人眼视觉函数300nm-2500nm
人眼对435nm的感知
人眼对435nm的感知引言人眼是非常神奇的器官，它能够感知各种不同波长的光线，包括可见光谱中的各种颜色。
其中，蓝光是可见光谱中的一部分，其波长大约在400-500纳米之间，而435纳米正好处于这个范围内。
那么，人眼对435纳米蓝光的感知是怎样的呢？本文将从生理学、心理学、光学等多个角度来探讨人眼对435nm蓝光的感知。
生理学角度人眼能够感知不同波长的光线，主要是通过视觉系统中的视网膜来实现的。
视网膜中有特殊的感光细胞，分为视杆细胞和视锥细胞。
视杆细胞主要负责在低光条件下的视觉功能，而视锥细胞则主要负责对彩色的感知。
其中，蓝光主要是由S视锥细胞来感知的，而S视锥细胞对波长较短的蓝光更为敏感。
当435纳米的蓝光进入眼睛后，它首先会被角膜和晶状体折射，然后进入到眼球内部，最终照射到视网膜上。
在视网膜上，435纳米的蓝光会激发S视锥细胞，使其产生神经信号，并通过视神经传递到大脑中的视觉皮层。
这样，我们才能感知到这种特定波长的蓝光。
心理学角度从心理学的角度来看，蓝色是一种冷色调，通常给人一种清新、沉静的感觉。
而435nm的蓝光正是这样一种比较偏向青色调的蓝色。
因此，当我们看到这种蓝光时，很可能会产生这样的心理效应。
不过，由于心理学的研究更多侧重于人类对颜色的联想和情感反应，对蓝光的感知可能更多是与蓝色所代表的符号意义有关，而不仅仅是435纳米的光线本身。
光学角度从光学的角度来看，435nm的蓝光属于可见光谱中的蓝色范围，它对人眼的刺激是相对较强的。
根据光的三原色理论，我们知道，红、绿、蓝三种颜色可以通过不同比例的混合来产生出可见光谱中的其他任何颜色。
因此，435nm的蓝光在光学上来说，是一种非常基础的颜色，它的感知与其他颜色的混合、反射、折射等光学现象密切相关。
实际应用除了在科学研究中对435nm蓝光的感知进行探讨外，这种光线还在许多实际应用中起着重要作用。
比如，在LED照明、激光技术、光通信等领域，435nm的蓝光都有着广泛的应用。
人眼视觉特性(HVS)
人眼视觉特性(一).com人眼类似于一个光学系统，但它不是普通意义上的光学系统，还受到神经系统的调节。
人眼观察图像时可以用以下几个方面的反应及特性：(1)从空间频率域来看，人眼是一个低通型线性系统，分辨景物的能力是有限的。
由于瞳孔有一定的几何尺寸和一定的光学像差，视觉细胞有一定的大小，所以人眼的分辨率不可能是无穷的，HVS对太高的频率不敏感。
(2)(4)(5)(6)段，一幅当人眼睛的视网膜受到光的刺激时，所引起的色觉经验具有三种心理性向度，即色彩亮度和饱和度。
色彩之不同，取决于光的波长，而亮度的高低则与光的波幅成正比，但也与光的波长有关。
在白天，波长550nm左右的光最亮，而在夜晚，波长510nm左右的光最亮饱和度是指颜色的纯度。
其饱和度越大，其色彩越鲜艳，反之，越灰暗。
1.2人眼对光谱的灵敏度在人眼的视网膜上有两种视觉细胞，即锥状细胞和杆状细胞。
锥状细胞不但可以接受色彩的刺激，还可以感受亮度的刺激。
所以，在白天书画光下，人眼可以同时识别彩色与非彩色的物体，但到了夜间或暗处，锥状细胞即失去感光作用,视觉功能由杆状细胞取代.此时，人眼便无法感觉彩色，仅能辨别白色和灰色。
1.3明视觉暗视觉与中介视觉明视觉在环境亮度大于10cd.m2时,视觉完全由锥状细胞起作用,最的的视觉响应在光谱蓝绿区间的555nm处,在这样亮度的环境中的视觉特性称为明视觉。
暗视觉在环境亮度低于10-2cd.m-2时,锥状细胞失去感光作用,视觉功能由杆状细胞取代,人眼失去感觉彩色的能力，仅能辨别白色和灰色.在这样亮度的环境中的视觉特性称为暗视觉.中介视觉当景物的亮度增加到10-2cd.m-2以上时,除明亮度增加外,还可以发现三个效应。
