明視覺和暗視覺
正文
不同波長的光刺激在兩種亮度範圍內作用於視覺器官而產生的視覺現象。光刺激的亮度在約3個坎德拉(cd)以上時，主要由人眼錐體細胞獲得的視覺稱明視覺或錐體細胞視覺；光刺激的亮度約在10-3尼特以下，即在暗適應情況下主要由桿體細胞獲得的視覺稱暗視覺或桿體細胞視覺。人眼視網膜中央凹內錐體細胞最多，視網膜邊緣只有少數錐體細胞摻雜在桿體細胞中。桿體細胞主要分布在視網膜的邊緣，中央凹內沒有桿體細胞，而偏離中央凹20°時，單位面積上的桿體細胞密度最大。明視覺主要是中央視覺，而暗視覺則是邊緣視覺。因此在微光條件下，如想發現發光暗淡的星星，把目標保持在視覺注視中心反而不如以邊緣視覺觀察時清楚。在明視覺的情況下，人眼能分辨物體的細節，也能分辨顏色，但對不同波長可見光的感受性不同，因此能量相同的不同色光表現出不同的明亮程度。一般說來黃綠色看著最亮，光譜兩端的紅色和紫色則暗得多。不同波長的光的這種相對發光效率通常稱作光譜相對視亮度函式（簡稱V(λ)函式）或相對發光效率函式、視見函式等，可用光譜相對視亮度曲線表示（見圖 ）。V（λ）函式是人們看不同色光時產生同等亮度感覺所需要的能量的倒數，即V(λ)=1/E(λ)。式中：V(λ)為相應波長λ的光譜視亮度函式值；E(λ)為波長λ的單色光能量。目前通用的V(λ)函式主要是K.S.吉布森和E.P.T.廷德爾用步進法與W.科布倫茨和W.B.埃默森用閃爍法測定結果的平均值。1924年為國際照明委員會（簡稱CIE）所採納。其峰值在555納米處。
明視覺和暗視覺近60年來不斷有人對CIE V(λ)函式提出異議，比較集中的意見是短波段偏低。1951年D.B.賈德提出對CIE V（λ）函式在短波段的修正值。隨著氣體放電光源和單色光源的發展，CIE V(λ)函式越來越不能滿足需要。中國計量科學研究院和中國科學院心理研究所協作，用異色明度匹配法研究V(λ)函式。實驗數據已被國際照明委員會採納，列入1988年CIE第75號出版物推薦的V(λ)2°視場（簡稱Vb12(λ)）和V(λ)10°視場（簡稱Vb110(λ)）的國際平均值中。
除年齡外，實驗條件和採用的研究方法均影響V(λ)函式，如在明視覺條件下，觀察大面積表面時，由於黃斑色素的影響不同和桿體細胞參加，V(λ)曲線比2°視野的V(λ)曲線略有變動。
就正常人眼來說，桿體細胞本身並不能產生彩色視覺，它們只產生無彩色的白、灰和黑的視覺，反以在微光條件下，一切物體呈中性色。暗視覺的光譜相對視亮度函式（簡稱V′(λ)函式）曲線較V(λ)曲線向短波方面偏移如上圖。這說明對長波的感受性降低，而對短波的感受性提高了。這種現象稱為普爾金耶現象。
CIE V′(λ)函式是1951年 CIE根據B.H.克勞福德用直接比較法和G.沃爾德用閾限法所得結果推薦使用的。其峰值在507納米處。這條曲線代表30歲以下經過完全暗適應的觀察者,在刺激物離開中央凹超過5°時桿體細胞的平均光譜感受性。V′(λ)曲線的形狀主要決定於桿體細胞的感光化學物質對不同波長的吸收特性。視紫紅質的吸收曲線與V′（λ）曲線很相似。近年來中國心理學家用直接比較法測定了中國人的V′(λ)結果表明：①V′(λ)曲線形狀與CIE V′(λ)曲線形狀比較接近,峰值稍向長波位移；②年齡對函式也有影響。
人眼對於亮度約為 10-3～3尼特的光刺激的感覺叫做間視覺。在間視覺中桿體細胞和錐體細胞同時活動並相互作用，它們的相應關係不斷變化，致使人們對顏色判斷很不可靠。
