光（Candle Power,c）——1c是指标准蜡烛发出的光。
坎德拉（Candle,cd）——1cd就是“完全辐射体”加温到铂的熔点时从 1cm2表面面积上发出的光的1/60 在实用中可以认为1c=1cd
光通量
光通量是每秒钟内光流量的度量，其单位是流明（lm） 流明是指与1cd的光源相距的单位距离，与入射光相垂直的单位面积上每 秒钟流经的光流量叫1lm
纳克方块是个有歧义性的图，一种诠释方式是在一个较高位置看透明立方体 的俯视图；另一种诠释方式是在一个较低位置看透明立方体的仰视图。 人类的视觉系统在接收这类的图像时，会设法诠释图像的各部份，使整 体的图像没有矛盾之处。有时会用纳克方块来测试人人类视觉系统的电脑 模型，测试电脑模型是否可以像人类视觉系统一样的诠释这个图象。 大多数的人在看纳克方块时，会将左前方的面视为立方体最接近观察者的 一面，也许是因为人们在物体上方俯视物体的机率远高于物体下方仰视物 体的情形，因此大脑倾向以这个的方式来诠释图像。
（2）对比灵敏度
（3）亮度的感觉
dI d ln I I
（4）马赫效应
马赫带效应
（5）同时对比度
（ 6） 空间 错觉 和假 轮廓
纳克方块（Necker cube），或称为内克尔立方体，是一个错视的图像， 由瑞士晶体学家路易斯· 艾伯特· 纳克在其1832年发表的论文中首次提出。 纳克方块是一个由12条线组成的图像，是等大透视的角度绘画一个立方体， 等长的平行线不论其远近，在图中会画成等长的平行线，其中没有任何关于 立体的资讯。因此对于立方体的放置位置及观看角度会有模棱两可的诠释。
工程光学 第五章 光度学和色度学基础
通过改变参加混色的各颜色的量，使混合色与 指定颜色达到视觉上相同的过程---颜色匹配 1. 颜色转盘法
简单易行 难以定量实验
2. 色光混合匹配实验
a）
b）
二. 颜色方程式
(C ) R( R) G (G ) B( B) (C ) B( B) R( R) G (G ) (C ) R( R) G (G ) B( B)
LdA
2 0
U
0
sin cosdd
LdAsin 2 U 当U / 2时, LdA (余弦辐射体向 2立体角空间发出的总光 通量)
余弦辐射体的光出射度为：
M L dA
第三节 成像系统像面的光照度 一. 轴上像点的光照度
根据反射定律可得： 反射 L1 L
同理： d L cosiddA d L cosiddA d (1 )d (能量守恒)
根据上图可得： d sin idid 根据折射定律可得： n 2 所以：
二. 光学量
与辐射量相对应，有以下的光学量（下标V） 1.光通量，单位流明；对人眼刺激程度，（辐通量 2.光出射度；（辐出度） 3.光照度；（辐照度） 4.发光强度；（辐强度） 5.光亮度。（辐亮度）
发光强度的单位为坎德拉，是国际单位制七个 基本量之一，规定为：一个光源发出频率为 540*1012Hz的单色光，在一定方向的辐射强度 为：1/683W/sr, 则该方向上的发光强度为1坎。
第七节 色度学中的几个概念 三. 三刺激值 刺激值：匹配某种颜色时所需的三原色的量。 颜色方程中的R、G、B就是三刺激值。 三刺激值是用色度学单位来度量的，规定匹配 特定的标准白光的三刺激值相等，均为1个单位。 四. 光谱三刺激值和颜色匹配函数
光度学和色度学
人眼不能感觉出来的亮度差别在重现图像时不必精确地复制出来。
（3）人眼的视觉惰性
当有光脉冲刺激人眼时，视觉的建立和消失都需要一定的过程，即具有一定 的惰性。光源消失以后，景物影响会在视觉中保留一段时间，称为视觉暂留或 视觉惰性现象。视觉暂留时间在0.05～0.2秒。
实验表明，若景物以间歇性光亮重复呈现，只要重复频率大于20赫兹，视 觉上始终保留有景物存在的印象。该重复频率可称为融合频率。人眼感觉的连 续性是活动画面有连续感的前提。在荧光屏上，电视图像是几十万个象素按一 定顺序轮流发光形成，然而人们看到的是每幅完整的画面在整体的发光，获得 一幅幅连续画面印象的感觉，正是视觉暂留效应的结果。
（2）对比灵敏度
（3）亮度的感觉
d
ln
I
dI Iቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（4）马赫效应
