Глава 3: Зрительное восприятие объекта фотографирования

Оптические основы фотографии

3.3. Восприятие яркости

3.3.1. Закон Вебера - Фехнера

Найдем яркости, при которых половины поля различаются на один порог, на два и т. д. Зная их, можно психологическую величину - светлоту - выразить через психофизическую - яркость*.

Измерим яркости половин поля в случае, когда они различаются на один порог, например, как на рис. 3.5, в. Обозначим наименьшую разность яркостей, обеспечивающую различение полей В:
В=В1-В0. Величина порога различения, выраженная через разность яркостей, называется разностным порогом. Если он постоянен, т. е. если данная разность яркостей всегда обеспечивает минимальное различие, то громоздкое, плохо воспроизводимое измерение светлот можно было бы заменить простым определением яркостей и по их изменению судить о приросте светлоты. По оказалось, что порогу различения соответствуют различные разностные пороги В, значение которых зависит от первоначально взятой яркости и увеличивается с ее возрастанием. Например, участок, яркостью Во=1 кд*м-2 можно отличить от смежного с ним участка, имеющего яркость не менее В1=1,01 кд*м-2. Следовательно, в этих условиях В = 0,01. При возрастании же исходной яркости до 100 кд*м-2 разностный порог увеличивается до В = 1.

Бугер, а много позднее и независимо от него Фехнер показали, что разностный порог пропорционален исходной яркости:
формула 3.3

Коэффициент пропорциональности указывает соотношение яркостей участков, при котором их светлоты едва различаются.



Рис. 3.6. К определению числа порогов различения по яркости

Он называется дифференциальным порогом или пороговым контрастом.
формула 3.4

Следовательно, пороговый контраст выражает величину порога различения через отношение разностного порога к исходной яркости.

Бугер полагал, что пороговый контраст - величина постоянная. Позднее было найдено, что и эта характеристика неизменна лишь в некотором интервале яркостей. Но в этом интервале дифференциальный порог может служить мерой светлоты: приращение яркости в соответствии с его величиной обеспечивает минимальную различаемость сравниваемых участков.

Формула (3.4) позволяет найти число порогов различения между полями (участки постоянной яркости).
* Световые величины называются психофизическими, поскольку они, с одной стороны, связаны с особенностями восприятия (видность), а с другой - с физическими явлениями (мощность излучения).

Назад Оптические основы фотографии Продолжение