人眼看色原理在色差儀上應(yīng)用

我們知道色差儀是根據(jù)人眼看色原理研發(fā)出來的，每個人的視覺并不是完全一樣的，正常視覺群體中不同的人也是有一定的差別的。色度學(xué)為了引用國際數(shù)據(jù)為色差儀研發(fā)提供標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，是由在多正常視覺黨人群中觀察測得來的數(shù)據(jù)而的出來的平均結(jié)果?？梢哉f在應(yīng)用理論上是具備足夠的代表性和可靠性的。

我們學(xué)習(xí)色差儀應(yīng)用原來之前先學(xué)習(xí)一下視覺原理，人眼基本上可以看成是一個包含在鞏膜內(nèi)的不透光的暗室。它具有一個由角膜、前房水、水晶體和玻璃體組成的折射光學(xué)系統(tǒng)，它們將入射光線聚焦在眼球后面的視網(wǎng)膜上形成一個倒像。虹膜上的小孔叫做瞳孔，瞳孔的大小可以改變，以便調(diào)節(jié)進入人眼睛的光通量。在低亮度它完全打開時，直徑可達(dá)8mm左右，而在高亮度環(huán)境中，其直接為1.5mm左右，其有效孔徑（光圈）從f/11到f/2，焦距約為16mm。色差儀就是模擬這個看物的過程來實現(xiàn)色彩檢測、分析和數(shù)據(jù)顯示。

色差儀是由一個標(biāo)準(zhǔn)的照明光源照射在物體上，然后物體反射、折射會光線在有儀器內(nèi)部的積分球各種光學(xué)反射、折射被接收器接收，在交由處理器處理分析輸出數(shù)字形式的色彩信息。視網(wǎng)膜由一個感光細(xì)胞薄層組成，上面的細(xì)胞分為兩種類型：一種是雛形的，一種是桿形的，它們大約有一億二千五百萬個，不均勻地分布在視網(wǎng)膜上。這兩個細(xì)胞的作用不同，桿形細(xì)胞作用相當(dāng)于高靈敏度、粗顆粒的黑白底片，它在很暗的光照下還能起作用，但不能區(qū)別顏色，得到的像輪廓不夠清晰；雛形細(xì)胞作用相當(dāng)于靈敏度比較差、顆粒細(xì)的彩色底片，它在較強的光照下才能起作用，能區(qū)別顏色，得到的像的細(xì)節(jié)較清晰。

進入眼睛的光線通過瞳孔后到達(dá)水晶體凸透鏡，在周圍睫狀肌柔的作用下，透鏡可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)它的形狀，使一定遠(yuǎn)近范圍內(nèi)（約從無窮達(dá)到15cm）的物體都能分別成像于視網(wǎng)膜上，兩種感光細(xì)胞把像的訊號經(jīng)過神經(jīng)通道傳送給大腦。

水晶體是折射率不均勻的物體，其外層折射率為1.38，內(nèi)層折射率接近1.41，水晶體的焦距可以靠其表面曲率的變化來改變。

隨著物體離眼睛距離的不同，水晶體焦距作用相應(yīng)的變化，因而在視網(wǎng)膜上可以得到物體清晰的像，這個過程稱為調(diào)焦。

正常的眼睛處于沒有調(diào)節(jié)的自然放松狀態(tài)時，無窮遠(yuǎn)物體正好成像在視網(wǎng)膜上，即眼睛的像放焦點正好與視網(wǎng)膜重合，所以眼睛觀察遠(yuǎn)處物體不容易疲勞，故目視儀器的調(diào)節(jié)應(yīng)使像成與無限遠(yuǎn)處。

觀察近距離物體時，水晶體周圍的睫狀肌像內(nèi)收縮，使水晶體曲率半徑變小，這時眼睛的焦距縮短，像方焦點由網(wǎng)膜上向前移動，使有限距離處的物體成像在視網(wǎng)膜上。

進入眼睛的光線被視網(wǎng)膜上的桿狀和錐狀細(xì)胞所接收，并產(chǎn)生電子訊號刺激后方的神經(jīng)細(xì)胞層在經(jīng)由大腦整合產(chǎn)生視覺影像。

桿狀細(xì)胞主要作用是判斷明暗，平均越有1億兩千萬個細(xì)胞，可接受400~600nm波長的光線不具色彩判別力。錐狀細(xì)胞，則集中在視網(wǎng)膜中央的部分，可接受400~700nm波長的光線，具辨別色彩的能力，但數(shù)量只有6百萬個。這也說明了為什么人的眼睛對明暗比較判定要比色彩的變化來的敏感的原因。