马赫带效应
（5）同时对比度
（6） 空间 错觉 和假 轮廓
纳克方块（Necker cube），或称为内克尔立方体，是 由瑞士晶体学家路易斯·艾伯特·纳克在其1832年发表的 纳克方块是一个由12条线组成的图像，是等大透视的角 等长的平行线不论其远近，在图中会画成等长的平行线 立体的资讯。因此对于立方体的放置位置及观看角度会
– 视觉细胞--接收光 • 杆状体 • 锥状体
– 水平细胞 – 神经结细胞等 • 晶状体-强大的自动调焦能力
视网膜成像－快速自动变焦，自动光圈调整，光轴可变， 环境亮度自适应－一个功能很强大的成像系统
锥状体（锥细胞）—白昼视觉（适亮视觉）
约6,000,000到7,000,000个； 对颜色很敏感，适应于强照度； 分为3种：
因此看到的物体白天有色彩，夜里看不到色彩
（2）人眼的亮度感觉特性
（3）人眼的视觉惰性
当有光脉冲刺激人眼时，视觉的建立和消失都需要一定的过程，即具有一定 的惰性。光源消失以后，景物影响会在视觉中保留一段时间，称为视觉暂留或 视觉惰性现象。视觉暂留时间在0.05～0.2秒。
实验表明，若景物以间歇性光亮重复呈现，只要重复频率大于20赫兹，视 觉上始终保留有景物存在的印象。该重复频率可称为融合频率。人眼感觉的连 续性是活动画面有连续感的前提。在荧光屏上，电视图像是几十万个象素按一 定顺序轮流发光形成，然而人们看到的是每幅完整的画面在整体的发光，获得 一幅幅连续画面印象的感觉，正是视觉暂留效应的结果。
（2）对比灵敏度
（3）亮度的感觉
d
ln
I
dI Iቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（4）马赫效应
马赫带效应
（5）同时对比度
（6） 空间 错觉 和假 轮廓
纳克方块（Necker cube），或称为内克尔立方体，是 由瑞士晶体学家路易斯·艾伯特·纳克在其1832年发表的 纳克方块是一个由12条线组成的图像，是等大透视的角 等长的平行线不论其远近，在图中会画成等长的平行线 立体的资讯。因此对于立方体的放置位置及观看角度会
– 视觉细胞--接收光 • 杆状体 • 锥状体
– 水平细胞 – 神经结细胞等 • 晶状体-强大的自动调焦能力
视网膜成像－快速自动变焦，自动光圈调整，光轴可变， 环境亮度自适应－一个功能很强大的成像系统
锥状体（锥细胞）—白昼视觉（适亮视觉）
约6,000,000到7,000,000个； 对颜色很敏感，适应于强照度； 分为3种：
因此看到的物体白天有色彩，夜里看不到色彩
（2）人眼的亮度感觉特性
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黄绿色 560 530nm， 青 紫
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紫外辐射 紫外辐射的波长范围是40010 nm。通常将其 分为三部分：近紫外、远紫外和极远紫外(真空紫 外辐射)。
红外辐射 红外辐射的波长范围位于0.761000m。通常 分为近红外、中红外和远红外。
360
扇形衰减器
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二、光度学
1. 光通量和发光强度
光通量是指能够被人的视觉系统所感受到的那部分光辐 射功率的大小的量度。单位是lm(流明)。 它表示用标准眼来评价的光辐射通量，可用下式求出：
K m e , V ( )d
即
E
I cos 2 R
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3. 亮度及朗伯定律
亮度表示每单位面积上的发光强度。
dI L dA
亮度的单位为cd/m2。
如果这个面的法线与观察方 向所成的角度为时，上式将变 为
L
dI dAcos
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（3）视网膜的部位；
（4）光的颜色； （5）背景光。
