Яркостный диапазон зрения

[Alexey Shadrin]

Всем привет!
Что-то не могу разобраться в том, каков же яркостный диапазон зрения человека. В первую главу пальмеровской "Науки о зрении" делаю дополняющую вставку из Шварца, который пишет, что диапазон зрения равен 10D и приводит таблицу, данные в которой (по моему разумению) указывают на 16D. Просьба помочь разобраться. Материал здесь Текст шварцевской вставки выделен красной рамкой.
Иными словами: данные в тексте не сходятся с данными таблицы. Или я чего-то не понимаю.
Спасибо!

 

[Storm]

Ответ: Яркостный диапазон зрения

Алексей, очень хочется помочь. Я вот в математике вообще ничего не понимаю, но вот из интереса посмотрел. И не понял что именно обозначает "10D".
Однако смею предположить, что всё таки 16D это не верно. Выводы были найдены по интересной ссылочке: http://matlab.exponenta.ru/forum_archive/reply.php?topic=2516&nt=All

Как Вы на это посмотрите?

PS Сорри если лезу не в свою степь, но просто интерсно стало.

 

[Alexey Shadrin]

Ответ: Яркостный диапазон зрения

Как Вы на это посмотрите?

Ну, вот я с этим борюсь много лет, но каждый год новые поколения "физиков" начинают изучение зрения с этого посыла.
Тезис, озвученный в данной заметке, еще в 1961 г. был опровергнут Стенли Смитом Стивенсом, показавшим, что зависимость субъективной яркости стимула от его яркости фотометрической -- корнекубическая, а не логарифмическая.
Однако в функции зрения и Веберу есть место: логарифмичен отклик фоторецепторов, т.е. мембранный потенциал рецептора находится в логарифмичекой зависимости от количества поглощенных фотонов. Но "физики" обычно не в состоянии понять, что потенциал рецептора и ощущение -- это две больших одесских разницы: после того, как рецептор выдал отклик, сигнал пройдет еще кучу преобразований и интерпретаций и ощущение, рождаемое в сознании, будет соотноситься со стимулом уже в совершенно иных зависимостях.
Однако же к теме эта проблема не имеет отношения

 

[pell]

Ответ: Яркостный диапазон зрения

Насколько я понял, 10D --- это адаптационный диапазон. Т.е., величина, описывающая возможности глаза по адаптации к различным условиям освещения. Это не яркостный диапазон зрения, но лишь одна из его составляющих. Ещё одна составляющая --- диапазон яркостей воспринимаемых при заданном наперёд освещении из допустимого (см. адаптационный диапазон) диапазона. Причём, эта составляющая может зависеть (ПМСМ, точно зависит) от конкретного значения яркости, на которую адаптирован зрительный аппарат в конкретный момент.

Так что цифре 16D удивляться не стоит --- это воспринимаемый диапазон яркостей. А 10D --- только адаптационный, т.е., одно из слагаемых воспринимаемого диапазона.

 

[Storm]

Ответ: Яркостный диапазон зрения


Не по теме:
Т.е. грубо говоря в итоге цвет воспринимаемый нами отличается от реального? Так я понимаю?

 

[Alexey Shadrin]

Ответ: Яркостный диапазон зрения

Т.е. грубо говоря в итоге цвет воспринимаемый нами отличается от реального? Так я понимаю?

"Цвет" -- это чувственное понятие. В реальности же существуют лишь излучения. Цвет -- плод восприятия этого излучения индивидуумом. Равно как и звук -- плод восприятия колебаний среды, и запах -- плод восприятия летучих веществ.

 

[Alexey Shadrin]

Ответ: Яркостный диапазон зрения

Так что цифре 16D удивляться не стоит --- это воспринимаемый диапазон яркостей. А 10D --- только адаптационный, т.е., одно из слагаемых воспринимаемого диапазона.

М-м-м... Да, похоже, что так. Спасибо!

 

[Zest]

Ответ: Яркостный диапазон зрения

.е. грубо говоря в итоге цвет воспринимаемый нами отличается от реального?

Реальный цвет в природе это спектры. Никто не знает как они выглядят в реальности, то есть вне нашего зрения и понимания. Мы знаем только то, как они примерно выглядят для населения.

---

В тексте пидиэф - ошибка. Размер зрачка меняется не от интегральной яркости рассматриваемой сцены, а от яркости рассматриваемого в данный момент участка сцены. Именно зрачок быстрее всего реагирует на изменение яркости. Сетчатка в этом отношении очень инерционная. Кроме того он уменьшается усилием воли - если мы заставляем себя рассмотреть что-то мелкое, то зрачок уменьшается вслед за рефлексом аккомодации.

