[發明專利]可見光的光譜光效率函數及測光儀表

無效

• 申請號: 93118883.0
• 申請日: 1993-10-21
• 公開（公告）號: CN1087716A
• 公開（公告）日: 1994-06-08
• 發明（設計）人: 徐國名
• 申請（專利權）人: 徐國名
• 主分類號: G01J1/00
• 分類號: G01J1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及人眼的視覺特征及測光儀表。具體涉及到人眼的可見光的明視覺光譜光效率函數與光通表、照度計和控制用燈具、電源控制裝置及其它儀器儀表需用明視覺光譜光效率標定計量值的其它裝置。

在1924年國際照明委員會（CIE）標定的人眼明視覺光譜光效率函數曲線V_（λ）是指導電光源科研、生產和應用的標準相對明視覺光譜靈敏度曲線;及近幾年CIE正在進行的新的視亮度光譜光效率函數曲線V_b（λ）的認定工作，V_b（λ）的頻譜比V_（λ）略向紫外區擴展，但擴展區不大。視亮度光譜效率函數曲線V_（λ）、V_b（λ）都是用匹配法測量的，是用光學濾光片采用組合的方法濾除其它單色光測定的，由于濾色片的光的衰減性，也就是說濾色片的本身具有光的誤差;由于測量時是人眼在黑暗中人眼觀察單色光的大小由于眩光的作用產生誤差，即亮度較低的眩光，也會給人以明亮的感覺;人眼看到可見光的七色光區即光的波長從380nm-780nm內的可見光都能作用于人眼，其光譜的視覺特征只是明度不同，人眼可分辨整個可見光區（包括紫光區和紅光區）的明度，而V_（λ）和V_b（λ）曲線只代表黃綠光區（峰值波長555nm）的光視覺最強;V_（λ）和V_b（λ）曲線測量中也采用標準觀察者是采用V_（λ）曲線相符的光譜光效率曲線的測量儀表測定。上述測光方法與光和人眼的視覺效應不相符合。

V_（λ）和V_b（λ）曲線的測定是觀察光的單色光的明度測定的，即以單色光的明暗產生人眼的眩光來測定光譜光效率函數曲線。本技術領域的技術人員都應該知道光的明度加法定理：“經驗表明，混合光，不論光譜的成份如何，它所造成的表面明度等于各混合光各個組份分別產生的表面明度之和。明度加法定理對于不同光譜成份的光源作光度評價的一個重要前題”。見《測光技術基礎》P11（輕工出版社出版）。塔爾博特定律也證明光的周期變化和人眼有中和光的能力。從明度的加法定理及現實應用證明，紅光區和紫光都能以可見光作用于人眼產生光的質感效應;而現在標準的光度系統中的V_（λ）和V_b（λ）曲線只代表光的某一頻段的明度，而不代表整個可見光的質量;可以用不同功率的普通白熾燈、熒光燈、鹵鎢燈、汞燈等日常用電光源放在一起點燃，從光源點上看，人并不能區分光的質量的大小，也就是說人只能分辨光源點的光的顏色的明暗，而明暗的大小不能代表光的輻射量作用于人眼的大小，也就是說光的明度即V_（λ）和V_b（λ）都不能代表光的質量的大小。

視覺過程是：物體發出的光進入眼睛后，在視網膜上形成影象，影象的照度與物體相應的亮度成比例，可以在眼睛中看到顏色，看到物體的運動特征。在可見光的應用中，光的質量的大小是產生視覺特征的光動能，而V_（λ）和V_b（λ）已經證明是代表光的明度，而明度的亮暗并不代表光的質量。人類不是直接觀察光源的可見光的明度的明暗，而是間接從物體中感受到光質量的大小，在現實中太陽光在室內室外的光質量大小與明度的明暗無直接關系就能證明，所以說人類用光的目的與光的明度無直接關系。

自有人類以來，人類就生活在陽光下，人眼的視覺特征是完全適應了太陽光的連續的可見光譜的技術特征。而V_（λ），Vb_（λ）代表的視亮度光譜光效率函數的積分值約與太陽光的光譜輻射值的函數的積分值相差3.5倍以上，所以說任何一種單色光或多種單色光并不能完全取代太陽光的連續光譜的視覺特征。在91年7月召開的22屆國際照明委員會（CIE）大會上已確認1924年建立的光度系統與人眼觀察結果存在明顯的差異。（見《科技日報》91年12月24日三版）

人類分辨物體的精細分辨力除自身的視覺特征外，與光的質量的大小有直接關系，分辨越細的物體其光質量要求大一點，分辨粗大的物體要求光的質量要小一點，這是自然法則。照度值的大小與工作學習的時間長短也有關系，工作時間長相應的照度值要高一點。人類照明的目的是既要分辨精細物品又要觀察大件物品，所以說人類照明需要的照度值最低要達到一定的標準值，否則易引起視覺疲勞，降低工作、學習效率。目前我國已有40%人患近視，不能不說與熒光燈的低的光質量照明有直接的關系。