人眼對于光線的感覺個人覺得比較好理解的類似度量還是用感光度來形容的更恰當(dāng)，人眼對于光線的感覺不是線性的，沒有你所說的平均值或者正負(fù)取值現(xiàn)象。
引用一下別人的答案，給你做個參考:

感光度

人眼的感光度是可以自動調(diào)節(jié)的。在環(huán)境光強(qiáng)發(fā)生變化的情況下，人眼通過調(diào)節(jié)虹膜中視網(wǎng)膜色素的含量，增加或減少感光度。這種調(diào)節(jié)是相當(dāng)慢的，最長可達(dá)半個小時。黑夜中突然打開日光燈會覺得很刺眼，就是這個原因。你在遠(yuǎn)離市區(qū)的鄉(xiāng)村可以看到很多星星，在充滿光污染的城市中可能連月亮都看不到，這也是感光度調(diào)節(jié)在作怪。

在之前的一個測試中，有人使用Canon EOS 10D和5英寸針孔透鏡，在ISO 400情況下12秒鐘內(nèi)記錄了14顆星星。而我們可在10秒鐘之內(nèi)認(rèn)清楚14顆星。(Clark， R.N.， Visual Astronomy of the Deep Sky， Cambridge U. Press and Sky Publishing， 355 pages， Cambridge， 1990)粗略估計(jì)，人眼的最高感光度相當(dāng)于ISO 800。

另外據(jù)統(tǒng)計(jì)，10D在ISO 800時，CMOS上的每個像素點(diǎn)平均接收2.7個電子。而視神經(jīng)接受外界的光信號，同樣需要至少一對電子。

在日光下，眼睛的感光度非常低，幾乎為夜間的1/600(Middleton， Vision Through the Atmosphere， U. Toronto Press， Toronto， 1958)，也就是說，日光下的感光度基本達(dá)到ISO 1。如此低的感光度可以有效的保護(hù)視神經(jīng)和虹膜。

而數(shù)碼相機(jī)方面，感光度ISO 3200在數(shù)碼單反上早已經(jīng)非常普及，富士已經(jīng)有了ISO 3200的便攜機(jī)問世。但是，數(shù)碼相機(jī)在高感光度下的噪點(diǎn)始終是困擾整個數(shù)碼成像業(yè)的大問題。而人的肉眼和大腦似乎從來沒有這樣的困擾。

動態(tài)范圍

人眼既可以分辨強(qiáng)烈日光下的物體細(xì)節(jié)，也能在夜晚看清楚天邊微弱的星光。二者的光強(qiáng)有千萬倍之差。當(dāng)然，如此大的差別并不全部是動態(tài)范圍的原因，相機(jī)也可通過調(diào)節(jié)ISO，光圈或曝光時間實(shí)現(xiàn)。

一般認(rèn)為，人眼可區(qū)分10000倍的對比度。但這取決于場景的亮度。亮度降低時，動態(tài)范圍的下降非?？?。人眼的動態(tài)范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前已知的膠片相機(jī)或普通民用數(shù)碼相機(jī)。

可以通過一個小實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:在月圓之夜，帶上一張星圖來到郊外。待眼睛適應(yīng)周圍亮度之后觀看星空，在有月亮的部分找到肉眼可見最微弱的星光。然后，設(shè)法找到在月球周圍45度以內(nèi)的星星。在遠(yuǎn)離市區(qū)光污染，并天氣晴朗的情況下，你應(yīng)該可以看到2.5等星(滿月的星等為-12.5)。星等差為15。每相差5等，亮度相差100倍。因此，100×100×100=1000000，即一百萬。在此弱光下，人眼的動態(tài)范圍可達(dá)到一百萬!