眼睛和视觉
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当明度相同的时候，光视效率与辐通量成反比。 当明度相同的时候，光视效率与辐通量成反比。
第二章 眼睛和视觉
2.2.2 光谱光视效率
如果光通量相同， 如果光通量相同，则Φe(λ1)= Φe(λ2)
V (λ1 ) φv (λ1 ) = V ( λ2 ) φ v ( λ2 )
当辐通量相同的时候， 当辐通量相同的时候，光谱光视效率与光通 量成正比，即感觉越亮的光，其光视效率越大。 量成正比，即感觉越亮的光，其光视效率越大。
S =17⋅ tanα =17⋅ A (mm ) D (b =17mm )
α=A
第二章 眼睛和视觉
2.2 视觉功能
2.2.1 视角、视力与视场 视角、
视角随距离的变化示意图
第二章 眼睛和视觉
2.2 视觉功能
2.2.1 视角、视力与视场 视角、
视力（视敏度）：表示视觉辨认物 视力（视敏度） 体细节和空间轮廓的能力。 体细节和空间轮廓的能力。
第二章 眼睛和视觉 2.2.3 色觉异常
是指不能分辨颜色， 色盲是指不能分辨颜色，其中最常见的是红色 盲和绿色盲。有红色盲的人，对红色光线不敏感。 盲和绿色盲。有红色盲的人，对红色光线不敏感。 有绿色盲的人，对绿色光线不敏感。这两种色盲， 有绿色盲的人，对绿色光线不敏感。这两种色盲， 都不能正确分辨红色和绿色， 都不能正确分辨红色和绿色，他们所能看到的颜 只有蓝色和黄色的区别。 色，只有蓝色和黄色的区别。因缺少含有蓝敏视 色素的感蓝细胞而不能正确分辨蓝色和黄色的色 盲，也是有的，但非常少见。 也是有的，但非常少见。
第二章 眼睛和视觉
2.2 视觉功能
2.2.1 视角、视力与视场 视角、
视场：眼睛视角所对应形成的圆面积。 视场：眼睛视角所对应形成的圆面积。
第二章 眼睛和视觉
2.2.2 光谱光视效率 辐通量相同但波长不同的光在视觉 上所 产生不同明度感受性的度量,（ 产生不同明度感受性的度量 （辐射能转 化为人眼可见光的程度） 并且规定 化为人眼可见光的程度） V(555) = 1 。 φv (λ)=K V(λ)φe(λ)
第二章 眼睛和视觉
2.2.3 色觉异常
道尔顿发现色盲现象。 道尔顿发现色盲现象。 1875年，在瑞典拉格伦 年 曾发生过一起惨重的火 车相撞事故——因为司 因为司 车相撞事故 机是位色盲患者， 机是位色盲患者，看错 了信号。 了信号。
第二章 眼睛和视觉 2.2.3 色觉异常
红色盲(Protanopia)、绿色盲(Deuteranopia) 红色盲(Protanopia)、绿色盲(Deuteranopia) 、 (Protanopia) 蓝黄色盲(Tritanopia) 、锥体细胞单色型色觉 蓝黄色盲(Tritanopia) 杆体细胞色型色觉(Rod (Cone monochromatism) 杆体细胞色型色觉(Rod monochromatism)、红色弱(Protanomaly)、 monochromatism)、红色弱(Protanomaly)、绿色 (Protanomaly) 蓝黄色弱(Tritanomaly) 弱(Duteranomaly) 、蓝黄色弱(Tritanomaly)
第二章 眼睛和视觉
作业
P16 第3～6题
1 V= α(分 )
第二章 眼睛和视觉
2.2 视觉功能
2.2.1 视角、视力与视场 视角、
视力 1.2 1.0 0.8 0.5 0.2 视角 0.83‘ 1‘ 1.25‘ 2‘ 5‘ 5m 视距 物像(mm) 1.25 1.50 1.875 3.00 7.50 视网膜像 (10-3mm) 4.1 4.9 6.1 9.9 24.5
视网膜
锥体细胞 杆体细胞
第二章 眼睛和视觉
