Светлост (оптика) — разлика између измена

Садржај обрисан Садржај додат
додато 5.2
мНема описа измене
Ред 783:
 
Ову врсту нестазмере између физичке јачине зрачења и привидног сјаја први је, половином 18. века забележио "отац фотометрије" Пјер Буге (Pierre Bouguer, 1698-1758), који је приметио да видљивост сенке на осветљеној површини не зависи од разлике у јачини зрачења, него од односа (количника) јачине зрачења. Другим речима, да дејство јачине светлости на око није сразмерно њеној јачини, него релативном нивоу зрачења.
 
==== Веберов закон ====
 
Узимајући за мерило дејства јачине светлости на око најмању приметну промену у сјају, немачки физиолог [[Ернст Вебер]] (Ernst Heinrich Weber, 1795 – 1878) установљава, на основу бројних мерења, општи закон - тј. закон који важи за сва чула - познат као [[Веберов закон]], по ком је најмања приметна промена у сјају (енг. increment threshold) сразмерна јачини физичког зрачења, или:
Линија 803 ⟶ 805:
 
У случају да је осетљивост ока логаритмичка, крива функције δI у логаритамском дијаграму је под углом од 45°, чији нагиб је, изражен као однос висине према дужини криве, једнак 1. По експерименталним подацима, ово је довољно приближно случај само у доњем делу распона фотопског (дневног) вида, док се у осталим деловима распона прилагодљивости ока нагиб (тачкаста линија), тј. облик осетљивости ока битно разликује.
 
==== Стивенсов закон ====
 
Пошто су потоњи експерименти потврдили неслагање са Вебер-Фечнеровим законом у знатном делу распона прилагодљивости ока, амерички физиолог Стенли Стивенс (Stanley Smith Stevens, 1906–1973), почетком друге половине 20. века, предлаже нови општи закон односа између јачине физичког подстицаја и његове чулне представе, познат као [[Стивенсов експоненцијални закон]] (енг. ''Steven's power law''). Општи облик закона дат је са:
Линија 821 ⟶ 825:
 
На доњем графу су криве које испуњавају оба емпиријска захтева. Ове криве се само приближно слажу са претпоставком Веберовог закона, и врло мало са претпоставком Де Врис-Роузовог закона, који је довољно применљив у врло ограниченом распону учесталости.
 
==== Распон прилагодљивости ока ====
 
У начелу, чулни одраз јачине светлости је сувише сложен да би се у потпуности описао логаритмичком функцијом, мада је она често довољно тачна за ту намену. Боље је описан експоненцијалном функцијом која, као што је раније поменуто, такође обухвата и логаритмички облик.
Линија 836 ⟶ 842:
Ниво осветљености је, посредно, битан чинилац у способности ока да уочи контраст. На ниском нивоу осветљености - ноћни, или скотопски ниво - пријемне ћелије за светлост су штапићи, чији су раздвојна моћ и способност опажања контраста знатно нижи него у условима дневне светлости - такође зван фотопски ниво - кад улогу пријемних ћелија преузимају чепићи. У прелазном нивоу осветљености између ова два, - вечерњем или мезопском нивоу - активни су и штапићи и чепићи, и осетљивост на контраст је између дневне и ноћне осетљивости.
 
Уобичајен начин изражавања нивоа контраста у оптичким склоповима је пренос висине контраста паралелних тамних и светлих линија са синусоидним распоредом зрачења. Математички израз преноса, који се по правилу представља у графичком облику, познат је као [[Функција оптичког преноса |функција преноса висине]]. У случају ока, сложеност физиолошких процеса у пријемним ћелијама, и мождане активности у обради сигнала које оне достављају, чине немогућим да се до способности уочавања коконтраста људског ока дође непосредним прорачунима. Уместо тога, користе се емпиријска мерења ове способности на низу тамних и светлих синусоидних линија, по чему се у резултате мерења уклапа крива, која преставља приближну промену граничне најнижег видљивог контраста за сваку учесталост, тј. за различите величине линија на мрежњачи. са променом новоа осветљености. Ова емпиријска финкција назива се функција осетљивости ока на контраст (енг. ''eye contrast sensitivity function'').
 
[[File:КОНТРАСТ ОСЕТЉИВОСТ ОКА2.png|thumb|Слика 47: ФУНКЦИЈА ОСЕТЉИВОСТИ ОКА]] Слика десно представља функцију осетљивости ока на контраст за најнижи ниво контраста у дневним (скотопским), вечерњем (мезопским) и ноћним (скотопским) условима.
 
На пример, на 10 циклуса/степену (6' ширина линије) најнижи видљив контраст је 0.6-0.7% за фотопски, 1-2% за мезопски, и 10-15% за скотопски вид. Највиша осетљивост је за ~9' ширину у фотопским условима, док се у мезопским и скотопским условима она помера ка ширим линијама. Истовремено, највиша осетљивост се смањује са 0,3-0,4% за фотопски вид до испод 1% за мезопски, и око 6% за скотопски. Гранична раздвојна моћ, у пројектованом пресеку криве са водоравном скалом, се такође битно смањује са смањењем осветљења.
Линија 848 ⟶ 856:
До извесне мере, светлоћа се може описати као релативан сјај, али је сложенија од тога. Не само да површине истог релативног односа у сјају могу изгледати врло различито са различитим позадинским и/или околним осветљењем, него ће, због промена у раду пријемних ћелија мрежњаче, слика са истим релативним односима сјаја изгледати другачије на битно различитим нивоима сјаја. Присуство боја само чини цео процес пресликавања ока сложенијим.
 
[[File:СВЕТЛОЋА.png|thumb|Слика 4648: ПРИМЕРИ СВЕТЛОЋЕ]] На пример, светлоћа површина сложене слике се повећава са смањењем околне осветљености, што има за последицу смањење контраста између тих површина. Бартлсон и Бренман су утврдили да слика са слајда пројектована у тамној средини мора да има контраст виши за 1,5 на логаритамској скали (око 32 пута) него слика посматрана у светлој средини, за исти ниво каквоће пресликавања у оку (разлика одговара повећању изложиоца експоненцијалне функције - тј. нагиба линије графа - за 1,5).
 
Слика десно показује примере светлоће. Лево је тзв. изазивање светлоће (енг. lightness induction) које показује како се изглед квадрата и линија истог сјаја мења са сјајем подлоге. Слика у средини су тзв. саставне пруге (енг. match bends), где око ствара привид траке другачијег сјаја дуж линије где се спајају две површине различитог сјаја. Лево је сложенији облик неслагања у пресликавању (енг. Herman grid), где око насумично ствара црне тачке у пресецима светлих линија.