Спектральная чувствительность — это относительная эффективность обнаружения света или другого сигнала в зависимости от частоты или длины волны сигнала.
В зрительной нейробиологии спектральная чувствительность используется для описания различных характеристик фотопигментов в палочках и колбочках сетчатки глаза . Известно, что палочки больше подходят для скотопического зрения , а колбочки — для фотопического зрения и что они различаются по своей чувствительности к разным длинам волн света. [2] [3] Установлено, что максимальная спектральная чувствительность человеческого глаза в условиях дневного света приходится на длину волны 555 нм , а ночью пик смещается до 507 нм. [4]
В фотографии пленку и датчики часто описывают с точки зрения их спектральной чувствительности, чтобы дополнить их характеристические кривые , описывающие их чувствительность . [5] Создается база данных спектральной чувствительности камер и анализируется ее пространство. [6] Для рентгеновских пленок спектральная чувствительность выбирается так, чтобы она соответствовала люминофорам, реагирующим на рентгеновские лучи, а не была связана с человеческим зрением. [7]
В сенсорных системах, где выходные данные легко поддаются количественной оценке, чувствительность можно расширить до зависимости от длины волны, включив в нее спектральную чувствительность. Когда сенсорная система линейна, ее спектральную чувствительность и спектральную чувствительность можно разложить с помощью аналогичных базисных функций. [8] Когда чувствительность системы представляет собой фиксированную монотонную нелинейную функцию, эту нелинейность можно оценить и скорректировать, чтобы определить спектральную чувствительность на основе спектральных данных ввода-вывода с помощью стандартных линейных методов. [9]
Однако реакции палочек и колбочек сетчатки имеют очень контекстно-зависимый (связанный) нелинейный ответ, что усложняет анализ их спектральной чувствительности на основе экспериментальных данных. [10] Однако, несмотря на эти сложности, преобразование спектров световой энергии в эффективный стимул, возбуждение фотопигмента , является вполне линейным, и поэтому линейные характеристики, такие как спектральная чувствительность, весьма полезны для описания многих свойств цветового зрения. . [11]
Спектральную чувствительность иногда выражают как квантовую эффективность , то есть как вероятность получения квантовой реакции, такой как захваченный электрон , на квант света, как функцию длины волны. [12] В других контекстах спектральная чувствительность выражается как относительная реакция на энергию света, а не на квант, нормализованную к пиковому значению 1, а квантовая эффективность используется для калибровки чувствительности на этой пиковой длине волны. [13] В некоторых линейных приложениях спектральная чувствительность может быть выражена как спектральная чувствительность в таких единицах, как амперы на ватт . [14] [15] [16]
Спектральная чувствительность удачливая.