Статья в которой делается попытка сопоставить зрению технические параметры. То есть обратный процесс от опроса населения. http://www.clarkvision.com/imagedetail/eye-resolution.html Там вы можете узнать каков должен быть пикселяж камеры сделанной для жизни.

 

[Alexey Shadrin]

Ответ: Яркостный диапазон зрения

В тексте пидиэф - ошибка. Размер зрачка меняется не от интегральной яркости рассматриваемой сцены, а от яркости рассматриваемого в данный момент участка сцены.

В тексте звучит сл. фраза: "Общее количество света, воздействующего на сетчатку, регулируется зрачком: когда освещение слабое, зрачок расширен; когда сильное — сужен." Ни слова о том, что реакция зрачка идет на интегральную яркость сцены.

 

[Zest]

Ответ: Яркостный диапазон зрения

Конечно таких слов нет. Но если мы не ориентируемся на дураков, то запросто признаем что слова: "общее количество света воздействующего на сетчатку" именно то и означают: весь свет прошедший через зрачок на всю сетчатку. То есть свет от всей наблюдаемой сцены. Логическое продолжение в словах "когда освещение слабое" - даже если речь идет об освещении сетчатки, то опять же - всей в целом.

В то время как рассматривание ведется микроскопическим участком.

Впрочем, зная ваш стиль переводов, уместно было бы попросить снимок этого куска.

 

[Zest]

Ответ: Яркостный диапазон зрения

когда освещение слабое, зрачок расширен; когда сильное — сужен."

А писать надо так: когда мы смотрим на темное - зрачок расширяется, а когда смотрим на светлое - сужается.

 

[sabos]

Ответ: Яркостный диапазон зрения

запросто признаем что слова: "общее количество света воздействующего на сетчатку" именно то и означают: весь свет прошедший через зрачок на всю сетчатку.

Коллега, в науке не принято использовать такое обобщение, как "сетчатка". Дело в том, что сетчатка крайне неравномерно заселена, в ней можно выделить минимум 10 зон, принципиально различных по функциональности (и по чувствительности).

Сетчатка в этом отношении очень инерционная.

Неточная информация. Можно предположить, что здесь под "сетчаткой" имеется ввиду механизм Ca++ колбочковой адаптации. Упрощенно можно говорить о том, что он имеет две временные характеристики, адаптация вверх (понижение чувствительности) и вниз (повышение). Первая по времени срабатывания сравнима со зрачковым рефлексом.

Кроме того он уменьшается усилием воли.

Это ошибка, зрачковый рефлекс не контролируется сознанием. В то же время вы правы в том, что размер зрачка зависит не только от воздействия света на сетчатку.

В то время как рассматривание ведется микроскопическим участком.

И снова интуиция не подвела . Только в науке принято говорить не "микроскопическим участком", а fovea. И если я правильно догадался, что коллега имел ввиду под "рассматриванием", то похоже это будет центр foveola.

 

[sabos]

Ответ: Яркостный диапазон зрения

Насколько я понял, 10D --- это адаптационный диапазон.

Соглашусь.

Лишь немного переформулирую. Да, есть многочисленные свидетельства того, что палочки весьма чувствительны и воспринимают крайне слабые излучения, порядка 10^-5 кд/м2 (в самых выгодных условиях приема). Но как выглядит такое восприятие? Можно ли говорить, что в таких условиях зрение сформирует полноценное изображение? Я бы назвал такое восприятие распознаванием сигналов в шумах.

Аналогично и сверху диапазона. Да, можно без повреждения сетчатки смотреть напрямую (т.е. в самых выгодных условиях приема) на лампочку 100 Вт (интенсивность порядка 10^5 кд/м2). Прищурившись. Точнее, здесь зрение включит все свои компенсаторы, в т.ч. прикроет веки и закроет зрачок. Но можно ли говорить, что в таких условиях зрение сформирует полноценное изображение (пусть нити накаливания этой лампочки)?

 

[JAW]

Ответ: Яркостный диапазон зрения

В связи с этим вопросом и тем флудом хочется понять простую вещь...
Что такое зрительная система? Только оптика глаза в комплекте с "оптическими датчиками", или она включает в себя и систему распознавания, т.е. деятельность непосредственно мозга, всего, а не только областей отвечающих за восприятие зрительных образов?