2.1 眼球的构造及各部分的主要功能 视网膜上像的形成
人眼与照相机的构造的对应关系
照相机 暗箱 镜头 快门 光圈 胶片 人眼 巩膜和脉络膜 角膜和晶状体 眼皮 虹膜 视网膜
第二章 眼睛和视觉
2.2 视觉功能
2.2.1 视角、视力与视场 视角、
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A
D
物体的大小 视距
第二章 眼睛和视觉
2.2.3 色觉异常
我国男色盲率： 我国男色盲率：4.71±0.074% ± 我国女色盲率：0.67±0.036% 我国女色盲率： ± 我国色盲基因携带者的频率 ：8.98%
第二章 眼睛和视觉
2.2.3 色觉异常
工—正常 正常 山—红绿色盲 红绿色盲 上土—红绿色弱 上土 红绿色弱 读不出—全色盲 读不出 全色盲
φv (λ1 ) = K • V (λ1 ) • φe (λ1 ) φv (λ2 ) = K • V (λ2 ) • φe (λ2 )
第二章 眼睛和视觉
2.2.2 光谱光视效率
当光通量相同时，即对于等明度光谱有： 当光通量相同时，即对于等明度光谱有： Φv(λ1)= Φv(λ2) 所以： 所以：
V (λ1 ) φe (λ2 ) = V (λ2 ) φe (λ1 )
α b
S
物体的像
第二章 眼睛和视觉
2.2 视觉功能
2.2.1 视角、视力与视场 视角、
视角（ ） 视角（α）：物体在眼睛中形成的张角
tan
较小时： 当α较小时： 较小时
α
2
=A
2D
tan
α
2
=α
2
第二章 眼睛和视觉
2.2 视觉功能
2.2.1 视角、视力与视场 视角、
(弧 ) = 57.3A (度 度 ) D D 或 = S (弧 ) = 57.3S (度 α 度 ) b b
第二章 眼睛和视觉 2.2.3 色觉异常
是指分辨颜色的能力差， 色弱是指分辨颜色的能力差，其中最常见的是红色 弱和绿色弱。有红色弱的人，对红色光线不够敏感。 弱和绿色弱。有红色弱的人，对红色光线不够敏感。 有绿色弱的人，对绿色光线不够敏感。这两种色弱， 有绿色弱的人，对绿色光线不够敏感。这两种色弱， 对红色和绿色的分辨能力都比较差。色弱的程度， 对红色和绿色的分辨能力都比较差。色弱的程度， 有轻有重。重度的红、绿色弱，和红、 有轻有重。重度的红、绿色弱，和红、绿色盲差不 多，分辨红、绿色，有很大困难。轻度的红、绿色 分辨红、绿色，有很大困难。轻度的红、 弱，能分辨红、绿两色，但略有困难。 能分辨红、绿两色，但略有困难。
第二章 眼睛和视觉
第二章 眼睛和视觉
主要内容 眼睛的构造和功能 视觉功能
第二章 眼睛和视觉
2.1 眼球的构造及各部分的主要功能
第二章 眼睛和视觉
2.1 眼球的构造及各部分的主要功能 眼球壁（三层）
角膜和巩膜 虹膜和脉络膜 视网膜
眼球内容物
晶体 房水 玻璃体
第二章 眼睛和视觉
2.1 眼球的构造及各部分的主要功能
其中： 其中：φv (λ) 光通量 φe(λ) 辐通量 K 辐射能光当量
第二章 眼睛和视觉
2.2.2 光谱光视效率
V(λ) 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 380 420 460 500 540 580 620 660 700 740 波长 780
第二章 眼睛和视觉
2.2.2 光谱光视效率 对于两个波长的光λ 进行比较， 对于两个波长的光 1、λ2进行比较， 由上式可知： 由上式可知：
第二章 眼睛和视觉 2.2.3 色觉异常
还有一种比较少见的色盲，叫做全色盲。 还有一种比较少见的色盲，叫做全色盲。 全色盲 这样的人， 这样的人，眼睛里的视网膜上缺少感色细 不能分辨任何色彩的颜色， 胞，不能分辨任何色彩的颜色，他们所看 到的世界，就像黑白电视一样，只有白色、 到的世界，就像黑白电视一样，只有白色、 灰色和黑色的区别。 灰色和黑色的区别。
