由於人眼受神經系統的調節，從空間頻率的角度來說，人眼又具有帶通性線性系統的特性。
人眼在可眼的視覺特性見光譜範圍內的視覺靈敏度是不均勻的,它隨波長的變化而變化。
1、1色覺向度
光波具有三種可以量化的物理學向度，那就是波長 波幅和純度。所謂純度是指同一束光所含光波的種類數。如果該束光只含有一種光波，即爲同質光。若含兩種以上的光波，就稱爲異質光或多彩光。
當人眼睛的視網膜受到光的刺激時，所引起的色覺經驗具有三種心理性向度，即色彩亮度和飽和度。
色彩之不同，取決於光的波長，而亮度的高低則與光的波幅成正比，但也與光的波長有關。在白天，波長550nm左右的光最亮，而在夜晚，波長510nm左右的光最亮飽和度是指顏色的純度。其飽和度越大，其色彩越鮮豔，反之，越灰暗。
1、2人眼對光譜的靈敏度
在人眼的視網膜上有兩種視覺細胞，即錐狀細胞和桿狀細胞。錐狀細胞不但可以接受色彩的刺激，還可以感受亮度的刺激。所以，在白天書畫光下，人眼可以同時識別彩色與非彩色的物體，但到了夜間或暗處，錐狀細胞即失去感光作用,視覺功能由桿狀細胞取代、此時，人眼便無法感覺彩色，僅能辨別白色和灰色。
1、3明視覺 暗視覺與中介視覺
明視覺
在環境亮度大於10cd、m-²時,視覺完全由錐狀細胞起作用,最的的視覺響應在光譜藍綠區間的555nm處,在這樣亮度的環境中的視覺特性稱爲明視覺。
暗視覺
在環境亮度低於10-²cd、m-²時,錐狀細胞失去感光作用,視覺功能由桿狀細胞取代,人眼失去感覺彩色的能力，僅能辨別白色和灰色、在這樣亮度的環境中的視覺特性稱爲暗視覺、
中介視覺
當景物的亮度增加到10-²cd、m-²以上時,除明亮度增加外,還可以發現三個效應。首先，中心凹的察覺開始變得和邊緣部分的察覺一樣容易。其次，可以感覺到顏色，開始時弱，其後增強。第三，隨着亮度的變化，錐狀細胞和桿狀細胞對視覺的作用也隨之發生變化。
1、4明適應 暗適應和比視感度
明適應
人由暗處走到亮處時的視覺適應過程，稱爲明適應。
當人由暗處走到亮處時，人眼一時無法辨認清物體，需要大約一分鐘的調整適應時間，
其調整過程分爲三個階段：
(1)瞳孔縮小，減少光線的'進入。
(2)錐狀細胞敏感度逐漸增加。
(3)桿狀細胞敏感度迅速降低。
暗適應
人由亮處走到暗處時的視覺適應過程，稱爲暗適應。
當人由亮處走到暗處時，人眼一時無法辨認物體，需要大約三十分鐘的調整適應時間，
其調整過程也分爲三個階段：
(1)瞳孔放大，增加光線的進入。
(2)錐狀細胞敏感度減弱，感光度逐漸增加。
(3)桿狀細胞敏感度迅速增加，以取代錐狀細胞，擔負視覺功能。
比視感度
可見光的波長約在380 至780 nm之間,其中黃綠色對人眼的視覺感度最高,設定爲100%,則波長爲480nm的藍色光和波長爲650nm的紅色光的比視感度就只有0、1左右了,所以這兩種光的視覺感度較差。
所以，在汽車防霧燈和道路照明中採用能發出黃綠光的光源，爲的就是增加人眼的視覺感度來提高照明亮度，從而保證安全行車。
1、視野：人眼的視野指的是我們可以看到的範圍。我們的視野可以達到約200度，但只有中央的一小部分具有高分辨率。因此，我們只有在注視物體時才能真正看到細節。
2、適應性：人眼可以適應各種環境和條件，如適應不同的光照、顏色和運動。這種適應性使得我們能夠在不同的環境中看到清晰的圖像。
3、調節能力：人眼可以自動調整焦距和瞳孔大小來適應不同的距離和光線條件。這使得我們能夠看到遠處和近處的物體，並在亮光和暗光環境中看到清晰的圖像。
4、分辨率：人眼的分辨率指的是眼睛可以識別的最小細節。人眼的分辨率大約爲0、07毫米，也就是說，如果兩個物體的`距離小於0、07毫米，人眼就無法將它們區分開來。
5、對比度：人眼能夠識別不同亮度之間的差異，這稱爲對比度。高對比度的場景，如黑白相間的條紋，通常更容易辨認。
6、顏色感知：人眼可以感知多種不同的顏色。這是由視網膜上的視錐細胞負責的，它們分爲三種類型：紅色、綠色和藍色。通過這些視錐細胞的組合，人眼可以感知幾乎任何顏色。
視覺範圍
1、人眼的光譜靈敏度
(1)人眼可識別的電磁波長大約爲400-800nm。波長由長至短，光色分別爲紅橙黃綠青藍紫。同時含有400-800nm各色電磁波的光，稱爲白光。
(2)人眼對不同的顏色的可見光靈敏程度不同，對黃綠色最靈敏(在較亮環境中對黃光最靈敏，在較暗環境中對綠光最靈敏)，對白光較靈敏。但無論在任何情況下，
人眼對紅光和藍紫光都不靈敏，假如，將人眼對黃綠色的比視感度(靈敏度)設爲100%，則藍色光和紅色光的比視感度(靈敏度)就只有10%左右了。
(3)在很暗的環境中(亮度低於10-cd/m2時)，如無燈光照射的夜間，人眼的錐狀細胞失去感光作用,視覺功能由桿狀細胞取代,人眼失去感覺彩色的能力，僅能辨別白色和灰色、。
2、人眼能感受的亮度範圍
人眼能感受的亮度範圍約爲10-3—106cd/m2。當平均亮度適中時(亮度範圍約爲10—104 cd/m2)，能分辨的最大和最小亮度比爲1000:1(當亮度爲1000 cd/m2時，識別能力最高，有資料稱:最小可識別黑度差ΔDmin≈0、08); 當平均亮度很低時，能分辨的最大和最小亮度比不到10:1。
3、人眼視覺的空間特性
(1)空間分辨率爲≤12LP/mm;
(2)灰度分辨能力爲64級。
4、人眼的時間特性
(1)活動圖像的幀率至少爲15fps時，人眼纔有圖像連續的感覺;
(2) 活動圖像的幀率在25fps時，人眼才感受不到閃爍。
注：一般情況下，監控視頻15fps，電視25fps，電腦屏幕60fps。
