目視的顏色視覺問題

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鄧登凳
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目視的顏色視覺問題

文章 鄧登凳 » 週一 09 1月, 2012 17:08

這不是純天文物理的問題, 但和這裡的一個爭論http://www.hkastroforum.net/viewtopic.php?t=11289有關:

有人指出人有明視覺(photopic vision)和暗視覺(scotopic vision), 前者是在足夠光度下(如日間)以錐形細胞主導的顏色視覺, 後者是在很暗的環境下以桿狀細胞主導的單色視覺(即只有光暗之分)。

由此推論, 由於觀察星雲是不是用明視覺, 所以是看不到顏色。並指不論用多大口徑的鏡來觀察星雲, 都不能看到顏色。

這種說法是過份簡化, 因為在明視覺和暗視覺之間, 還有一個中介視覺(mesoscopic vision), 這是錐形和桿狀細胞共用的。下圖說明了這個中介視覺的範圍, 而星光可算是屬這個範圍的。我們肉眼看星空, 星星都會見到有顏色的, 用望遠鏡看星的顏色更明顯。

圖來自一篇《視光學與生理光學》的文章: Into the twilight zone: the complexities of mesopic vision and luminous efficiency. By: Stockman, Andrew; Sharpe, Lindsay T.. Ophthalmic & Physiological Optics, May2006, Vol. 26 Issue 3, p225-239

這篇文章分析了這中介視覺受什麼因素影響。 也涉及另一個問題, 就是星雲的表面光度會不會達到中介視覺的最低要求; 這篇文章指出, 由於中介視覺受多項因素影響, 以閃光點來測定的中介視覺臨界點, 未必適用於其他情況(如天文觀察)。
結論的最後一段 寫:If accuracy is paramount, however, then the only consistently reliable way of estimating mesopic luminous efficiency is to measure it for each new application. Indeed, a single practical standard that can be usefully generalised to predict mesopic performance for all conditions may not be achievable.

即我們不能用一些簡單討論的數據, 就確定星雲表面光度是達不到中介視覺的臨界點, 因為根本我們不知道在觀星環境下那個臨界點在那裡。



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