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塔尔波特(Talbot)定律：
当周期光信号的频率高于临界频率时，眼睛对这种周期变化 光的感觉就象一个恒定光一样，其视亮度为
1 T L L(t )dt T 0
L(t)：周期变化光的实际亮度； T：周期。 扇形衰减器的透过率：
光暗适应过程表示为
光
视紫红质 视黄醛 蛋白质
暗
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视敏度和细节视觉：
视敏度是指分辨物体精细形状的能 力。若用V表示视敏度，则可用视角 的倒数来表示视敏度，即：
V 1
由
得 V
D 3438 d
通常取可辨视角为1´时的视力为正常视敏度，这时在视网膜上的 像高为4m。
当人由亮环境进入暗环境时，开始人眼看不清周围的物 体，经过一段时间，人眼睁大，同时人眼由锥体细胞起作用 转变成杆体细胞起作用，因此人眼适应了新的亮度水平，能 够看清周围物体。
阈限
暗适应时间
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暗适应的主要机制
视觉由中央视觉变为边缘视觉，杆体细 胞在暗适应过程中对光的敏感性可以增加几 十万倍，因而适应的范围宽广。
由于
d I d
故有
d 2 L ddA cos
这是亮度更通用表达式。亮度不仅可用来描述一个发光面，而 且还可以用来描述光路中的任意一个截面所包含的光通量除以 这束光的横截面积和这束光的立体角。
朗伯定律
如果有一个面积为A的均匀发光面，它在某一方向上的 亮度为L，则它在这个方向上的发光强度I应为
光度学与 色度学基础
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提
纲
一、视觉与光 1. 辐射波谱及光辐射 2. 眼睛的结构及视觉机理 3. 临界闪烁频率 二、光度学 1. 光通量和发光强度 2. 照度及距离平方反比定律 3. 亮度及朗伯定律 三、色度学 1. 颜色的基本特性及颜色混合 2. 色觉理论 3. 人眼对颜色的辨别能力和彩色视野 4. 色度图 5. 色度学在彩色电视方面的应用
▲
最内层主要含有神经节细胞，它与视神经相联结， 视神经穿过眼球后壁进入脑内的视觉中枢。
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黄斑
位于视网膜中央部位，有一 个呈黄色的锥体细胞密集区。
黄斑中央有一凹窝，称为中 央凹，是视觉最敏锐的地方，锥 体细胞的密度在中央凹处最大。
发光效率：
指消耗单位电功率所产生的光通量，单位为lm/W。 它可表示为：
P
如：白炽灯泡的发光效率为30lm/W；日光灯的发光效率为 100lm/W；彩色显象管荧光粉白场的发光效率为30lm/W； 等离子体显示板的发光效率为1-2lm/W。
发光强度：
为了描述光源在某一指定方向上发出光通量能力的大小。 在指定方向上的一个很小的立体角元内所包含的光通量值，除 以这个立体角元，所得的商为光源在此方向上的发光强度。
1 V ( ) E
V()峰值位臵： 550~560 nm； V’()峰值位臵： 500510 nm。
光谱光效率曲线
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光通量与辐通量的关系式为
明视觉：
暗视觉：
K m e ( )V ( ) d
380
对视敏度影响的因素：
距离、物体亮度、视网膜上的成像位置、物体的对比度等。
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3. 临界闪烁频率
当人眼接受光刺激后，不但有延时效应，而且有暂留 现象。在眼睛接受光脉冲刺激之后，大约要过百分之一 秒，才达到响应的最大值。其残留时间大约为0.1秒。 闪烁消失时对应的频率称为临界闪烁频率。 临界频率的影响因素： （1）光信号强弱，n=alogL+b； （2）发光面积，n=clogA+d；
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2. 眼睛的结构及视觉机理
