Спектральная чувствительность - это относительная эффективность обнаружения света или другого сигнала в зависимости от частоты или длины волны сигнала.
В визуальной области неврологии , спектральная чувствительность используется для описания различных характеристик фотопигментов в стержневых клетках и колбочек в сетчатке в глаза . Известно, что палочковые клетки больше подходят для скотопического зрения, а колбочковые - для фотопического зрения и что они различаются по своей чувствительности к разным длинам волн света. [2] [3] Установлено, что максимальная спектральная чувствительность человеческого глаза в условиях дневного света приходится на длину волны 555 нм , а ночью пик смещается до 507 нм. [4]
В фотографии пленка и сенсоры часто описываются с точки зрения их спектральной чувствительности, чтобы дополнить их характеристические кривые , описывающие их чувствительность . [5] Создана база данных спектральной чувствительности камеры и проанализировано ее пространство. [6] Для рентгеновских пленок спектральная чувствительность выбирается в соответствии с люминофором, который реагирует на рентгеновские лучи, а не с человеческим зрением. [7]
В сенсорных системах, где выходной сигнал легко определяется количественно, чувствительность может быть расширена до зависимости от длины волны, включая спектральную чувствительность. Когда сенсорная система является линейной, ее спектральная чувствительность и спектральная чувствительность могут быть разложены с использованием аналогичных базовых функций. [8] Когда чувствительность системы является фиксированной монотонной нелинейной функцией, эту нелинейность можно оценить и скорректировать, чтобы определить спектральную чувствительность из спектральных входных-выходных данных с помощью стандартных линейных методов. [9]
Однако ответы стержневых и колбочек сетчатки имеют очень зависимый от контекста (связанный) нелинейный ответ, что затрудняет анализ их спектральной чувствительности на основе экспериментальных данных. [10] Несмотря на эти сложности, преобразование спектров световой энергии в эффективный стимул, возбуждение фотопигмента , является довольно линейным, и поэтому линейные характеристики, такие как спектральная чувствительность, весьма полезны для описания многих свойств цветового зрения. . [11]
Спектральная чувствительность иногда выражается как квантовая эффективность , то есть как вероятность получения квантовой реакции, такой как захваченный электрон , на квант света в зависимости от длины волны. [12] В других контекстах спектральная чувствительность выражается как относительный отклик на световую энергию, а не на квант, нормированный на пиковое значение 1, а квантовая эффективность используется для калибровки чувствительности на этой максимальной длине волны. [13] В некоторых линейных приложениях спектральная чувствительность может быть выражена как спектральная чувствительность с такими единицами, как амперы на ватт . [14] [15] [16]
См. Также [ править ]
- Частотный отклик
- Ортохромазия
Ссылки [ править ]
- ^ Мэттью Лакиш (1916). Свет и тень и их применение . Компания Д. Ван Ностранд. п. 95 .
Спектральная чувствительность Лакиеш.
- ^ Майкл Левин (2000). Основы ощущения и восприятия (3-е изд.). Издательство Оксфордского университета .
- ^ Стивен Х. Шварц (2004). Визуальное восприятие: клиническая ориентация . McGraw-Hill Professional. ISBN 0-07-141187-9.
- ^ Гросс, Герберт; Блехингер, Фриц; Ахтнер, Бертрам (2008). Гросс, Герберт Х. (ред.). Справочник по оптическим системам . 4 . Вайнхайм, Германия: WILEY-VCH. п. 40. ISBN 978-3-527-40380-6.
- ^ Майкл Лэнгфорд (1998). Продвинутая фотография . Focal Press . ISBN 0-240-51486-6.
- ^ Цзюнь Цзян; Дэнъю Лю; Цзиньвэй Гу и Сабина Сюстранк (2013). Какое пространство функций спектральной чувствительности у цифровых цветных камер? . IEEE. ISBN 978-1-4673-5053-2.
- ^ Джон Болл и Тони Прайс (1995). Радиографические изображения Чеснея . Блэквелл Паблишинг. ISBN 0-632-03901-9.
- ^ Гленн Э. Хили; Стивен А. Шафер и Лоуренс Б. Вольф (1992). Физическое зрение . AK Peters Ltd. ISBN 0-86720-295-5.
- ^ Стивен К. Шевелл (2003). Наука цвета . Эльзевир . ISBN 0-444-51251-9.
- ^ SN Archer (1999). Адаптивные механизмы в экологии зрения . Springer. ISBN 0-7923-5319-6.
- ^ Арне Вальберг (1995). Цвет светового зрения . Джон Уайли и сыновья. ISBN 0-470-84902-9.
- ^ MHF Wilkinson & F. Schut (1998). Цифровой анализ изображений микробов: методы и приложения визуализации, морфометрии, флуорометрии и подвижности . Джон Уайли и сыновья. ISBN 0-471-97440-4.
- ^ Питер GJ Barten (1999). Контрастная чувствительность человеческого глаза и ее влияние на качество изображения . SPIE Press. ISBN 0-8194-3496-5.
- ^ Мэтт Янг (1993). Оптика и лазеры: включая волокна и световоды . Springer. ISBN 3-540-65741-X.
- ↑ Стивен А. Дайер (2001). Обзор КИПиА . Wiley-IEEE. ISBN 0-471-39484-X.
- ^ Роберт Б. Нортроп (2004). Анализ и применение аналоговых электронных схем в биомедицинских приборах . CRC Press . ISBN 0-8493-2143-3.
