Czułość spektralna
Czułość widmowa to względna skuteczność wykrywania światła lub innego sygnału w funkcji częstotliwości lub długości fali sygnału.
W neuronauce wzrokowej czułość spektralna jest używana do opisania różnych cech fotopigmentów w pręcikach i komórkach czopków w siatkówce oka . Wiadomo, że pręciki są bardziej przystosowane do widzenia skotopowego , a czopki do widzenia fotopowego i że różnią się wrażliwością na różne długości fal światła. Ustalono, że maksymalna czułość spektralna ludzkiego oka w świetle dziennym występuje przy długości fali 555 nm , natomiast w nocy pik przesuwa się do 507 nm.
W fotografii klisza i czujniki są często opisywane w kategoriach ich czułości spektralnej, aby uzupełnić ich charakterystyczne krzywe opisujące ich czułość . Tworzona jest baza danych czułości spektralnej kamery i analizowana jest jej przestrzeń. W przypadku rentgenowskich czułość widmowa jest wybierana tak, aby była odpowiednia dla luminoforów reagujących na promieniowanie rentgenowskie, a nie związana z ludzkim wzrokiem.
W systemach czujników , w których dane wyjściowe można łatwo określić ilościowo, czułość można rozszerzyć tak, aby była zależna od długości fali, uwzględniając czułość widmową. Kiedy system czujników jest liniowy, jego czułość widmowa i czułość widmowa mogą być rozłożone za pomocą podobnych funkcji podstawowych. Gdy reakcja systemu jest ustaloną monotoniczną funkcją nieliniową, tę nieliniowość można oszacować i skorygować, aby określić czułość widmową na podstawie danych widmowych wejścia-wyjścia za pomocą standardowych metod liniowych.
Odpowiedzi pręcików i czopków siatkówki mają jednak bardzo zależną od kontekstu (sprzężoną) nieliniową odpowiedź, co komplikuje analizę ich czułości widmowej na podstawie danych eksperymentalnych. Jednak pomimo tych złożoności konwersja widm energii świetlnej na skuteczny bodziec, wzbudzenie fotopigmentu , jest dość liniowa, a charakterystyki liniowe, takie jak czułość widmowa, są zatem bardzo przydatne w opisywaniu wielu właściwości widzenia barwnego .
Czułość widmowa jest czasami wyrażana jako wydajność kwantowa , to znaczy jako prawdopodobieństwo uzyskania reakcji kwantowej, takiej jak przechwycony elektron , na kwant światła, w funkcji długości fali. W innych kontekstach czułość widmowa jest wyrażana jako względna odpowiedź na energię światła, a nie na kwant, znormalizowana do wartości szczytowej 1, a do kalibracji czułości przy tej szczytowej długości fali używana jest wydajność kwantowa. W niektórych zastosowaniach liniowych czułość widmową można wyrazić jako czułość widmową z jednostkami takimi jak ampery na wat .