Зрение человека характеризуется следующими основными параметрами: чувствительностью, разрешающей способностью, полем ясного зрения, критической частотой мелькания,  временем инерции, пропускной способностью оператора.                                                                                                 

Чувствительность определяется тремя основными величинами:

1) нижним абсолютным порогом,

2) верхним  абсолютным порогом,

3) дифференциальным порогом.

Нижний абсолютный порог чувствительности – это та минимальная   (пороговая)  величина яркости светового пятна, обнаруживаемого глазом на черном фоне. Она составляет 10^-6 кд/м². 

Верхний абсолютный порог чувствительности характеризуется болевыми ощущениями и составляет 10⁶ кд/м². Диапазон яркостей между верхним и нижним порогами чувствительности находится в пределах от 10^-6 до 10⁶ кд/м². При изменении освещенности сетчатки световая чув­ствительность не остается постоянной, а адаптируется. Средняя интегральная яркость информационного поля и других источников света (первичных и вторичных), находящихся в поле зрения, соз­дает яркость адаптации L_υa. Лучшими условиями для работы считаются такие, когда уровень яркости адаптации находится в пределах от нескольких десятков до тысячи кандел на квадрат­ный метр.

Минимальное приращение яркости ΔL_{υ min}, которое различает глаз при данной яркости адаптации L_υa, называется дифферен­циальным порогом чувствительности, а относитель­ное приращение яркости, различимое глазом, — пороговым контрастом:

Значение  зависит от уровня яркости адаптации. В рабочем диапазоне яркостей от 10 до 1000 кд/м² можно принять  ≈ 0,02 — 0,05. Для уверенного восприятия изображения на фоне необходимо, чтобы контраст изображения в СОИ не менее чем в 10 раз превышал пороговый контраст. Отсюда диапазон контраста рекомендуется выбирать в пределах 0,60 — 0,95.

При неудовлетворительном распределении яркости в освещаемом пространстве возникает ощущение зрительного дискомфорта, который определяется выражением:

,

где  — яркость блеского источника; ω – телесный угол, в пределах которого находится блеский источник; Р – коэффициент позиции блеского источника относительно линии горизонта;  — яркость окружающей среды.

При совокупном действии n блеских источников суммарное ощущение дискомфорта определяется по формуле

.

Границей дискомфортности зрительного ощущения являются:

М = 12 (при  = 10 кд/м²);

М = 7 (при  = 100 кд/м²).

При М = 120 ( = 10 кд/м²) и М = 60 ( = 100 кд/м²) возникают болезненные ощущения.

Дискомфортные ощущения возникают не только в результате больших яркостей, но и вследствие недостаточной освещенности поля зрения. Существует некоторая область значений яркости, наблюдаемая без напряжения, переносимая без утомления и наиболее благоприятная для глаза.