光线进入眼睛 后产生的知觉称为 视觉。它包括对视 场内物体的明暗、 形状、颜色、运动 以及远近等知觉。
眼睛和脑的关系
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眼球的组成:
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2. 照度及距离平方反比定律
照度是指落到某一面元上的光通量与这个面元面积之商。 也可以说：照度等于单元面积上的光通量。
d E dA
照度的单位叫勒克斯（lx），当1流明的光通量均匀地照射在 1平方米的面积上时，这个面上的照度就等于lx，即 1lx＝1lm/m2。 （1）假定点光源的发光强度为I（cd），则它发出的总光通 量等于4；而一个半径为R的球，总球面积为4R2。所以点光 源往距离R处所产生的照度E为
盲点
由中央凹向外锥体细胞急 剧减少，而杆体细胞逐渐增多。 在离中央凹20。的地方，杆体 细胞的数量最大。在距中央凹 约4mm的鼻侧处，没有视细胞。
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明视觉和暗视觉： (1)明视觉
在光亮(几个cd/m2以上)条件下，人眼的锥体细胞起作用。
血管组织的新陈代谢和维持眼内压。
③晶状体。双凸形弹性透明体。 睫状肌的收缩可改变晶状体的屈光 力。 ④玻璃体。一种透明的半流体。
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光
线
(2)感光系统
视网膜主要由三层 细胞构成。 ▲视细胞层 锥体细胞：具有精细的 分辨能力，能很好地分 辨颜色, 但感光灵敏度 低； 杆体细胞：感光灵敏度 高，但分辨细节的能力 低, 不能分辨颜色。
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一、视觉与光
1. 辐射波谱及光辐射
以电磁波形式或粒子(光子)形式传播的能量，它们可用 光学元件反射、成像或色散，这种能量及其传播过程被称为 光辐射。
波长（m）
10
－14
10
－12
10
－10
10
－8
10
－6
10
－4
10
－2
10
E
I R2
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（2）由照度定义推导 距离平方反比定律：
立体角元与面元的关系
点P向一个垂直面元dA所张的立体角d=dA/R2，可得：
d d I d dA R 2
故可得
d I 2 dA R
由照度的定义可得
I E 2 R
e, —光辐射功率的光谱密集度，即在单位波长间隔内， 光的实际功率。 Km—最大光谱光效能，Km＝683 lm/W 。
例如：一只40W的钨丝灯泡输出的光通量为468 lm； 一只40W的日光灯输出的光通量为2100 lm。
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760
K
'
' m
760
380
e ( )V ' ( ) d
Km＝683 lm/W ，它表示在人眼视觉系统最敏感的波 长(555nm)上，每瓦光功率相应的流明数； K′m＝1725 lm/W；V（）－明视觉光视效率；
V’()－暗视觉光谱光视效率。
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明视觉条件下，锥体细胞能分辨物体的细节，很好地区 分不同颜色。
(2)暗视觉
在暗条件下，亮度约在百分之几cd/m2以下时，人眼的杆 体细胞起作用。
在暗视觉条件下，杆体细胞能感受微光的刺激，但不能 分辨颜色和细节。
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光谱光效率： 眼睛的灵敏度与波长的依赖关系，称为光谱光效率。
明适应
当人由暗环境进入亮环境时，看不清物体，但经过一段时 间后，人眼适应了，能够获得清晰的视觉，这种适应过程称为 明适应。
明适应包含的两种生理过程：
减少射入眼内的光能；