스코토픽 비전

Scotopic vision
낮은 조명 하에서 시력의 시뮬레이션된 예. 위쪽: 사람; 아래쪽: 고양이

인간의 시각적 지각에 대한 연구에서, 스코시픽 시력은 낮은 조명 수준에서의 눈의 시력이다. 이 용어는 "어두움"을 의미하는 그리스 스코토스와 "시력의 상태"[1]를 의미하는 -opia에서 유래되었다. 인간의 눈에서 원추 세포는 낮은 가시광선에서는 기능하지 않는다. 스코토픽 시력은 약 498nm(녹색-파란색)의 파장에 가장 민감하고 약 640nm(빨간색 오렌지색) 이상의 파장에 민감하지 않은 로드셀을 통해 독점적으로 생성된다. 이런 상태를 푸르킨제 효과라고 한다.

망막 회로

망막에 있는 두 가지 종류의 광수용체 세포 중, 막대기는 스코시픽 시력을 지배한다. 이것은 원추형과는 반대로 막대형으로 표현된 광분자 감도가 증가하여 발생한다. 로드들은 대부분의 양극성 세포와 달리 망막의 출력 뉴런인 망막강변 세포와 직접적인 연결을 형성하지 않는 양극성 세포에 빛의 증가를 신호한다. 대신, 두 가지 유형의 아마크린 세포인 AII와 A17은 막대 양극성 세포에서 원뿔 양극성 세포로 측방향 정보가 흐르게 하고, 이는 결국 갱리온 세포와 접촉하게 된다. 그러므로 아마크린 세포에 의해 매개된 로드 신호는 스코시픽 시력을 지배한다.

휘도

스코토픽 시력은 10−3[2]~10cd−6[citation needed]/m의2 휘도 수준에서 발생한다. 다른 종들은 저조도 조건에서 보편적으로 색맹이 아니다. 코끼리 매-모트(Dilephila elpenor)는 희미한 별빛 속에서도 진보된 색 차별을 보여준다.[3]

중시 시야는 중간 조명 조건(휘도 수준 10−3~10cd0.5/m2)[citation needed]에서 발생하며, 스코토픽 시력과 광시력을 효과적으로 조합한 것이다. 이것은 부정확한 시력과 색상을 구별해 준다.

정상광선(Luminance Level 10~108 cd/m2)에서는 원추세포의 시력이 지배하며 광시력이다. 좋은 시력(VA)과 색 차별이 있다.

과학 문헌에서, 사람들은 가끔 스코스코픽 럭스라는 용어와 마주치지만, 스코토픽 가시성 가중 기능을 사용한다.[4]

파장 민감도

CIE 1951 스코토픽 조도 기능. 수평축은 nm 단위의 파장이다.

정상적인 인간 관찰자의 상대적 파장 민감도는 가시 아래에서 배경 조명의 변화로 인해 변하지 않을 것이다. 파장 민감도는 로돕신 광전자 증분에 의해 결정된다. 이것은 눈 뒤쪽에 보이는 붉은 색소인데, 눈에는 타페툼이라는 흰 바탕이 있다. 이 색소는 광학 및 중학 조건에서는 눈에 띄지 않는다. 스코시픽 시력 중에는 파장 민감도가 변하지 않는다는 원리는 개인에서 두 가지 기능적 원뿔 계급을 감지하는 능력을 가져왔다. 만약 두 개의 콘 클래스가 존재한다면, 그들의 상대적 민감성은 행동 파장 민감도를 바꿀 것이다. 따라서 실험은 "두 개의 서로 다른 배경에서 파장 민감도를 측정하고 관찰자의 상대적 파장 민감도의 변화를 주목하여 두 개의 원뿔 등급의 존재"를 결정할 수 있다. 적응이 매우 낮은 수준에서 일어나려면, 인간의 눈은 신뢰할 수 있는 이미지를 얻기 위해 신호에 걸쳐 많은 양의 빛 샘플을 가지고 있어야 한다. 이것은 관찰자가 공간적으로 빛 신호를 평균하기 때문에 인간의 눈이 낮은 빛에서 높은 공간 주파수를 해결할 수 없게 한다.[5]

로돕신 광학 장치의 동작은 낮은 조명 하에서 인간의 눈이 다른 스펙트럼 전력 분포로 빛을 분해할 수 없는 이유를 설명한다. 이 단일 광전자 증배제의 반응은 400nm 빛과 700nm 빛에 대해 동일한 퀀텀을 제공할 것이다. 따라서 이 광전자 증배는 흡수 속도만 매핑할 뿐 빛의 상대 스펙트럼 구성에 대한 정보를 인코딩하지 않는다.[5]

최대 스코토픽 효능은 507nm에서 1700lm/W이다(555nm에서 683lm/W와 비교, 최대 광학 효능).[6] 스코토픽 효과와 광학 효과 사이의 비율은 피크 감도에서 2.5 정도밖에 계산되지 않지만, 그 비율은 500 nm 이하로 강하게 증가한다.

시력이 저시력인 또 다른 이유는 시력저하 활동 세포인 봉이 망막의 적은 수의 뉴런으로 수렴하기 때문이다. 이러한 다대일 비율은 공간 주파수 민감도가 저하되는 결과를 초래한다.[5]

참고 항목

참조

  1. ^ "Scotopia". Dictionary.com.
  2. ^ http://faculty.washington.edu/sbuck/545ColorClass/PokornyCh2.1979b.PDF
  3. ^ Kelber, Almut; Balkenius, Anna; Warrant, Eric J. (31 October 2002). "Scotopic colour vision in nocturnal hawkmoths". Nature. 419 (6910): 922–925. Bibcode:2002Natur.419..922K. doi:10.1038/nature01065. PMID 12410310. S2CID 4303414.
  4. ^ 사진 생물학: 빛과 생명의 과학(2002), 라르스 올로프 비외른, 페이지 43, ISBN 1-4020-0842-2
  5. ^ Jump up to: a b c "Foundations of Vision". foundationsofvision.stanford.edu.
  6. ^ "Brightness and Night/Day Sensitivity".