第二章 眼睛和视觉
2.2.2 光谱光视效率
如果光通量相同， 如果光通量相同，则Φe(λ1)= Φe(λ2)
V (λ1 ) φv (λ1 ) = V ( λ2 ) φ v ( λ2 )
当辐通量相同的时候， 当辐通量相同的时候，光谱光视效率与光通 量成正比，即感觉越亮的光，其光视效率越大。 量成正比，即感觉越亮的光，其光视效率越大。
S =17⋅ tanα =17⋅ A (mm ) D (b =17mm )
α=A
第二章 眼睛和视觉
2.2 视觉功能
2.2.1 视角、视力与视场 视角、
视角随距离的变化示意图
第二章 眼睛和视觉
2.2 视觉功能
2.2.1 视角、视力与视场 视角、
视力（视敏度）：表示视觉辨认物 视力（视敏度） 体细节和空间轮廓的能力。 体细节和空间轮廓的能力。
第二章 眼睛和视觉 2.2.3 色觉异常
是指不能分辨颜色， 色盲是指不能分辨颜色，其中最常见的是红色 盲和绿色盲。有红色盲的人，对红色光线不敏感。 盲和绿色盲。有红色盲的人，对红色光线不敏感。 有绿色盲的人，对绿色光线不敏感。这两种色盲， 有绿色盲的人，对绿色光线不敏感。这两种色盲， 都不能正确分辨红色和绿色， 都不能正确分辨红色和绿色，他们所能看到的颜 只有蓝色和黄色的区别。 色，只有蓝色和黄色的区别。因缺少含有蓝敏视 色素的感蓝细胞而不能正确分辨蓝色和黄色的色 盲，也是有的，但非常少见。 也是有的，但非常少见。
第二章 眼睛和视觉
2.2 视觉功能
2.2.1 视角、视力与视场 视角、
视场：眼睛视角所对应形成的圆面积。 视场：眼睛视角所对应形成的圆面积。
第二章 眼睛和视觉
2.2.2 光谱光视效率 辐通量相同但波长不同的光在视觉 上所 产生不同明度感受性的度量,（ 产生不同明度感受性的度量 （辐射能转 化为人眼可见光的程度） 并且规定 化为人眼可见光的程度） V(555) = 1 。 φv (λ)=K V(λ)φe(λ)
第二章 眼睛和视觉
2.2.3 色觉异常
道尔顿发现色盲现象。 道尔顿发现色盲现象。 1875年，在瑞典拉格伦 年 曾发生过一起惨重的火 车相撞事故——因为司 因为司 车相撞事故 机是位色盲患者， 机是位色盲患者，看错 了信号。 了信号。
第二章 眼睛和视觉 2.2.3 色觉异常
红色盲(Protanopia)、绿色盲(Deuteranopia) 红色盲(Protanopia)、绿色盲(Deuteranopia) 、 (Protanopia) 蓝黄色盲(Tritanopia) 、锥体细胞单色型色觉 蓝黄色盲(Tritanopia) 杆体细胞色型色觉(Rod (Cone monochromatism) 杆体细胞色型色觉(Rod monochromatism)、红色弱(Protanomaly)、 monochromatism)、红色弱(Protanomaly)、绿色 (Protanomaly) 蓝黄色弱(Tritanomaly) 弱(Duteranomaly) 、蓝黄色弱(Tritanomaly)
第二章 眼睛和视觉
作业
P16 第3～6题
1 V= α(分 )
第二章 眼睛和视觉
2.2 视觉功能
2.2.1 视角、视力与视场 视角、
视力 1.2 1.0 0.8 0.5 0.2 视角 0.83‘ 1‘ 1.25‘ 2‘ 5‘ 5m 视距 物像(mm) 1.25 1.50 1.875 3.00 7.50 视网膜像 (10-3mm) 4.1 4.9 6.1 9.9 24.5
视网膜
锥体细胞 杆体细胞
第二章 眼睛和视觉
2.1 眼球的构造及各部分的主要功能 视网膜上像的形成
人眼与照相机的构造的对应关系
