Википедија

Светлост (оптика) — разлика између измена

Интерактиван преглед историје
← Старија изменаНовија измена →
Садржај обрисан Садржај додат
ВизуелноВикитекст
Нема описа измене
Није Фечнер него Фехнер - човек је био Немац. Двоглас "ch" транскрибује се као "х". Мој савет, као дугогодишњег књижевног преводиоца, јесте да онима који пишу чланке препоручите да консултују Правопис Матице српске, Клајнов Речник језичких недоумица или, ако их немају или не могу да их набаве, сајтове попут www.forvo.com i www.pronouncekiwi.com. Није срамота не знати, нико не зна све, али кад већ постоје извори које је могуће консултовати, зашто их не бисмо користили? Поздрав ~~~~
Ред 831:
[[Датотека:ВЕБЕРОВ ЗАКОН.png|thumb|Слика 49: ВЕБЕРОВ ЗАКОН У ЛИНЕАРНИМ И ЛОГАРИТАМСКИМ КООРДИНАТАМА]] Слика десно је графички приказ Веберовог закона, тј. изглед Веберовог рација (δI/I) и помака прага осетљивости (δI), у линеарним и логаритамским координатама. И један и други се мењају линеарно са променом јачине светлости. Веберов рацио увек следећи праву водоравну линију, док је праг осетљивости права линија са нагибом датим количником висине (са прагом осетљивости на усправној скали) и дужине у линеарним координатама, док је у логаритамским под углом од 45°, тј. са нагибом од 1.
 
Веберов студент, Густав ФечнерФехнер (Gustav Theodor Fechner, 1801–1887), даје нешто другачији, проширен облик Веберовог закона као:
 
<big>'''S=2,3кlogI+C'''</big> (63)
 
где је '''S''' сјај као функција физичке јачине зрачења '''I''', '''к''' је бројна непроменљива у облику целог броја, чија вредност мења облик криве функције, док је '''C''' бројна непроменљива која само утиче на висину криве у координатном систему. Овај израз је познат као ФечнеровФехнеров, или ''Вебер-ФечнеровФехнеров закон''.
 
Разлике у измереним вредностима Веберовог рација у то време су биле знатне: 1/64 Буге, 1/100 Вебер, 1/38 Штајнајл (Carl August von Steinheil, 1801–1870), 1/100 ФечнерФехнер, али су приписиване разлици у техникама и личним разликама испитаника. Међу новије измереним вредностима су 0,14 за чепиће и 0,015-0,03 за штапиће (Cornsweet and Pinsker, 1965), али се те вредности, као и све остале, могу сматрати исправним само за надражај одређених својстава - у овом случају, два круга пречника 50 лучних минута, на растојању од 2 степена, на кратко (2-3мс) осветљена у тами, са оком прилагођеним ноћном виду. Са променом услова и својстава надражаја - укључујући и део мрежњаче на који пада њихова слика - вредности се, у начелу, мењају, а и сам закон може да постане недовољно тачан.
 
[[Датотека:ВЕБЕР-ФЕЧНЕРОВФЕХНЕРОВ ЗАКОН.png|thumb|Слика 50: ВЕБЕР-ФЕЧНЕРОВФЕхНЕРОВ ЗАКОН: СЛАГАЊЕ СА ЕКСПЕРИМЕНТАЛНИМ ПОДАЦИМА]] Знајући да се експериментални подаци не слажу са оваквим законом као опште применљивим, ФечнерФехнер га је изменио близу прага, и плафона прилагодљивости ока, прво као последицу неуралне "буке" (енг. ''neural noise''), или "тамног светла" која битно утиче на привидни сјај при врло ниским физичким јачинама зрачења, и друго као последицу засићења физиолошлог механизма пријемних ћелија близу плафона прилагодљивости. Међутим, 1924. амерички физиолог Силиг Хект (Selig Hecht,1892–1947) указује на то да се Вебер-ФечнеровФехнеров закон не слаже са експерименталним подацима у знатно ширем делу распона прилагодљивости ока (слика десно).
 
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.
Ред 845:
[[Датотека:ОСЕТЉИВОСТ ШТАПИЋА.png|thumb|Слика 51: ОСЕТЉИВОСТ ШТАПИЋА]] Слика десно приказује налазе једне од новијих студија осетљивости самих штапића (''Saturation of the Rod Mechanism of the Retina at High Levels of Stimulation'', Stiles and Aguilar 1954), по којима се она слаже са Веберовим законом у већем делу распона скотопско-мезопске осетљивости. Осетљивост на прелазу према делу у ком превагу добија "тамна светлост" се приближно мења са квадратним кореном физичке јачине зрачења, такође познатим као Де Врис-Роузов закон (енг. ''De Vries-Rose law''). Осветљење мрежњаче је дато у јединици скотопског троланда (sTd), који представља јачину зрачења које пада на зеницу у cd/m2 помножену са површином отвора зенице у мм<sup>2</sup> (на пример, 5 sTd при 4мм пречнику отвора зенице даје јачину зрачења од 0,4cd/m<sup>2</sup> - границом активности штапића сматра се зрачење на нивоу 1 до 10 cd/m<sup>2</sup>, тј. око 10-100 sTd, у зависности од отвора зенице).
 
