Зрение человека является предметом пристального изучения уже довольно длительное время и сейчас накоплена обширная база экспериментальных данных о его свойствах. Хотя этих данных все еще недостаточно для построения исчерпывающей математической модели зрения, имеющиеся данные позволяют делать ряд важных и интересных заключений в тех или иных конкретных ситуациях.

Динамический диапазон зрения человека лежит в пределах от 10^-6 до 10^8 cd/m^2, то есть, составляет 100 000 000 000 000:1, или 14 порядков величины. Правда, глаз не может видеть свет из всего этого диапазона одновременно – максимальный диапазон интенсивностей, доступных глазу человека "зараз" составляет что-то около 10 000:1, а поскольку зрение человека фиксирует по отдельности интенсивность света и его цвет, вся доступная глазу одновременно гамма светов составляет: 10 000 оттенков яркости х 10 000 оттенков цвета, то есть, 10^8 цветов. Приспосабливание зрения к более широкому диапазону освещенности осуществляется посредством механизма, известного как адаптация. Когда вы входите с улицы в темное помещение (например, в кинозал, где уже началась демонстрация фильма), потребуется некоторое время, чтобы глаза вновь обрели способность видеть. Аналогично, при смене темного окружения на светлое, зрению также потребуется время для адаптации.

Далее, известно, что человек может раздельно фиксировать интенсивность и цвет света. Это обусловлено двумя типами рецепторов сетчатки глаза – палочками и колбочками. Палочки регистрируют изменение интенсивности освещения и практически нечувствительны к цвету – это так называемое ахроматическое или "ночное" зрение. Палочки активны при малых интенсивностях цвета в диапазоне от 10^-6 до 10 cd/m^2, получившим название в литературе scotopic. Колбочки отвечают за чувствительность к цвету и очень слабо реагируют на изменение его интенсивности – это хроматическое, или цветное зрение, которое активно в диапазоне интенсивности освещения в пределах от 10^-2 до 10^8 cd/m^2. Этот интервал интенсивностей получил название photopic. И наконец, область, в которой активны оба типа рецепторов, а зрение одинаково хорошо фиксирует и цвет и его интенсивность, лежит в пределах от 0.01 до 10 cd/m^2 и называется mesopic. Таким образом, для человека цвет практически неразличим при темном освещении (помните – "ночью все кошки серы"?), а при ярком свете мы очень плохо различаем его интенсивность – это основная причина того, что мы не можем видеть звезды днем.

Следует добавить, что зрение в области mesopic еще очень мало исследовано.
Еще одно важное свойство зрения – порог чувствительности, или минимальное изменение интенсивности освещения различаемое глазом (разрешающая способность по яркости). Величина порога чувствительности зависит от интенсивности света и возрастает с ее увеличением. В пределах от до 0.01 до 100 cd/m^2 отношение интенсивности к величине порога есть величина постоянная (закон Вебера), равная 0.02. То есть, для интенсивности света в 1 cd/m^2 порог чувствительности составляет 0.02 cd/m^2, для 10 – 0.2 cd/m^2, для 50 – 1 cd/m^2 и для 100 – 2 cd/m^2. Для остальной части диапазона интенсивностей это, вообще говоря, не так и зависимость описывается более сложным законом.