照相机 暗箱 镜头 快门 光圈 胶片 人眼 巩膜和脉络膜 角膜和晶状体 眼皮 虹膜 视网膜
第二章 眼睛和视觉
2.2 视觉功能
2.2.1 视角、视力与视场 视角、
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A
D
物体的大小 视距
第二章 眼睛和视觉
2.2.3 色觉异常
我国男色盲率： 我国男色盲率：4.71±0.074% ± 我国女色盲率：0.67±0.036% 我国女色盲率： ± 我国色盲基因携带者的频率 ：8.98%
第二章 眼睛和视觉
2.2.3 色觉异常
工—正常 正常 山—红绿色盲 红绿色盲 上土—红绿色弱 上土 红绿色弱 读不出—全色盲 读不出 全色盲
φv (λ1 ) = K • V (λ1 ) • φe (λ1 ) φv (λ2 ) = K • V (λ2 ) • φe (λ2 )
第二章 眼睛和视觉
2.2.2 光谱光视效率
当光通量相同时，即对于等明度光谱有： 当光通量相同时，即对于等明度光谱有： Φv(λ1)= Φv(λ2) 所以： 所以：
V (λ1 ) φe (λ2 ) = V (λ2 ) φe (λ1 )
α b
S
物体的像
第二章 眼睛和视觉
2.2 视觉功能
2.2.1 视角、视力与视场 视角、
视角（ ） 视角（α）：物体在眼睛中形成的张角
tan
较小时： 当α较小时： 较小时
α
2
=A
2D
tan
α
2
=α
2
第二章 眼睛和视觉
2.2 视觉功能
2.2.1 视角、视力与视场 视角、
(弧 ) = 57.3A (度 度 ) D D 或 = S (弧 ) = 57.3S (度 α 度 ) b b
第二章 眼睛和视觉 2.2.3 色觉异常
是指分辨颜色的能力差， 色弱是指分辨颜色的能力差，其中最常见的是红色 弱和绿色弱。有红色弱的人，对红色光线不够敏感。 弱和绿色弱。有红色弱的人，对红色光线不够敏感。 有绿色弱的人，对绿色光线不够敏感。这两种色弱， 有绿色弱的人，对绿色光线不够敏感。这两种色弱， 对红色和绿色的分辨能力都比较差。色弱的程度， 对红色和绿色的分辨能力都比较差。色弱的程度， 有轻有重。重度的红、绿色弱，和红、 有轻有重。重度的红、绿色弱，和红、绿色盲差不 多，分辨红、绿色，有很大困难。轻度的红、绿色 分辨红、绿色，有很大困难。轻度的红、 弱，能分辨红、绿两色，但略有困难。 能分辨红、绿两色，但略有困难。
第二章 眼睛和视觉
第二章 眼睛和视觉
主要内容 眼睛的构造和功能 视觉功能
第二章 眼睛和视觉
2.1 眼球的构造及各部分的主要功能
第二章 眼睛和视觉
2.1 眼球的构造及各部分的主要功能 眼球壁（三层）
角膜和巩膜 虹膜和脉络膜 视网膜
眼球内容物
晶体 房水 玻璃体
第二章 眼睛和视觉
2.1 眼球的构造及各部分的主要功能
其中： 其中：φv (λ) 光通量 φe(λ) 辐通量 K 辐射能光当量
第二章 眼睛和视觉
2.2.2 光谱光视效率
V(λ) 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 380 420 460 500 540 580 620 660 700 740 波长 780
第二章 眼睛和视觉
2.2.2 光谱光视效率 对于两个波长的光λ 进行比较， 对于两个波长的光 1、λ2进行比较， 由上式可知： 由上式可知：
第二章 眼睛和视觉 2.2.3 色觉异常
还有一种比较少见的色盲，叫做全色盲。 还有一种比较少见的色盲，叫做全色盲。 全色盲 这样的人， 这样的人，眼睛里的视网膜上缺少感色细 不能分辨任何色彩的颜色， 胞，不能分辨任何色彩的颜色，他们所看 到的世界，就像黑白电视一样，只有白色、 到的世界，就像黑白电视一样，只有白色、 灰色和黑色的区别。 灰色和黑色的区别。