采用异色视亮度匹配法测量明视觉光效率函数_吴辛甲VIP免费

第5卷第4期1894年10月计量学报ACTMAETRLGIOOCAISNICAVol.5,oct.,艳41984采用异色视亮度匹配法测量明视觉光效率函数吴辛甲朴大植刘允亥刘少汪李琪赫葆源许宗惠(中国计量科学研究院)〔中国科学院心理研究所)摘要本文介绍采用异色视亮度匹配法,用A光源照明,在2`和10’视场条件下侧量明视觉光效率函数v(久)的实验装置、方法及结果。观察者中有汉族、朝鲜族和哈萨克族,侧量结果无明显差异。在2。视场条件下对16名观察者测得的v(久)值与国外9个实验室对37名观察者的平均值相符。测量光效率函数v(久)的方法很多,有异色视亮度匹配法、闪烁法、逐步视亮度比较法、最小界线辨认法、闭限法等t`’。1924年CIE公布的v(几)值是用闪烁法和逐步比较法侧量的平均值“’。近年来,人们发现使用的测量方法不同,得到的v(又)曲线也不同。因此,当用眼睛直接比较两个不同光源的亮暗时,若二者的光亮度相等,而往往感觉并不一样亮。在单色光源或类似类色光源的亮度与视亮度之间,这种矛盾更为突出。为此,CIE的iKne尹’“和池田光男〔`〕提出了征求视亮度匹配数据和颜色数学模型的建议。本文报导我们用异色视亮度匹配法,以A光源为参考光源,在2“视场条件下测量了16名观察者、在10。视场条件下侧量了9名观察者的明视觉光效率函数的情祝。一、实验装置实验装置如图1所示。从光源s发出的光经透镜L,变成平行光后,又经反射镜M,和透镜L;成象在双光栅单色仪GDM一100的入射狭缝S;上(狭缝宽度为3mm时,出射光波半宽度为nIm)。从单色仪出射狭缝射出来的单色光经消色差透镜L:将出射狭缝的象成象在光楔WG,上,WG:的密度为0~4,由伺服电机带动光楔左右移动以改变单色光的强度。透过光楔的单色光人射到消色差透镜L玄形成平行光束,再通过半透半反玻璃片PS。此玻璃片沿中心线分为左右相等的两部分,一部分镀铝反射白光;另一部S-S2冈图1实验装置本文于1983年12月19日收到。片245,,分不镀透过单色光束,并被消色差透镜L3聚焦于直径约smm的人工瞳孔A上。另外,从光源发出的另一部分光被反射镜MZ反射后由透镜L。聚焦在光楔wG:上,又经透镜L:变成平行光,透过中性减光玻璃片F照射到PS玻片的镀铝面并被反射到L3上,也聚焦在A上。利用WGZ和F可调节该参考白光的强度,以使视场满足所要求的亮度水平。在PS前面的两个光路中分别装有挡板P:和PZ,调整它们的位置使视场成为两个相等的半圆形,如图2所示,一半是白光(w),另一半是单色光(只),中间有一条黑的细线,其宽度约为10’。采用不同焦距的L3和不同孔径的限制光阑D可以控制视场的大小。对2。视场,L:的焦距为25omm,D的直径为smm;对10。视场,则分别为176mm和32utm。从单色仪出射的光是一级光谱和二级光谱重叠的。在测一级光谱时,在光路C处加入一片JB。玻璃滤光片,测二级光谱时加入GRB和QBZ,玻璃滤光片。在测量波长为400~420nm的光效率函数时,加人OB。玻璃滤光片。这些滤光片的光谱透过率曲线如图3所示。叮朴\逾萦玻`,胜.r忆.rL卜l、eson公月吧,`Ol图2念005啪60丁00800产.(n一n)图3各种截止滤光片的光谱透过率曲线用上述装置测量波长为4oonm的光效率函数时,亮度水平较低,为克服这个缺点,我们又设计了一套测量装置,它包含一台双光栅单色仪、一个作为光源的kZw嗅钨灯、一个BDQ:光强度标准灯(作为参考灯)。在测量40一410nlu波长的光效率函数时,为防止杂散光的影响,在光路中加人一个紫色玻璃滤光片来消除5。。nm波长以外的杂散光,紫色玻璃的透过率也示于图3。在测量辐射功率和人眼观察时,在光路中加进一个分束器,将单色光分成两部分,并用一个参考接收器监视光源。在人眼观察后,把一个已知光谱灵敏度的标准接收器置于人眼位置测量相对辐肘功率。其他光路与第一套装置相同。两台装置视场周围的背景均为黑色。二、光效率函数的测量1.观襄者的概况参加实验的观察者共16人,年龄是20~51岁。以性别分,男性n人,女性5人。以民族分,汉族12人,朝鲜族2人,哈萨克族2人。均经检查无色盲、视力在1.0以上。实验前先246在光度测量装置上进行三天的异色测光训练。2.观察实验在观察前,观察者先在暗室内适应15分钟。观察者的下领放在为固定眼睛位置的托架上,眼睛对准视场的黑线,并能清晰、均匀地看到视场的两个部分。然后,观察者操纵...