首先，中心凹的察觉开始变得和边缘部分的察觉一样容易。
其次，可以感觉到颜色，开始时弱，其后增强。
第三，随着亮度的变化，锥状细胞和杆状细胞对视觉的作用也随之发生变化。
1.4明适应暗适应和比视感度480nm较差。
人眼视见函数
人眼视见函数人眼视见函数，也称为视觉响应函数，指的是人眼对不同波长的光的敏感度。
简单来说，人眼视见函数就是衡量人眼对不同颜色的敏感程度。
人眼的敏感程度随着波长的变化而变化，也就是说，人眼对不同颜色的光敏感程度是不一样的。
这就需要一种函数来描述人眼对不同波长光的敏感程度，这就是人眼视见函数。
人眼视见函数可以用来评估颜色的色度，色度即颜色的本质特征。
在色度学中，一般用三个参数来描述颜色的色度，分别是亮度、色相和彩度。
其中，色相指的是颜色在光谱上的位置，彩度则是指颜色鲜艳程度。
人眼视见函数在量化和标准化颜色感知方面起着非常重要的作用。
一般来说，设定一个标准化的人眼视见函数可以让人们更容易地进行颜色匹配和比较，这不仅方便了人们的生活和工作，而且对于实现跨文化、跨地域的色彩协调和色彩管理也非常有帮助。
在关于人眼视见函数的研究中，CIE 1931标准人眼视见函数是最广泛使用的人眼视见函数。
该函数基于对1931年中的人眼进行了大量的实验研究所得到的结果，被广泛应用于颜色测量和颜色管理领域。
它描述了人眼对不同波长光的敏感程度，并且可以用来计算颜色的RGB 值和XYZ值。
CIE 1931标准人眼视见函数是一个浅度的三峰函数，其峰值分别在555纳米、445纳米和670纳米处。
这三个峰值分别对应了人眼对黄色、蓝色和红色的敏感程度最高，而对于其他波长的光则敏感程度较低。
这就是为什么我们看到的颜色总是以这三个颜色为主，而其他颜色则相对较少。
总之，人眼视见函数是描述人眼对不同波长光的敏感程度的重要函数。
它在颜色测量和颜色管理领域起着非常重要的作用，可以让我们更方便地进行颜色的比较和匹配。
通过了解人眼视见函数的原理和应用，我们能够更好地理解颜色的本质和色彩感知的机理。
视觉函数和外量子效率的计算方法
Pint内量子效 每 率秒钟内总的载合流数子量h复 内量子效 注 率入 L电 ED 的 子电 电流 量强 h度
intqI h
int
Ihc
q
17
P：光功率（mW） I：输入电流（mA） λ：峰值波长
16
三、LED的内部量子效率和内部功率
内量子效率 int
辐射性复合速率 辐射性复合速率
int 总复合速率 辐射性复合 非 速辐 率射性复合速
辐射性复 辐合 射 1时 性非间 复辐合 射 1 时性间复合 1 时 r1r间 1n1r
那么LED的内部发光功率为：
。是客观亮度。
9
光通量：是按照国际约定的人眼视觉特性评价的辐射能 通量（辐射功率）。用 F表示，单位：光瓦，流明
光（通lm量）的。计算公式：
F VP
波长为λ的辐射通量
若为多色光，则光通量为各单色光的总和。即：
F F 1 F 2 ( V P )
单位换算： 1光瓦等于辐射通量为1W，波长 55n5m
的黄绿光所产生的光感觉量。光瓦单位太大，常用另一较 小单位流明（ lm ）
1光瓦=683lm
10
光通量的计算公式 F VP
1光瓦=683lm
F （ lm ） 6 8 3 V P
:主波长
序号
1 2 3 4 5 6 7
Φ(lm)
Φe(mW)
主波长 (nm)
0.676 13.7 461.8
1.015 20.9 461.4
内发出的光通量为 d 时，则该方向上的发光强
度为
I dF
d
12
r
如图13-2，在一半径为 的球心 O
处放一光源，它向球表面lmABCD 所