Просто человек способен "домысливать" отсутствующие и не видимые детали...
Адаптация зрения связана, как мне кажется, не только с адаптацией хм... глаз...

 

[sabos]

Ответ: Яркостный диапазон зрения

Предмет науки - всегда непростой вопрос. С одной стороны - научный метод автоматически подразумевает разделение сложных проблем на более простые части и раздельное из изучение. Откуда и возникает радиометрия, фотометрия, денситометрия, колориметрия и пр. - каждая из этих дисциплин ограничивает себя некоторой частью проблем visual science.

С другой стороны сила науки в том, что она может давать ответы даже на сложные вопросы. В такой ситуации приходится объединять несколько дисциплин, поэтому мы называем visual science междисциплинарной областью.

Не все дисциплины развиваются с равной скоростью. Часть из наших дисциплин достаточно развиты, и дают компетентные ответы (в своих рамках). К ним я бы отнес оптику (в т.ч. фотометрию и строение оптической части глаза), базовую колориметрию. Часть дисциплин лишь развиваются, пока имеют слабый фактаж и сырые модели. По большей части это нейрофизиология, и смежные к ней дисциплины.

Что не мешает нам искать ответы на сложные вопросы. Просто зачастую мы вынуждены некоторые вещи предполагать. Сие не страшно, так устроена наука. Главное не забывать, что предполагание должно опираться на знание. Иначе имеем "логика - кратчайший путь к заблуждению" (с).

 

[igors]

Ответ: Яркостный диапазон зрения

Предмет науки - всегда непростой вопрос. С одной стороны - научный метод автоматически подразумевает разделение сложных проблем на более простые части и раздельное из изучение. Откуда и возникает радиометрия, фотометрия, денситометрия, колориметрия и пр. - каждая из этих дисциплин ограничивает себя некоторой частью проблем visual science. ).

Т.е. анализ.

С другой стороны сила науки в том, что она может давать ответы даже на сложные вопросы. В такой ситуации приходится объединять несколько дисциплин, поэтому мы называем visual science междисциплинарной областью.

Т.е. синтез.

Не все дисциплины развиваются с равной скоростью. Часть из наших дисциплин достаточно развиты, и дают компетентные ответы (в своих рамках). К ним я бы отнес оптику (в т.ч. фотометрию и строение оптической части глаза), базовую колориметрию. Часть дисциплин лишь развиваются, пока имеют слабый фактаж и сырые модели. По большей части это нейрофизиология, и смежные к ней дисциплины.

Т.е. анлиз есть, но сиетез не возможен.

Что не мешает нам искать ответы на сложные вопросы. Просто зачастую мы вынуждены некоторые вещи предполагать. Сие не страшно, так устроена наука. Главное не забывать, что предполагание должно опираться на знание. Иначе имеем "логика - кратчайший путь к заблуждению" (с).

Т.е. нет анлиза, но есть синтез.

 

[sabos]

Ответ: Яркостный диапазон зрения

Коллега, я оценил лаконичность. Спасибо ;-).

 

[Alexey Shadrin]

Ответ: Яркостный диапазон зрения

Что такое зрительная система?

Зрительная система = орган зрения.
Орган зрения состоит из нескольких отделов: глаз (как вырост мозга), зрительные пути, зрительные области в коре головного мозга, сознание.
См. аттач, в котором показаны основные структурные элементы зр. системы.

 

[igors]

Ответ: Яркостный диапазон зрения

Коллега, я оценил лаконичность. Спасибо ;-).

Вы очень уважаемый человек на форуме, и для меня.

 

[JAW]

Ответ: Яркостный диапазон зрения

Дело в том, что зрение, это всего лишь одна из сенсорных систем...
У нас есть и другие сенсорные системы... Слух, обоняние, осязание.
Мне кажется, что они работают фактически по одним законам...

Не меняя самих сенсоров можно развить всю систему.
Например "музыкальный слух", это в большей степени умение разделять и различать ноты. Обучается большинство... Хотя и чувствительность сенсоров может быть разной.
Аналогично с обонянием и осязанием. Умение различать, узнавать и формулировать.
За это таки отвечает мозг.
С цветовым зрением аналогично. Я на практике знаю, что люди имеющие дело с цветом (например печатники) различают разнотон куда лучше, чем неподготовленные наблюдатели.
Что, Сенсоры изменились?

Просто я знаком с практикой развития сенсорных способностей... И она реально работала.