¿Qué es la función de eficiencia luminosa fotópica?

La eficiencia luminosa fotópica se expresa más simplemente como la función de respuesta espectral, normalmente del ojo humano (aunque en fotografía también podría referirse a la respuesta espectral de la película, sensor, etc.)

Hay varios -- de hecho, si quieres ir al grano, realmente hay millones -- la respuesta espectral de cada persona es probablemente (minusualmente) diferente de otra, y la respuesta espectral de un individuo también varía con el tiempo (aunque es bastante estándar para ignorar cosas como la respuesta espectral cuando el ojo no está adaptado a la iluminación actual).

No obstante, existe un estándar CIE para la respuesta de la persona "promedio". En realidad, ha habido un par de estándares: la versión producida en 1931 estuvo oficialmente vigente durante décadas (hasta 1988). No gustó casi desde el principio (literalmente, incluso el presidente del comité que lo produjo dijo cosas bastante desagradables al respecto).

Fue reemplazado en 1988 por uno más nuevo que muestra una mayor respuesta a la luz azul. La historia oficial es que esto es para tener en cuenta la respuesta espectral extendida de las personas más jóvenes. La historia no oficial ampliamente aceptada es que el original se basó en gran medida en mediciones realizadas bajo una luz incandescente extremadamente cálida, que subestimó la respuesta azul de casi todos, por la sencilla razón de que la luz que se usaba casi no contenía azul para empezar. En realidad, la mayoría de las personas pierde algo de agudeza cromática con la edad. Las cataratas pueden causar una pérdida severa de la visión del color, pero por lo demás, por lo general, es bastante menor.

En cualquier caso, el estándar define una curva que se supone que caracteriza aproximadamente la respuesta espectral humana promedio. Está abierto a discusión que el estándar actual todavía no lo hace tan bien como le gustaría, pero al menos no es tan obviamente problemático como el estándar de 1931. OTOH, dados los tres colores de los sensores en el ojo, lo que tienes en realidad es una curva con cinco picos (tres picos principales para las longitudes de onda de los "filtros" en los conos individuales, más dos picos secundarios donde se superponen) -- y esa estructura no aparece en absoluto en el estándar CIE. En cambio, casi podría confundirlo con la curva de campana estándar:

En cuanto a cómo se usa:

En los espacios de color, se tiene en cuenta hasta cierto punto: los límites que define se corresponden razonablemente con los límites definidos para elementos como el espacio de color normal CIE xyz, que se utiliza como base para casi todos los demás espacios de color.

La mayor respuesta hacia la mitad de la curva es la razón por la que la mayoría de los espacios de color usan un factor gamma: el factor gamma sirve para concentrar más números de color cerca de la mitad del espacio y menos hacia los bordes donde el ojo está menos sensible.

En realidad, no se tiene mucho en cuenta en la medición de la exposición: está relacionado con la respuesta espectral, y la medición de la exposición es (normalmente) "daltónica", y solo tiene en cuenta la intensidad, no el color. Casi lo único que hacen para tenerlo en cuenta es especificar una temperatura de color de la luz que debe usar para probar/calibrar un medidor.

Como se señaló anteriormente, dado que es básicamente la respuesta espectral del ojo, hay millones (si no miles de millones) de funciones separadas involucradas, pero en su mayor parte, se reduce a muchas variaciones realmente menores en algunos temas principales: la visión cromática básicamente normal y las diversas formas de visión cromática alterada (protanopia, deuteranopía, etc.)