实验一 光谱感受性的测定

更新于 2026年10月13日 版权声明
实验一 光谱感受性的测定

1.实验背景

人类的视觉系统的一个基本功能是对光有感受性,视网膜上视锥细胞和视杆细胞的光感受性不一样,而不同波长的光感受性也可能不一样。对于光谱某个范围内的波长的光,视锥细胞和视杆细胞的敏感性会有差异。我们通过实验的方法来对光谱感受性进行测定,来了解光的物理刺激——波长与视觉阈限之间的联系。

一般而言,人眼对不同波长色光的感受性存在差异,在光亮条件下和黑暗条件下分别在555 nm和507 nm两处达到峰值,即对这两种色光较为敏感,仅需较小光强度就能够感受到与标准白光相等的亮度或达到视觉阈限。这是因为视网膜上有两种不同的视觉感受器——视锥细胞和视杆细胞,这两种细胞分别在光亮条件下和光线不足条件下发挥主要作用,其中,主导明视觉的视锥细胞对555 nm黄绿光最为敏感,而主导暗视觉的视杆细胞对507 nm的蓝绿光最为敏感(朱滢,2000,p.171-175)。

2.实验目的

掌握视觉光谱感受性测定的方法,了解光谱阈限曲线的绘制与解读。

3.实验方法

实验材料:

本实验的材料是标准亮度的白色点光源和波长可变、光强度可调的可变点光源。

实验程序:(https://www.daowen.com)

实验分为两种条件,光亮条件和黑暗条件,前者测视锥细胞,后者测视杆细胞。

实验开始时,在光亮条件下,向被试同时呈现一个标准亮度的白光刺激和一个被试可以自行调节光强度的可变点光源。要求被试调节可变点光源的光强度,使其与标准白光在主观上亮度相等。主试变化可变点光源的波长,重复前面步骤。记录不同波长光线情况下被试调节的光强度。

在黑暗条件下,要求被试调节不同波长的可变点光源的光强度到刚刚能够察觉到光亮的程度,即视觉阈限水平。主试变化可变点光源的波长,重复前面步骤。记录不同波长光线情况下的阈限水平的光强度。

4.结果分析

以波长为横轴,以视觉阈限时光强度的对数值为纵轴做出光亮条件下与黑暗条件下的光谱阈限曲线(或以波长为横轴,以视觉阈限时光强度的对数值的倒数为纵轴做出两种情况下的光谱感受性曲线)。找出曲线的峰值,峰值则是光亮条件和黑暗条件下达到同样视觉亮度所需要最小光强度的光波波长值。

参考文献

赫葆源,马谋超,陈永明等.(1979).中国人眼光谱相对视亮度函数的研究.心理学报,1,39-46.

朱滢.(2000).实验心理学.北京:北京大学出版社.

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