Мада се осетљивост штапића из ове студије најчешће наводи као пример, она је такође ограничена на услове и својства светлосног сигнала који су коришћени у студији. Промена услова и својстава мења и криву осетљивости, и она може и не мора да се слаже са Вебер-ФечнеровимФехнеровим законом. Разлике у осетљивости од једне до друге особе су додатни чинилац. На пример, са много мањим (13'), краткотрајним (1.5 микросекунде) сигналом, крива осетљивости штапића има знатно мањи нагиб од 1 (тј. од 45°), ближе вредности од 0.5 (Hallett, 1968, слика 52 лево). У условима сличним првој студији, криве осетљивости се веома разликују кад је позадинско осветљење стално, и кад је присутно само док је присутан светлосни сигнал (Adelson, 1982, слика 52 десно). Све три студије су користиле сличан начин издвајања штапића, са тамно црвеним позадинским осветљењем и зеленим светлосним извором у средишту, пројектованим на део мрежњаче ван фовее (пошто су штапићи неосетљиви на црвену светлост, позадинско осветљење не делује на њих, док чини сигнал невидљивим за чепиће).
 
[[Датотека:HALLET ADELSON.png|thumb|Слика 52: ПРОМЕНА ОСЕТЉИВОСТИ ШТАПИЋА СА ОСОБОМ И СВЕТЛОСНИМ СИГНАЛОМ]] Граф по подацима из Халетове студије показује осетљивост штапића (праг осетљивости) за шест особа, где је само једна близу Веберовог закона, тј. са нагибом близу 45°. У Аделсоновој студији (са 4.5° квадратним сигналом на 11° позадини, пројектованим 12° од фовее), крива Веберовог количника за стално осветљену позадину (испрекидана плава) је слична оној у студији Агилара и Стајлса (слика 51), изузев за преокрет ка незасићености на високој јачини сигнала (што би, макар делом, могло бити последица укључивања чепића). Међутим , крива количника за трепчућу позадину, која се укључује и искључује са сигналом (0,03 секунде сигнал, са 0,4 секунде позадином која се укључује или истовремено, или 1,4 секунде позадином која се укључује секунду пре сигнала), врло брзо постају приближно усправне, тј. улазе у фазу засићења штапића. Такође, криве прага осетљивости, слично Халетовој студији, имају ѕнатно мањи нагиб од 45 у већем делу распона.
Ред 851:
==== Стивенсов закон ====
 
Пошто су потоњи експерименти потврдили неслагање са Вебер-ФечнеровимФехнеровим 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:
 
<big>'''S=kI<sup>a</sup>'''</big> (64)
 
где је '''S''' чулна представа надражаја јачине '''I'''. По самом облику, Стивенсов закон је свеобухватнији од Вебер-ФечнеровогФехнеровог, јер бројни чинилац '''к''' није ограничен на целе бројеве, него може да има било коју вредност. Такође, промена вредности изложиоца '''а''' омогућава бољу прилагодљивост закона различитим облицима надражаја и услова под којима се догађају. Вредност изложиоца '''а''' представља нагиб линије графа у лог-лог координатама (за а=1, тј. нагиб линије графа једнакој 45°, на пример, Стивенсов закон се подудара са Вебер-ФечнеровимФехнеровим).
 
[[Датотека:ОСЕТЉИВОСТ ОКА ПРИЛАГОЂЕНОСТ0.png|thumb|Слика 53: ОСЕТЉИВОСТ ОКА ЗА МАЛУ СВЕТЛУ ПОВРШИНУ]] Слика десно показује резултате мерења осетљивости ока за равномерно осветљен сигнал мале површине (по ''Brightness function: Effects of adaptation'', Stevens and Stevens, 1963). Позадински сјај, тј. осветљеност која одређује ниво прилагођености пријемних ћелија мрежњаче, дат је у [[Decibel|децибелима]] (dB), са 0 dB на 10<sup>-7</sup> mL, или 0.31 μcd/m<sup>2</sup> (пошто је вредност у децибрлма дата са 10 log(I/I<sub>t</sub>), где је '''I''' променљива јачина, иста или већа од јачине прага осетљивости '''I<sub>t</sub>''', разлика од 10 dB представља десетоструку промену у јачини, тј. за разлику од '''x''' децибела, одговарајућа разлика у јачини је 10<sup>0,1x</sup>). Привидан сјај светлосног сигнала дат је у брилима (енг. ''bril'', јединица физиолошке скале сјаја уведена од стране Стивенса, дефинисана као привидан сјај беле површине од 5 на 40 dB - тј. 0.001mL, or 0.000314 cd/m<sup>2</sup> - виђене на кратко време од ока прилагођеног тами). Криве за сваки ниво прилагођености имају општи облик експоненцијалне функције B=k(I-I<sub>t</sub>)<sup>a</sup>, са чиниоцем '''k''' који се мења са нивоом осветљености (у начелу, смањује се са повећањем осветљености).
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/wiki/Светлост_(оптика)”