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シリコン・バレー
及び竜巻の通り道
米国

明敏な効率
人間の目の
機能としての
波長

人間は私達が現実と視覚観察を一致すること従って物理的な世界を視覚で観察することに使用されてある。 しかしこれは必ずしも正しくない。 人間の目に視覚観察の正確さを限るオペレーティング特性がある。 例えば、皆はこの視覚範囲上の認識のゆがみがないとだけ私達が赤いからの青に限られた範囲上のライトを見ることができるが、私達が推定することを知っている。 しかしこれは完全に本当でない。 ライトの波長の機能として認識の効率を示すカーブは次に示されている。

従って同じ放射能強度の黄色灯の私達の認識と比較される赤灯の私達の認識はそれらが均等に強いのに赤灯を黄色より大いにより少なく明るいようである作る。 青いライトの同じ減少された認識はスペクトルの反対側で適用する。

上記のカーブは昼間ライトに慣らされる人間のためいわゆる明所視である。 最高の効率は色の認識が非常に弱い暗所視の条件の下に0.510 μm.の波長にライトのため夜間視界のために、いわゆる暗所視合わせられる、人間の目のための0.555 μm.の波長にライトのため最高の効率であるである。

ライトの波長の機能として人間の目の様々な効率は測光と放射分析間の区別をもたらした。 放射分析はライトの物理的な測定を測光が放射の人間の認識を示す一方示す。 2組の放射の測定のための単位、その物理的な現実の人間の認識の客観的で物理的な現実のための1つおよび他がある。

放射および測光の単位
概念 放射単位 測光の単位
エネルギー Joules=Watt-seconds talbots=lumens-seconds
変化 ワット 内腔
exitance ワット/m2 lux=lumens/m2
強度 ワット/ステラジアン candela=lumens/ステラジアン
光輝/
ワット/steradian-m2 内腔/steradian-m2

測光の測定は次の関係によって放射測定と関連している:

L (λ) = 685E (λ) R (λ)

E (λ)が上で示されているCIEの明るい効率のカーブによって与えられるように効率であるところ。 L (λ)が測光の強度である一方R (λ)は放射単位の放射の強度である。

実例はここにある。 視聴者が60W電球からの1メートルあることを仮定しなさい。 直径の球rのメートルの区域は4πr2と等しい。 従って1メートル球に12.566平方メートルの区域があり、それ故に60W球根からのライトの強度は60/1平方メートルあたり12.566か4.775ワットである。 1平方メートルあたり内腔の測光の強度はライトの波長に左右される。 波長0.555のμmの球根によって放射された純粋な黄色の緑色航法燈が光度L = 1平方メートルあたり685 * 1つ* 4.775 = 3271の内腔それからあったら。 目の効率が50%である0.510のμmで純粋な緑色航法燈を放射する同じ力の球根に光度がのL = 1平方メートルあたり685の* (0.5の) * 4.775 = 1635の内腔ある。 目に約10%の効率がある0.48のμmで赤灯を放射する球根のための光度は1平方メートルあたり327.1の内腔だけである。

光学効率のカーブはカラービジョンに伸ばすことができる。 色は目の円錐形によって感知される。 ショーの下3つのタイプの波長の機能として円錐形の有効性。

赤および緑の円錐形のための効率のカーブは(すなわち、丁度等しくがであって下さい)交差する0.56 μm.についての波長の放射のために。 目は0.56のμmの放射を見るとき赤および緑の円錐形を約均等に刺激する。 赤および緑の円錐形の近く等しい刺激の視覚認識は黄色味である。 マイクロウェーブ放射にか電波に色があるより波長0.56のμmの放射もう黄色くない自体は。 黄色味は赤および緑の円錐形の等しい刺激から来る。 0.58のμmおよび0.54のμmの波長の等しい強度の放射を含むライトは、赤および緑の円錐形のための最高の効率の波長、また黄色灯として感知される。 認識の黄色味を緩和する0.54のμmの放射によって青い円錐形の刺激が行う。

円錐形の受容器のための効率のカーブは示されがゼロに行くように上記の図表で、ガウスカーブのようにゼロに多分漸近的に衰える。 これを言うための理由は赤外線ライトを出す感知されることであり深いルビー色の赤であるとしてレーザーからの非常に高輝度ライトが。 赤外線に色がないが、認識の効率が小さい非ゼロの効率のカーブの尾の赤い円錐形を刺激するほど強度は大きいではない。

レーザーからの赤外線ライトによって刺激される深いルビー色の赤色は赤い円錐形の出力がであるもの示す。 目が感知するいつ私達がスペクトルの赤地域のライトをである緑の円錐形の刺激の赤い円錐形の出力の混合物見る何。 赤い円錐形の出力の深いルビー色の赤はとして静かな思考のである。 状態はスペクトルの反対側で異なっている。

目が約0.35のμmの波長のライトを感知するとき観察される色はすみれ色である。 これは緑の円錐形の出力と純粋ないわゆる青い円錐形の出力である。 いわゆる青い円錐形はすみれ色の円錐形と呼ばれるべきである。 それらは目が青い色を観察するスペクトルあたりのライトに最も敏感であるので青い分類された。 しかしその青い色は赤い円錐形の小さい刺激が付いているいわゆる青い円錐形そして緑の円錐形の結合された刺激から、来る。

幾年もの間画学生はバイオレットがない原色代りに赤および青の混合物でありこと教えられたではない。 実際は青は混合された色であり、原色のすみれ色である。

それは赤および青ライトか赤および青の顔料の混合物がすみれ色に見るという事実である。 これは3つの円錐形がレベル受け取る円錐形の刺激の刺激されるとき多少灰色を作り出すために最も低い刺激が他の2つの円錐形の刺激の等しいレベルと結合するのである。 この灰色の調子は感知された色を緩和するのに役立ち他の2つの円錐形の刺激の残りのレベルに起因する。 従って赤の低レベルが青と青いライトからのすみれ色の円錐形の刺激を緩和する灰色のレベルを作成する赤の青く軽いコンバインからの緑の円錐形の刺激結合されれば。 結果は緩和されたバイオレットの認識である。

また赤い円錐形やすみれ色の円錐形を刺激しないで緑の円錐形を刺激することは可能でない。 しかし均等に赤い円錐形およびすみれ色の円錐形を刺激するライトの波長はただ緑の認識を緩和する灰色の調子を作り出す。 これはだけ刺激されたら色の刺激が緑の円錐形与えるものをの近似を与える。

多く原色としてバイオレットで。


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