Гетерохромная фотометрия

Основы практической фотометрии разрабатывались с XVII по XIX века, теоретическую базу фотометрии заложил Генрих Ламберт в своём трактате о фотометрии, выпущенном в 1760 году.

Фотометрические измерения, связанные с цветами светового (электромагнитного) излучения тесно связаны с особенностями восприятия цветов человеческим глазом. С точки зрения оптики человеческий глаз это устройство, не имеющее заданной кривой спектральной чувствительности. Данные приблизительной теоретической спектральной кривой человеческого глаза получены путём сбора многочисленных экспериментальных данных, по которым проводилось усреднение. Строение глаза (наличие колбочек и палочек) определяет известные недостатки, в частности, различия в т. н. дневном и ночном зрении. Максимумы дневного и ночного зрения человеческого глаза отличаются. Так, максимумом дневного зрения принято считать равным ${\displaystyle \thickapprox 5550\;\mathrm {\AA} }$, ночного — ${\displaystyle \thickapprox 5130\;\mathrm {\AA} }$. Дневную зависимость чувствительности человеческого глаза от длины волны света называют относительной спектральной световой эффективностью (устар. кривая видности). Устройство для смешения цветов использовал Герман Гельмгольц для исследования и нормирования спектрально чувствительных датчиков^[2].

Очевидно, что визуальная фотометрия на основе восприятия человеческим глазом вносит в измерения значительные погрешности и даже ошибки. Одним из способов уменьшения погрешности визуальных измерений служит метод мигающего фотометра. При измерениях сравниваются два световых потока, поступающих в глаза по очереди. При увеличении скорости мигания наступает момент, когда человеческий глаз (в совокупности с обрабатывающим сигналы мозгом) перестаёт различать цветность мигающих световых потоков (не менее 2000 циклов в минуту). В этой точке, точнее при данной частоте мигания, производится фотометрирование, то есть измерение фотометрических характеристик. Интенсивность разных гетерохромных потоков светового излучения обычно измеряют с помощью фотоприёмников, однако существуют и методы, основанные на подсчёте числа фотонов.

Гетерохромная фотометрия используется в тяжёлой и лёгкой промышленности, физических, оптических и заводских лабораториях, астрономических приборах и измерениях, астрофотометрии, фотографии, медицине, биологии, телевидении и кино, и других.