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[科普中国]-亮度对比效应

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视觉的生理特点对比效应:亮度对比效应、色彩饱和度对比效应、色调对比效应、面积对比效应、同化效应。1

**详情:**人眼对亮度的适应性分为亮适应、暗适应和局部适应。从平均亮度小的喧环境转入平均亮度大的亮环境的人眼视觉适应过程称为亮适应,其适应时间为几秒到几分钟。反之,从亮环境转入暗环境的人眼视觉适应过程称为暗适应,适应时间从几秒到几十分钟。以上适应过程可以从晚间突然停电以及等一会又突然来电时明显感觉出来。在适应期间,人眼瞳孔直径也按需要在增大或减小,以控制集光能力,调节视觉灵敏度,瞳孔直径调节范围为d=2~8mm,可改变入射光通量16倍。

局部适应也是一种视觉适应,例如当视网膜由于受背景光作用,它使视觉灵敏度因适应背景光亮度而产生的对背景上目标物的不正常亮度感觉的视觉效应。这种现象又称为亮度对比效应或同时对比效应。由于局部适应,使人眼感觉为亮背景上的目标变暗而暗背景上的目标变亮。2

亮度对比和颜色对比:

通常,人们认为当物理强度增大时,心理感觉也会增强。其实不然,这是由于视野中目标的亮度和周围背景有关。当投射到目标表面的光强增大时,只有在周围背景的光强不变的情况下,人眼视觉才会感觉到目标明亮些。所以,视觉的主观亮度取决于视野中心(目标)与周围环境之间光照的相对强度。正因为如此,在目标与周围的对比很强时会发生一个有趣的效应:光照越强,中心反而显得越暗。

另外一个最有趣的亮度对比效应是以奥地利科学家恩斯特-马赫命名的亮度对比现象:在人们的视觉图像中,对于从光照明亮区到光照昏暗区之间的过渡地带,人眼主观感觉的光强变化要比实际的变化强烈得多。也就是说,在视觉图像的明暗过渡带的两侧可以看到亮带与暗带,这就是所谓的马赫带(Mach Band)。马赫带现象是由视觉细胞的侧抑制作用引起的。

观察彩色图像也有类似的情况:暗背景中的彩色看起来比亮背景中的彩色明亮一些。除亮度对比效应之外,彩色光还有彩色饱和度对比效应和色度对比效应。3