设计色彩学：视觉参数及敏锐度

人们借助视觉器官能够完成一定的视觉任务的能力称为视觉功能。通常以视觉区别物体的细节和辨认对比能力的大小作为衡量视觉功能的标准。

1.视角

人眼观察物体时，物体的大小对眼睛形成的张角叫作视角。同一物体，距离人眼越近，视角越大；不同的物体，与人眼的距离相同，则对眼睛形成的视角越大时，视网膜上的像越大，当然看得就越清晰。因此常用视角来表示物体与眼睛的关系。如图2.9所示，A为物体的大小，D为人眼与物体之间的距离，又称视距，在图中α角为视角，则视角可用如下公式计算：

图2.9　视角

当α很小时，

由以上的公式及简单的计算可知，α=A / D。视角的大小与眼睛到物体的距离成反比。当物体的大小固定时，则物体离人眼越近，视角越大，物体在视网膜上呈的像也越大；物体离人眼越远，则视角越小，物体在视网膜上呈的像也越小。而当物体离人眼的距离一定时，物体越大，则视角越大。视角一般用弧度表示，也可以用度（°）、分（′）、秒（″）表示。具有正常视觉的人能够分辨物体空间两点间所形成的最小视角为1′。

2.视觉敏锐度（视力）

人眼辨别外界物体的敏锐程度称作视觉敏锐度，也就是我们平常所说的视力。视觉敏锐度用来表示视觉辨别物体细节的能力。人眼辨别物体细节的能力与视距之间有着直接的关系。一个原本距离很远的物体，我们很难看清它的细节，但是如果让这个物体由远及近，那么我们就能够越来越看清楚它的细节。这是因为随着距离拉近，视角越来越大，物体在视网膜上成的像也相应增大，人眼就能够看得清楚了。

一般来说，视觉锐度用V来表示，是视觉所能分辨的以角度为单位的视角的倒数，即：

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我国规定正常视力标准是当人的视觉能分辨1分角所对应的物体的细节时，这个人的视力便为1.0。

3.视场

视场是指眼睛所对应的圆的面积，称为视场。视角越大，对应的视场也越大。视场的大小还与视距有关，视距越大，对应形成的面积也越大。视场的半径由下面公式求出。

当观察距离D=250 mm，视角α=10°时，所对应的视场半径R为：

图2.10表示观察距离均为250 mm，视角分别为1°、2°、4°与10°所形成的视场圆面积及其半径的大小。

图2.10　视场

4.对比辨认

在视觉研究中，对比辨认也是衡量视觉功能的一项重要指标。对比辨认度分为亮度对比辨认和颜色对比辨认。比如，将一块灰色的纸片放在白色背景上看起来发暗，而同样是这张纸片，放在黑色背景上则看起来发亮，这种现象称为亮度对比。它是视场中物体和背景的亮度差与背景的亮度的比值，用C表示。

公式中，L1为物体的亮度；L为背景亮度；ΔL为物体和背景之间的亮度差。如果ΔL恰好是视觉刚好可以察觉的亮度差异，则上式为一定背景亮度下的亮度差别阈限。