第六章视觉实验.ppt

第六章 视觉实验;第一节 视觉刺激;光的三个特征：波长、纯度和振幅 心理特征：色调、饱和度和明度 能发光的物体叫光源，可分为自然光和人造光源。 光可分为混合光和单色光 ;国际单位制（SIE单位制）的光度单位;光强度（luminous intensity）:用I表示，单位是坎德拉（candela,cd） 光通量（luminous flux）:用φ表示，单位是流明（lumen,lm） 光照度（illuminance）:用E表示，单位是勒克斯（Lux,lx） 反射系数（reflectance factor）：用R表示;光亮度（luminance ）：用L表示，单位是尼特（Nit）。入射光（incident light）为照度，反射光(reflection light)为亮度(brightness)。亮度＝反射系数×照度，L=R×E，Nit=1cd／m2 亮度的其他单位：毫朗伯（millilambert,ML），呎朗伯（footlambert,ftL）。1ML=0.929ftL=3.183烛光／平方米（c／m2）=10阿普熙提(apostilbs)。视觉实验中也常用视网膜照度来表示刺激的物理强度，其单位是楚兰德（troland），楚兰德＝刺激强度（cd／m2）×瞳孔面积（mm2）;亮度和照度关系示意图;光度学（photometry）;一门研究可见光的计算和测量的科学，主要包括两个方面：①研究各种光度量及其相互关系，常见的光度量有光通量、发光强度、照度、亮度等。②设计与制造各种光度量及其有关光特性测量的仪器，规定相应的测量方法，光度测量的仪器有照度计、亮度计、色度计等。 如果光源移近一个表面，则表面受到较强的照明。一个人在c处所看到屏幕上的亮度（L）与屏幕反射系数关系为：L=cR/d2，可见不论距离表面远近，屏幕上的亮度保持不变;对比辨认（亮度对比）;如果对象和背景不易确定，如等距的黑白条纹刺激物，需任意指定对象与背景，此时，为了方便，可用下式表达：C=△L／L背景，式中△ L为任意定出的对象和背景的亮度差。如果△ L是视觉恰可觉察的亮度差异，则上式所表达的对比就是在一定背景亮度下的亮度差别阈限。;视角与照度、对比的关系;喻柏林（1979）用黑环／白背景视标对视觉对象的视角、对比和照度的关系进行了研究，发现无论大对比还是小对比，都有共同的变化趋势：视角越大，要求照度越低；视角越小要求照度越高。视角递减时，照度发生递增变化，而且视角递减的速度小于照度递增??度。换句话说，照度的一个大的正增量才能适应视角的一个小的负增量。同时，如果小视角和大视角在纵坐标上发生同样的变化，则照度在横坐标上分别引起的增量相差越大，前者大大高于后者，这种现象称之为照明收效递减律（law of diminishing returns）。 ;第二节 视觉的基本现象;暗适应;不同色光的暗适应比较;白光预先作用于视网膜不同部位的暗适应;明适应;二、视敏度（visual acuity）;视敏度的种类;再认（recognition）的物体是白色背景上的大小不同的黑色图形，医学上用的视力表就属于再认测试。医学上常把视敏度叫做视力，是以视角的倒数来表达的，即：V=1/α，其中α为视角，用分表示。临床医学上常用下面公式来计算视力：V=D′/D，D ′为标准观察距离，一般为5米，D为视觉能分辨的视标的细节单位与眼睛呈1分视角时所在的距离，视标细节单位在我国常用的是“E”字的开口，国际上常用的是“C”型视标，又叫兰道环（Landolt ring）。组成图形的黑线宽度和缺口大小，均为图性边长或直径的1／5，相同大小的图形排在同一行内，被试在一定距离能正确分辨一般图形时，其视敏度就是与该行图形缺口大小相应视角的倒数。把不同D下都呈1分视角的视标按大小排成行即构成了视力表，实际测试视力时，是在标准距离下能看见哪一行的视标“E”，就用“E”字旁的数字代表视力。 ;影响视敏度的因素;2.照度对视敏度的影响;3.刺激物与背景亮度的对比关系对视敏度的影响;荆其诚（1980）通过对视觉辨认中照度、视角、对比度三个变量之间关系的研究，得出的一组视觉功能曲线（visual performance curves）。;4.其它因素;曝光时间：如果眼睛短时间曝光，必须符合光度学中的Bunsen-Roscoe定律：光的强度（I）和时间（T）的乘积决定其效果。Sperling等（1965）研究表明，为了观察一个小而亮的圆盘所需的光能量对所有短时间的曝光来说是一个常数，即所需的能量是时间和亮度的乘积，这符合Bunsen-Roscoe定律，并在研究中找到了一个临界时距，超过这个时距，上述规律失效。在很长的时距里，强度本身决定着觉察阈限。;瞳孔的大小：研究表明，瞳孔直径在增至1毫米之前，视敏度与瞳孔保持一种线性关系，