Spektrální citlivost - Spectral sensitivity - Wikipedia

Spektrální citlivost (normalizovaná citlivost spektra) buněk lidského kužele, typů S, M a L.
Děj z roku 1916 „spektrální citlivosti“. Autor ve stejné knize také používá modernější výraz „spektrální citlivost“.[1]

Spektrální citlivost je relativní účinnost detekce, světlo nebo jiný signál, jako funkce frekvence nebo vlnová délka signálu.

v vizuální neurovědy, spektrální citlivost se používá k popisu různých charakteristik fotopigmenty v tyčové buňky a kuželové buňky v sítnice z oko. Je známo, že tyčinkové buňky jsou vhodnější skotopické vidění a kuželové buňky fotopické vidění, a že se liší svou citlivostí na různé vlnové délky světla.[2][3] Bylo zjištěno, že maximální spektrální citlivost lidského oka za denního světla je na vlnové délce 555nm, zatímco v noci se vrchol posune na 507 nm.[4]

v fotografování, film a senzory jsou často popisovány z hlediska jejich spektrální citlivosti, aby doplnily jejich charakteristické křivky které popisují jejich citlivost.[5] Vytvoří se databáze spektrální citlivosti kamery a analyzuje se její prostor.[6] Pro rentgen filmů je spektrální citlivost zvolena tak, aby byla vhodná pro fosfory, které reagují na rentgenové záření, spíše než pro lidský zrak.[7]

v senzor systémy, kde je výstup snadno kvantifikovatelný, citlivost lze rozšířit tak, aby byla závislá na vlnové délce, zahrnující spektrální citlivost. Když je senzorový systém lineární, jeho spektrální citlivost a spektrální odezva mohou být rozloženy pomocí podobných základních funkcí.[8] Když je odezva systému pevnou monotónní nelineární funkcí, lze tuto nelinearitu odhadnout a korigovat, aby bylo možné určit spektrální citlivost ze spektrálních vstupně-výstupních dat pomocí standardních lineárních metod.[9]

Odpovědi na tyčinkové a kuželové buňky sítnice, ale mají velmi kontextově závislou (vázanou) nelineární odezvu, což komplikuje analýzu jejich spektrálních citlivostí z experimentálních dat.[10] Navzdory těmto složitostem však převod spektra světelné energie na efektivní stimul, excitaci fotopigment, je docela lineární a lineární charakterizace, jako je spektrální citlivost, jsou proto docela užitečné při popisu mnoha vlastností barevné vidění.[11]

Spektrální citlivost je někdy vyjádřena jako a kvantová účinnost, tj. jako pravděpodobnost získání kvantové reakce, například zachycení elektron, na kvantum světla, jako funkce vlnové délky.[12] V jiných kontextech je spektrální citlivost vyjádřena spíše jako relativní odezva na světelnou energii než na kvantum, normalizovaná na špičkovou hodnotu 1, a ke kalibraci citlivosti při této špičkové vlnové délce se používá kvantová účinnost.[13] V některých lineárních aplikacích může být spektrální citlivost vyjádřena jako spektrální citlivost, s jednotkami, jako je ampéry za watt.[14][15][16]

Viz také

Reference

  1. ^ Matthew Luckiesh (1916). Světlo a stín a jejich aplikace. Společnost D. Van Nostrand. str.95. spektrální citlivost luckiesh.
  2. ^ Michael Levine (2000). Základy vnímání a vnímání (3. vyd.). Oxford University Press.
  3. ^ Steven H. Schwartz (2004). Vizuální vnímání: Klinická orientace. McGraw-Hill Professional. ISBN  0-07-141187-9.
  4. ^ Gross, Herbert; Blechinger, Fritz; Achtner, Bertram (2008). Gross, Herbert H. (ed.). Příručka optických systémů. 4. Weinheim, Německo: WILEY-VCH. str. 40. ISBN  978-3-527-40380-6.
  5. ^ Michael Langford (1998). Pokročilá fotografie. Focal Press. ISBN  0-240-51486-6.
  6. ^ Jun Jiang; Dengyu Liu; Jinwei Gu & Sabine Süsstrunk (2013). Jaký je prostor funkcí spektrální citlivosti pro digitální barevné fotoaparáty?. IEEE. ISBN  978-1-4673-5053-2.
  7. ^ John Ball & Tony Price (1995). Chesneyovo rentgenové zobrazování. Blackwell Publishing. ISBN  0-632-03901-9.
  8. ^ Glenn E. Healey; Steven A. Shafer a Lawrence B. Wolff (1992). Fyzikální vize. A. K. Peters Ltd. ISBN  0-86720-295-5.
  9. ^ Steven K. Shevell (2003). The Science of Color. Elsevier. ISBN  0-444-51251-9.
  10. ^ S. N. Archer (1999). Adaptivní mechanismy v ekologii vidění. Springer. ISBN  0-7923-5319-6.
  11. ^ Arne Valberg (1995). Barva světelného vidění. John Wiley and Sons. ISBN  0-470-84902-9.
  12. ^ M. H. F. Wilkinson a F. Schut (1998). Digitální analýza obrazu mikrobů: zobrazovací, morfometrická, fluorometrická a pohybová technika a aplikace. John Wiley and Sons. ISBN  0-471-97440-4.
  13. ^ Peter G. J. Barten (1999). Kontrastní citlivost lidského oka a její vliv na kvalitu obrazu. SPIE Stiskněte. ISBN  0-8194-3496-5.
  14. ^ Matt Young (1993). Optika a lasery: včetně vláken a optických vlnovodů. Springer. ISBN  3-540-65741-X.
  15. ^ Stephen A. Dyer (2001). Přehled přístrojového vybavení a měření. Wiley-IEEE. ISBN  0-471-39484-X.
  16. ^ Robert B. Northrop (2004). Analýza a aplikace analogových elektronických obvodů na biomedicínské přístroje. CRC Press. ISBN  0-8493-2143-3.