视觉函数和外量子效率的计算方法
人眼成像过程：
人眼成像过程视细胞受到光刺激产生电脉冲－视神经中枢－大脑成像
光度学的基础知识
1、电磁辐射和可见光谱
紫
蓝
青 绿
黄
橙
红
紫外光
380nm 435.8nm 546.1nm 700nm
红外光
780nm
图1、电磁波辐射波谱
光波是一种具有一定频率范围的电磁波，人们 能用眼睛感受到的波长在380～780 nm的范围内。 波长不同，感受到的颜色就不同 。随着波长的缩短， 可见光依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，只有 单一波长成分的光成为单色光。含有两种以上波长 成分的光为复合光。
发射出的光子数目 内部产生的光子总数 P / h P I / e 1240 I
P：光功率（mW） I：输入电流（mA） λ：峰值波长
三、LED的内部量子效率和内部功率
内量子效率 int
int
辐射性复合时间 r1 1 1 1 1 辐射性复合时间 非辐射性复合时间 r nr
发光强度：指光源所发出的光通量在空间的分布密度。 不同光源发出的光通量在空间的分布往往不同。 公式计算：当点光源在某一方向上的无限小立体角 内发出的光通量为 d 时，则该方向上的发光强度 为
dF I d
如图13-2，在一半径为 包围面积 S 上发出 F
r 的球心
lm
的光通
O
处放一光源，它向球表面 ABCD 所 量。面积 S 在球心形成的立体角
1
辐射性复合速率 辐射性复合速率 总复合速率 辐射性复合速率 非辐射性复合速率
那么LED的内部发光功率为：
Pint 内量子效率 每秒钟内总的载流子复 合数量 h 注入 LED的电流强度 h 电子电量 I Ihc int h int q q 内量子效率
第一节 人眼的视觉特性
第一节人眼的视觉特性一、人眼的亮度感觉1．人眼的光亮感觉光也是一种电磁辐射，人眼对780～380纳米之间电磁波的刺激有光亮的感觉，故波长在这个范围内的电磁波称为可见光。
2．人眼的彩色感觉人眼对780～380纳米之间的光还有彩色感觉，具体如图1-1所示。
3．人眼的视敏特性人眼对380～780纳米内不同波长的光具有不同的敏感程度，称为人眼的视敏特性。
衡量描述人眼视敏特性的物理量为视敏函数和相对视敏函数。
1）视敏函数在相同亮度感觉的条件下，不同波长上光辐射功率的倒数可以用来衡量人眼对各波长光明亮感觉的敏感程度。
称为视敏函数。
2）相对视敏函数实验表明，人眼对波长为555纳米的光最敏感，因此把任意波长的光的视敏函数与最大视敏函数值K(555)相比的比值称为相对视敏函数，记为：如图1－2所示，左边的曲线是暗视觉曲线，右边的是明视觉曲线。
二、人眼亮度感觉的特性（描述人眼对光亮差别的感觉特性）1．亮度：光源或反射面的明亮程度，亮度的单位为（坎德拉/平方米）。
2．亮度视觉的范围：人眼总的感光范围极其宽广，明视觉的亮度感觉范围为到量级，而暗视觉的感觉范围为千分之几到几个。
3．光亮感觉的特点：1）人眼的主观亮度感觉与周围环境亮度有关。
2) 主观亮度感觉S与亮度值B的对数成比例关系：，其中和K是常数。
3) 主观亮度感觉是心理量而不是物理量，故其单位是以实验得出的变化级数（S）来表征的。
实验表明，在不同的亮度B值下，人眼能觉察的最小亮度变化并非定值。
B大，也大；B小，也小，但是/B的值是大致相同的。
将可觉察的最小相对亮度变化 /B称为对比度灵敏度阈，用标记，其值通常在0.005～0.05之间。
人眼的亮度感觉并非决定于绝对亮度变化，而是决定于相对亮度变化。
故重现景物的亮度无须等于实际景物的亮度，而只需保持最大亮度与最小亮度之比值相同，就能给人以真实感。
