第一章第三节视觉分辨力极限理论 - 视光理论和方法

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第一章第三节视觉分辨力极限理论

2009-11-26 11:02:21 来源:网络作者: 【大中小】浏览:33345次评论:0条

视力或视觉分辨力通常用视觉细胞能辨认两物点对眼的最小夹角，即视角来表达。视角越小表明视力越高。在正常情况下，人眼对外界物体的分辨力是有一定限度的，称之为视觉分辨力极限理论。主要的理论基础为：感觉器理论和光的波动理论

１.感受器理论　黄斑中心凹的视网膜感觉层内一个锥体细胞的直径约为1.5μm，锥体细胞之间的边缘间隙为0.5μm，所以两个锥体中心之间的距离约为2μm 。中间相隔一个锥体细胞的相邻两个锥体细胞中心的距离为4μm。如果眼结点离视网膜中心凹的距离为16.67mm，则该两个锥体中心对结点的夹角为：

因为只有当相隔一个非刺激锥体细胞的两个锥体受到视觉刺激，人眼才能区别开两个物点，也就是说，由于受到视网膜感觉层内锥体直径的限制，所以人眼的分辨能力受到了限制(图1-7)。感受器理论的分辨力理论极限约为49″，但实际存在个体差异。

最小视角的大小，根据视网膜上单位面积所包含的光感受器的数目多少而定，光感受器的体积愈小，或细胞排列密度愈大，则细胞之间的距离就减少，所测得的最小视角也随之变小。如上描述，黄斑中心凹的视力最好，离开黄斑中心凹视力明显下降，如偏离中央0.25°，视力大约降低一半，愈向周边愈降低，待到中心凹边缘5°时，视力只有0.3。

２.光的波动理论　光波动学说中衍射现象表明，即使一个完美无缺的光学系统，点光源经过该系统形成的像不是一个点像，而是一个衍射斑，称之为Airy氏斑，Airy氏斑的直径对结点所夹的角为：

　ω=2.44λ/g　　λ为光的波长，g为瞳孔的直径。

所以，当λ=555nm，g=3mm，则：

图1-8表明两个Airy氏斑之间的重叠情况，当第一个斑的峰值与第二个斑的边缘重叠后，两个斑的峰间凹陷处的照度是峰值照度的74%左右，这是人眼可分辨的最小距离，它相当于Airy氏斑直径的一半量。

根据标准，人眼最小分辨角θ＝ω／2，即θ＝1.22λ／g，设λ＝555nm，g＝3mm,θ=47″。波动理论分析分辨力的理论极限时不涉及受视觉刺激的锥体细胞之间要有一个未受刺激的锥体细胞问题。

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Tags：第一三节视觉分辨极限理论

责任编辑：peijingshi

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