人的视觉能力除了分辨能力之外，还有察觉能力。
察觉能力属于光感范畴，它与对象物的视角大小无关，主要指标是人眼能察觉到的最暗光线。据测定，人眼对光能量反应的最小功率为5×10-17瓦，相当于波长550纳米的光量子5～14个。也就是说，黑暗中的发光物体，只要有5～14个光量子射到视网膜上，人眼就可觉察出来，这就是人眼察觉力的下限。
最小察觉阈的确定对暗夜中天象的裸眼目视观测有重要意义，因为暗背景中5～14个光量子作用于视网膜被人所察觉的亮点即相当于肉眼所见最暗的星——6等星。人们常把察觉力与视力混为一谈，其实二者的区分是很明显的，我们可用黑背景上的最小可见亮点来表示察觉度，这个亮点只要射来足够的光量子就行了，与其大小并无关系。星星的视角远远小于1′，人们仍能看到它，就是因为人们的“察觉力”在起作用。
星体是夜空黑暗背景上的亮点，对于正常视力的人来说，6等以上的星体都可以看到，这无须多进行探讨。下面主要结合本书探索的重点，结合古人对太阳黑子的记录，探讨一下人眼对亮背景上的黑点的察觉能力。
如上所述，人眼察觉黑暗背景上亮点的能力是极强的，相比之下，察觉明亮背景上的暗物体的能力就差多了。这是因为二者基于完全不同的原理，在后一种情况，人眼的察觉下限不是取决于光量子“缺失”多少，而是取决于视网膜上暗刺激物的投影与背景亮度的差别，也取决于暗刺激物视角的大小。据测定，暗刺激物与背景的亮度之差在1%以上才能被察觉到，而且暗刺激物的视角必须大于某一值——随亮度对比的不同而不同，亮度对比愈高，愈容易察觉到更小的暗刺激物，这与上节图5.1.1的结论有些相似。虽然亮度对比愈高人眼的察觉力越强，但当目的物照度太高时，眼睛难以耐受，易发生视疲劳，察觉力又会有明显下降。所以，在亮背景下人眼对暗刺激物的察觉能力问题是比较复杂的。
太阳黑子在各种天象中是比较特殊的一种，它就属于“明亮背景上的暗刺激物”，因此太阳黑子的目视记录需要特殊对待。在量化研究古人太阳黑子的目视记录前，必须搞清人眼对明亮背景上暗刺激物的“察觉力”。
黑子以太阳光球为背景，日面是一种亮度极高的眩光背景，而且黑子实际上也是发射光线的眩光区域，这种情形下人眼的察觉能力尚无研究资料。因此，我们这里只能根据对太阳黑子的研究和目视黑子记录的资料做一些有针对性的探讨。
根据观测数据，太阳黑子本影的平均温度要比太阳光球温度低2 000℃，亮度则只有光球的十分之一，所以看上去才是“黑”色的。在这种亮度对比下，人眼的察觉力本来是比较高的，但因日面亮度过高，使人几乎无法直视，导致察觉力大大降低。所以，黑子只有在阳光被强烈削弱的情况下，如日出日落时或有适当风沙浓雾的天气，才有可能用肉眼看到。
分析现代的天文学家以及天文爱好者的观测记录，我们发现，人们用肉眼看到的“黑子”一般不是单个大黑子，而是大黑子群，因为人的肉眼是难以察觉单个黑子的，只有极特殊情况下的特大单个黑子才可能被看到。所以，古代记录记载的“黑子”一般应看作黑子群，它们的尺度有一个肉眼可见的下限。中国古代典籍中目视黑子有大小的可靠记录为80次，还有更多没有黑子大小的记录，可以想象，它们一定都大于这个“肉眼可见的下限”。
在天文学中，度量黑子或黑子群的大小，可用直径（以千米为单位）表示，也可用面积（以太阳面积的百万分之一为单位）表示。发育最为成熟的大黑子群呈双极分布，大致为椭圆形，由前导、后随两个特大黑子以及中间充塞点缀的大量小黑子组成。(www.xing528.com)
2003年10月，日面上一个黑子群长度增至9万千米时，有人就用肉眼看到了。2004年7月，日面上出现大黑子群，直径在14万千米以上，日出时可以清晰地看到。2005年1月中旬出现的黑子群，最大长度为8.4万千米，也有很多用肉眼看到的报道。
那么通常人肉眼所能看到的黑子群的下限到底是多大呢？经前代学者实测，得到的经验结果是：太阳黑子群只有在面积500单位以上时，才能用肉眼观测到。这说明无论古代还是现代，也无论记载中有没有大小记录，其大小都应该在500 单位以上。当然这种肉眼可见的黑子群只能在太阳活动高潮时出现。
图5.2.1 百年来目视所见最大和最小黑子群示意图
通过对天文台太阳黑子观测报告中面积在500单位以上黑子群的数据进行统计，可以得出黑子群面积与其最大尺度的对应关系（表5.2.1）。
表5.2.1 黑子群面积与最大长度
从表5.2.1可知，既然人眼可见的最小黑子（群）面积为500单位，那么人眼可见最小黑子（群）的长度约为太阳直径的6.4%，视角为：32′（太阳平均视直径）×6.4%=2.0′。
所以，2.0′就是在日面背景观测黑子的特例中，人眼所能察觉的最小视角。它比正常人眼能分辨的视角要大一倍。由于衍射和光渗作用，再小的黑子就看不见了。
可以与黑子相提并论的一种天象是金星凌日。当金星恰好运行在地球和太阳之间时，地球上的观测者会看到一个黑点在太阳前面慢慢移动，这就是金星凌日现象。金星凌日是可以用肉眼直接看到的，那么是不是可以把分析肉眼观测黑子得到的结论用于金星凌日呢？不可以，因为凌日的金星是太阳眩光背景上的“纯”黑点，而太阳黑子的温度与亮度比电火花还要高，二者不能直接类推。虽然金星在凌日时视直径仅1′，但肉眼仍可看见。[1]
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
