人眼感光的問題

人眼對(duì)于光線的感覺個(gè)人覺得比較好理解的類似度量還是用感光度來形容的更恰當(dāng)，人眼對(duì)于光線的感覺不是線性的，沒有你所說的平均值或者正負(fù)取值現(xiàn)象。
引用一下別人的答案，給你做個(gè)參考:

感光度

人眼的感光度是可以自動(dòng)調(diào)節(jié)的。在環(huán)境光強(qiáng)發(fā)生變化的情況下，人眼通過調(diào)節(jié)虹膜中視網(wǎng)膜色素的含量，增加或減少感光度。這種調(diào)節(jié)是相當(dāng)慢的，最長可達(dá)半個(gè)小時(shí)。黑夜中突然打開日光燈會(huì)覺得很刺眼，就是這個(gè)原因。你在遠(yuǎn)離市區(qū)的鄉(xiāng)村可以看到很多星星，在充滿光污染的城市中可能連月亮都看不到，這也是感光度調(diào)節(jié)在作怪。

在之前的一個(gè)測(cè)試中，有人使用Canon EOS 10D和5英寸針孔透鏡，在ISO 400情況下12秒鐘內(nèi)記錄了14顆星星。而我們可在10秒鐘之內(nèi)認(rèn)清楚14顆星。(Clark， R.N.， Visual Astronomy of the Deep Sky， Cambridge U. Press and Sky Publishing， 355 pages， Cambridge， 1990)粗略估計(jì)，人眼的最高感光度相當(dāng)于ISO 800。

另外據(jù)統(tǒng)計(jì)，10D在ISO 800時(shí)，CMOS上的每個(gè)像素點(diǎn)平均接收2.7個(gè)電子。而視神經(jīng)接受外界的光信號(hào)，同樣需要至少一對(duì)電子。

在日光下，眼睛的感光度非常低，幾乎為夜間的1/600(Middleton， Vision Through the Atmosphere， U. Toronto Press， Toronto， 1958)，也就是說，日光下的感光度基本達(dá)到ISO 1。如此低的感光度可以有效的保護(hù)視神經(jīng)和虹膜。

而數(shù)碼相機(jī)方面，感光度ISO 3200在數(shù)碼單反上早已經(jīng)非常普及，富士已經(jīng)有了ISO 3200的便攜機(jī)問世。但是，數(shù)碼相機(jī)在高感光度下的噪點(diǎn)始終是困擾整個(gè)數(shù)碼成像業(yè)的大問題。而人的肉眼和大腦似乎從來沒有這樣的困擾。

動(dòng)態(tài)范圍

人眼既可以分辨強(qiáng)烈日光下的物體細(xì)節(jié)，也能在夜晚看清楚天邊微弱的星光。二者的光強(qiáng)有千萬倍之差。當(dāng)然，如此大的差別并不全部是動(dòng)態(tài)范圍的原因，相機(jī)也可通過調(diào)節(jié)ISO，光圈或曝光時(shí)間實(shí)現(xiàn)。

一般認(rèn)為，人眼可區(qū)分10000倍的對(duì)比度。但這取決于場(chǎng)景的亮度。亮度降低時(shí)，動(dòng)態(tài)范圍的下降非?？?。人眼的動(dòng)態(tài)范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前已知的膠片相機(jī)或普通民用數(shù)碼相機(jī)。

可以通過一個(gè)小實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:在月圓之夜，帶上一張星圖來到郊外。待眼睛適應(yīng)周圍亮度之后觀看星空，在有月亮的部分找到肉眼可見最微弱的星光。然后，設(shè)法找到在月球周圍45度以內(nèi)的星星。在遠(yuǎn)離市區(qū)光污染，并天氣晴朗的情況下，你應(yīng)該可以看到2.5等星(滿月的星等為-12.5)。星等差為15。每相差5等，亮度相差100倍。因此，100×100×100=1000000，即一百萬。在此弱光下，人眼的動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)到一百萬!