4.4　明视、暗视和间视

在上一章中已经介绍，人眼视网膜上存在两种光感受细胞或视细胞，即视锥细胞和视杆细胞。视锥细胞主要集中于视网膜的中央部分，即黄斑及中央凹处，主管明视觉（Photopic Vision）；视杆细胞则主要分布在视网膜的周边部分，主管暗视觉（Scotopic Vision）。近年来，研究者认为界于明视和暗视两者之间还应该存在一种中间视觉，即间视觉（Mesopic Vision）。人眼明暗视觉的基本功能及特征列于表4‐1。

表4‐1　人眼的明视觉与暗视觉

人类与大部分动物都有明视觉和暗视觉。由于生活空间不同，不同动物的明视觉和暗视觉能力是有区别的。有些动物常在夜间活动，如猫头鹰、蝙蝠、深海鱼类，被认为无视锥细胞或视锥细胞缺少，因而几乎没有明视觉而暗视觉较好；一些日间活动的动物，如蜥蜴、鸟类、家禽，则缺少视杆细胞，而视锥细胞很发达，因此明视觉好而暗视觉差，表现出夜盲的症状。人类虽然以昼间活动为主，明视觉发达，但同样具有较好的暗视觉能力，而且我们还能主动改变夜间的环境亮度，如室内照明、路灯、霓虹灯等，因而人眼在夜间也能获得明视觉类似效果，感受生活的丰富多彩。

间视觉，也被称为中介视觉或混合视觉。当暗视觉的环境亮度超过一定量级时，部分视锥细胞便被激活，一般认为这时便是间视觉了。虽然许多学者证实了明视和暗视之间存在视锥和视杆细胞的相互作用，但还不能在明暗视觉函数的线性组合中模拟出间视的视觉亮度函数。总之，在间视觉范围内，存在着视锥和视杆细胞之间的复杂化作用，还有待于深入研究来获得更确切的证据。

在现代社会，人们往往工作在明暗交替的环境中，明视觉和暗视觉都同等重要。而对于某些特殊职业者，如矿工、照片洗印工、夜班司机、军人等，还需要使视觉在明视与暗视之间互相频繁地切换。在黑暗中，由明视觉向暗视觉过过渡的过程称为暗适应；而在明亮处由暗视觉向明视觉过渡的过程称为明适应。当从光亮环境进入暗室时，视觉不能立刻适应亮度相差强烈的变化，因此会暂时看不见；相反，当从暗室里走出来时，则很快能看见周围景物，这说明人眼的明适应和暗适应时间是不同的。一般而言，明适应在一二分钟内即可完全完成，而完全暗适应则可能要经过较长的时间，甚至需要半小时以上。(www.daowen.com)

从人眼的光谱光效率特性可知，明视函数的最大值在波长555nm的黄绿光部位，暗视函数的最大值在507nm部位。暗视函数的波峰比明视函数往左移动了48nm，这说明视杆细胞更适应于短波长的光。这种暗适应时波长向短波长（蓝光）方向移动的现象称为浦肯野效应。

人眼的暗适应过程曲线见图4‐9。曲线分为两部分，在亮度对数值接近3%时有一个交叉，交叉前是用红光刺激从没有视杆细胞的中央凹的视觉测得的，后面部分则是大量视杆细胞活动而产生的曲线，用的是白光刺激。当人眼在长时间的暗适应后，对光将变得特别敏感，在视觉条件优化时，可看见仅含100个光子的闪光。应该说明的是，由于眼球的散射和吸收作用，此时并没有100个光子到达眼底，实际到达视网膜的光子大约只有10个左右，也就是说，人眼完全暗适应时，能够感知仅含10个左右光子的闪光。

图4‐9　人眼的暗适应曲线

在夜间出行时，如果从亮度较暗的街道对面开过来一辆开着远灯的汽车，人眼会因为车灯的照射而发生眩光现象，此时无法看清或看见汽车旁边和后面的景物。不仅如此，当汽车从身旁开过去后，眼睛仍有一二秒钟的时间几乎什么也看不见。这是因为受车灯较长时间的照射后，又从很强的亮度下迅速转变为暗环境，人眼无法立即暗适应的缘故。为此，当晚间两辆相向行驶的汽车交会时，一般应该交替地开关远灯，当然，这是一种较为麻烦地方法。为了解决这一问题，人们设想把车灯前面的聚光玻璃和车窗前挡风玻璃制成偏振形式，偏振轴沿与水平面成45°角的方向，因此对面来车的灯光与本车的挡风玻璃偏振轴互相垂直，使本车司机看不到对面汽车灯的强光，而自己可以看到本车的灯光，反之亦然，由此解决眩光的问题。从理论上讲，这是一种有效的方法，但限于某些技术问题，还没有得到广泛应用。