2.2.4 主观亮度

人类视觉系统能够适应的总体亮度范围很大，从暗视觉门限到眩目极限之间的范围达1010量级。但是在同一时刻，人类视觉系统所能区分的亮度的具体范围比总的适应范围要小得多。人类视觉系统当前的敏感度称为亮度适应级。人眼在某一时刻所能感受到的具体范围是以亮度适应级为中心的一个小范围，一般在102量级，可以观察到10～20个亮度级的变化。人类视觉系统亮度范围示意图如图2-9所示。

图2-9 人类视觉系统亮度范围示意图

人类视觉系统感受到的物体亮度称为主观亮度。主观亮度受到物体表面与周围环境亮度之间相对关系的影响。同时对比度表明人眼对某个区域感受到的主观亮度并不仅依赖于该区域本身的亮度，物体（反射相同亮度）置于较暗的背景里会显得比较亮，置于较亮的背景里会显得比较暗。同时对比度示意图如图2-10所示，其中，所有位于中心的小正方形都具有完全相同的亮度，但是，当小正方形处在暗背景时看起来要亮些，处在亮背景时看起来要暗些。

图2-10 同时对比度示意图

人类视觉系统有趋向于过高或过低估计不同亮度区域边界值的现象，马赫带效应就是一个典型的例子，如图2-11所示，其中，各带条内部的亮度是常数，如“亮度折线”所示；观察到的带条具有强烈的边缘效应，特别是在带条的边界区域，如“主观亮度曲线”所示。

图2-11 马赫带效应示意图