4．对比度和亮度层次1) 对比度：指光源或发光面的最大亮度与最小亮度之比值。
人眼的视觉特性
人眼的视觉特性1、引言人眼的视觉系统是世界上最好的图像处理系统，但它远远不是完美的。
人眼的视觉系统对图像的认知是非均匀的和非线性的，并不是对图像中的任何变化都能感知。
例如图像系数的量化误差引起的图像变化在一定范围内是不能为人眼所觉察的。
因此，如果编码方案能利用人眼视觉系统的一些特点，是可以得到高压缩比的。
对人眼视觉特性的深入研究及由此而建立的各种数学模型，一直是各种图像数字压缩算法的基础。
2、人眼的视觉特性人眼对380～780纳米内不同波长的光具有不同的敏感程度，称为人眼的视敏特性。
衡量描述人眼视敏特性的物理量为视敏函数和相对视敏函数。
1）视敏函数在相同亮度感觉的条件下，不同波长上光辐射功率的倒数可以用来衡量人眼对各波长光明亮感觉的敏感程度。
称为视敏函数K(λ)=1/p r(λ)。
2）相对视敏函数实验表明，人眼对波长为555纳米的光最敏感，因此把任意波长的光的视敏函数与最大视敏函数值K(555)相比的比值称为相对视敏函数。
可见光波长实验表明：视敏涵数的曲线的最大值位于５５５nm处当光线微弱向左偏移最大值为５０7nm处，两者相差近５０nm，人眼就相当于带通滤波器，这就表明人眼对亮度变化比较敏感。
人眼对于蓝光的视觉灵敏度要比红光和绿光低的多．三条曲线的峰值比为Ｒ：Ｇ：Ｂ＝０．５４：０．５７５：０．０５３（蓝光放大２０倍）．三条曲线有相当一部分是重叠的．正常观察条件下，人眼得到的是二者的合成的视觉，不能将他们各自的数值区分开来．大脑根据三者的比例，感知彩色的色调和饱和度，而三者的和决定了光的总亮度。
2.1对比灵敏度人眼对亮度光强变化的响应是非线性的，通常把人眼主观上刚刚可辨别亮度差别所需的最小光强差值称为亮度的可见度阈值。
也就是说，当光强I增大时，在一定幅度内感觉不出，必须变化到一定值I+ΔI时，人眼才能感觉到亮度有变化，ΔI/I一般也称为对比灵敏度。
因此恢复图像的误差如果低于对比灵敏度，即不会被人眼察觉。
人眼对光的敏感度
人眼对光的敏感度 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-人眼对光的敏感度与热一光转换的发光模式不同，LED是电---光转换，它所发出的光的颜色比较单纯，也就是发出的光的光波波长比较一单一，因此LED发射的光为单色光实验研究发现，一般来说，人眼对于不同波长光色的视觉灵敏度是不同的。
研究表明，人眼对λD=555nm(绿色〕的光的视觉灵敏度最大，随光的λD的增大或减小，人眼的视觉灵敏度会随之下降。
于是可以用人眼视觉函数光通量的归一化关系，作出在同等光功率下，λD与Φ的关系曲线，作出如图1-1所示的人眼视觉函数与光波波长的关系曲线，也即人眼视觉函数关系曲线。
由试验得到，在同一光功率输出时，即在可见光范围内，当λD=555nm的光功率等于1 W时(注意不是电功率)，其辐射光通量为683lm;当λD=460nm光源的光功率等于1W时，蓝光的辐射光通量为41 lm;而λD=660nn光源的光功率等于1W时，红光的光通量为42 lm -当λD<380nm或λD>700nm时，1W光功率的对应辐射光通量仅不到1 lm，也就是进人不可见的紫外或红外范围，这就是说在不同波长的发光光源的发射光功率相同时，人眼感觉到光的辐射的“强度”是不同的，也就是有敏感与不敏感的区分，但如果辐射光通量相同，人眼的感觉就会觉得相同。
因此对照明光源而言，用光通量或流明效率来衡量LED电一光特性比用光输出功率或其他参数要直观和实用。
这就是对于用于的大功率LED，,通常用辐射光通量这一参数或流明效率来表征其优劣的原因。