Закон Риккоса - Riccos law

Закон Рикко, открытый астрономом Аннибале Рикко, является одним из нескольких законов, которые описывают способность человека визуально обнаруживать цели на однородном фоне.^[1] Этот закон объясняет визуальные отношения между целью угловая площадь А и цель приращение яркости ${\displaystyle \Delta L}$ требуется для обнаружения, когда эта цель не обнаружена (то есть слишком мала в поле зрения, чтобы различить различные ее части).^[2] Закон определяется:

${\displaystyle \mathrm {\Delta } L={\frac {k}{\mathrm {A} }}}$

куда ${\displaystyle k}$ является константой (для данного фона см. ниже).

Для постоянной яркости фона ${\displaystyle L}$, уравнение можно переформулировать как

${\displaystyle \Delta L/L=C={\frac {K}{\mathrm {A} }}}$

с другой постоянной ${\displaystyle K}$. Фракция ${\displaystyle \Delta L/L}$ упоминается как Вебер контраст C.

Закон Рикко применим для регионов, где обнаруживаемая цель не обнаружена. Разрешение человеческого глаза (размер воспринимающего поля) составляет примерно одну угловую минуту в центре ( центр ямки ), но при периферическом зрении размер увеличивается. Закон Рикко применим для целей с угловой площадью меньше размера воспринимающего поля. Этот регион меняется в зависимости от количества фона. яркость. Закон Рикко основан на том факте, что в пределах воспринимающего поля световая энергия (или количество фотонов в секунду), необходимая для того, чтобы привести к обнаруженной цели, суммируется по площади и, таким образом, пропорциональна яркости и площади.^[3] Следовательно, порог контрастности, необходимый для обнаружения, пропорционален отношению сигнал / шум, умноженному на шум, разделенный на площадь. Это приводит к приведенному выше уравнению.

«Постоянная» K на самом деле функция фона яркость B к которому глаз приспособлен. Это было показано Эндрю Круми^[4] что для неограниченного зрения (то есть наблюдатели могут смотреть прямо или на цель или отводить взгляд) точная эмпирическая формула для K является

${\displaystyle K=(c_{1}B^{-1/4}+c_{2})^{2}}$

куда c₁, c₂ константы, принимающие разные значения для скотопический и фотопикс зрение. Для низкого B это приблизительно соответствует закону де Фриза-Роуза.^[5] для порогового контраста C

${\displaystyle C\equiv {\frac {\Delta B}{B}}\propto {\frac {1}{A{\sqrt {B}}}}.}$

Однако при очень низкой яркости фона (менее 10⁻⁵ кандела на квадратный метр ) пороговое значение для освещенность

${\displaystyle \Delta I=A\Delta B}$

постоянная (около 10⁻⁹ люкс ) и не зависит от B.^[6] В таком случае

${\displaystyle C={\frac {\Delta B}{B}}={\frac {\Delta I}{AB}}}$

или же

${\displaystyle K={\frac {\Delta I}{B}}.}$

На высоком B таких как дневное небо, формула Круми приближается к асимптотическому значению для K из 5.1×10⁻⁹ или же 5.4×10⁻⁹ люкс на гнида.^[7]

Районы Рикко

Области Рикко - это любые области сетчатки, где клетки могут обнаруживать зрительный стимул на пороге. Расположение и размер участков будут меняться в зависимости от типа клеток, условий освещения и типа раздражителя. [1]

Смотрите также

• Пространственное суммирование
• Закон Вебера
• Закон Блоха (семенное суммирование)

Рекомендации

1. Рикко А. (1877). Анна. Оттальмол., 6, 373.
2. Шварц, Стивен Х. (2004). Визуальное восприятие: клиническая ориентация (3-е изд.). McGraw-Hill Professional. С. 46–47. ISBN  0-07-141187-9.
3. Худ, Д. К., и Финкельштейн, М. А. (1986). Чувствительность к свету. В книге К. Р. Боффа, Л. Кауфмана и Дж. П. Томаса (редакторы), Справочник по восприятию и человеческим возможностям (Том I: Сенсорные процессы и восприятие, стр. 5-1 - 5-66). Нью-Йорк: Джон Вили.
4. Круми, А. (2014). Порог контрастности человека и астрономическая видимость. MNRAS 442, 2600–2619.
5. Роуз А. (1948) J. Opt. Soc. Ам., 38, 196.
6. Crumey, op. соч., разделы 1.5, 2.1 и 2.3
7. Из коэффициентов r₄ или из коэффициентов a₃ и₅.