光谱光效率函数
人眼明视觉下的波长感知效率函数
光谱光效率函数是描述明视觉条件下人眼对380-780nm可见光谱不同波长光辐射感知效率的核心模型。该函数以国际照明委员会(CIE)制定的V(λ)曲线为标准,量化了人眼在等能量条件下对各波长光的相对灵敏度。实验数据显示,人眼对555nm黄绿色光感知效率最高(V(λ)=1.0000),向光谱两端递减至趋近于0。
定义与物理意义
光谱光效率函数是人眼在明视觉条件下(亮度≥3cd/m2)对可见光波长感知效率的数学表征,以V(λ)符号表示。其函数值定义为产生相同亮度感知所需辐射能量的倒数,反映了视网膜锥状细胞对不同波长光的响应特性。该函数将辐射度学中的客观物理量转换为符合人类视觉感知的主观光度量,建立了光辐射与视觉亮度之间的量化桥梁。
数学表达形式
标准函数表达式,式中为最大光谱光效能,对应555nm处的V(λ)=1时的光转换效率。当λ=555nm时,1瓦辐射功率可转换为683流明的光通量,随着波长偏离该峰值位置,有效转换效率按V(λ)系数递减。
实验数据特征
根据CIE标准数据表:
应用领域
生理学基础
该函数本质上反映了视网膜L、M、S三种锥状细胞的综合响应特性:
国际照明委员会在1924年确立的标准V(λ)函数,至今仍是全球光度量值溯源体系中最基础的视觉生理模型。2018年CIE发布补充文件S026,但明视觉核心函数仍保持原标准。
参考资料
光谱光效率曲线 .中国知网.2024-07-19
最新修订时间:2025-12-27 10:36
目录
概述
定义与物理意义
数学表达形式
实验数据特征
参考资料