第一节_人眼的视觉特性-总结

合集下载

第一节_人眼的视觉特性-总结

第一节_人眼的视觉特性-总结

第一节人眼的视觉特性1、在一般情况下,如有两种光谱成分不同的光,只要三种光敏细胞对它们的感觉相同,则主观彩色感觉(包括亮度和色度)就相同。

2、格拉斯曼定律—复合光的亮度等于各光分量的亮度之和。

3、人眼的视觉范围有一定的限度,明暗感觉是相对的。

4、韦伯-费赫涅尔定律—亮度感觉与亮度L的对数成线性关系。

5、一方面,重现景物的亮度无需等于实际景物的亮度,而只需保持二者的最大亮度与最小亮度的比值不变;另一方面,人眼不能察觉的亮度差别,在重现景物时也无需精确复制出来。

6、人眼分辨景物细节有一极限值,对彩色细节的分辨能力远比对亮度细节分辨力低。

7、视觉的空间频率响应具有低通滤波器性质。

8、人眼存在视觉惰性—电影、电视放映的生理基础。

临界闪烁频率取决于亮度、亮度变化幅度、观看距离等。

一、人眼的亮度感觉1.人眼的光亮感觉光也是一种电磁辐射,人眼对780~380纳米之间电磁波的刺激有光亮的感觉,故波长在这个范围内的电磁波称为可见光。

2.人眼的彩色感觉人眼对780~380纳米之间的光还有彩色感觉,具体如图1-1所示。

3.人眼的视敏特性人眼对380~780纳米内不同波长的光具有不同的敏感程度,称为人眼的视敏特性。

衡量描述人眼视敏特性的物理量为视敏函数和相对视敏函数。

1)视敏函数在相同亮度感觉的条件下,不同波长上光辐射功率的倒数可以用来衡量人眼对各波长光明亮感觉的敏感程度。

称为视敏函数。

2)相对视敏函数实验表明,人眼对波长为555纳米的光最敏感,因此把任意波长的光的视敏函数与最大视敏函数值K(555)相比的比值称为相对视敏函数,记为:如图1-2所示,左边的曲线是暗视觉曲线,右边的是明视觉曲线。

二、人眼亮度感觉的特性(描述人眼对光亮差别的感觉特性)1.亮度:光源或反射面的明亮程度,亮度的单位为(坎德拉/平方米)。

2.亮度视觉的范围:人眼总的感光范围极其宽广,明视觉的亮度感觉范围为到量级,而暗视觉的感觉范围为千分之几到几个。

人眼的立体视觉特性

人眼的立体视觉特性

人眼的立体视觉特性立体显示技术是以人眼的立体视觉原理为依据的。

因而,研究人眼的立体视觉机理,掌握立体视觉规律,对研究和设计新的立体显示系统是十分必要的。

人之所以能够产生立体视觉是因为人有两只眼睛,当左右两只眼睛从不同的角度去看某一个物体时,在左右眼视网膜上所成的图像是有差异的,人的大脑可以根据这种图像差异来判断物体的空间位置关系,从而使人产生立体视觉。

这一原理称为双目视差原理。

一、双眼立体信息用双眼观看空间景物时,形成立体视觉的因素称为双眼立体信息。

双眼立体信息是人眼立体视觉的主要因素。

人的两眼相距约58~72mm。

因此,用双眼同时观看同一物体时,左、右两眼视线方位不同,物体在左、右两眼视网膜上所成的像亦稍有差异。

称这种差异为双眼视差。

如图所示:当用双眼观看一个立方体时,如果左眼只看到立方体的前平面和上平面,而右眼除了能看到这两个平面外,还能看到立方体的右侧平面。

此外,即使是左、右两眼都能看到的前平面和上平面,在左、右眼视网膜上所成的像也稍有差异。

双眼视差的大小与空间物体的位置有决定性的关系。

因而,检测双眼视差的大小即可辨别物体的深度。

如上图可以定义双眼视差:图中L、R分别为左、右眼,P为两眼瞳孔间的距离,D为视距,△D为深度距离,F1和F2为两个物体或同一物体上的两个点。

由上式可知,视差与深度距离△D成正比,而与视距的平方成反比。

二、分时显示与立体视觉以上讨论的双眼视差是在左、右两眼同时接受图像刺激的情况即同时立体视觉,如果进入左、右眼的视差图像信息在时间上不是同时显示而存在某种程度的滞后的话,这时立体视觉的规律将不同于同时视觉。

视差图像滞后显示也称为分时显示。

分时显示所形成的立体视觉既与滞后时间有关,也与先行显示的视差图像的显示时间有关.下图给出一分时显示滞后时间对立体视觉的影响的实验曲线。

图中曲线是在先行显示图像的显示时间为18ms条件下,立体规觉与分时显示滞后时间的关系。

曲线表明,滞后时间小于20ms时,分时显示的双眼视差图像所产生的立体视觉与同时视觉产生的立体视觉基本相同;分时显示滞后时间大于20ms时,分时显示的立体视觉减弱;当滞后时间超过100ms时,立体视觉将不能形成。

人眼视觉特性

人眼视觉特性

人眼视觉特性(一)人眼类似于一个光学系统,但它不是普通意义上的光学系统,还受到神经系统的调节。

人眼观察图像时可以用以下几个方面的反应及特性:(1)从空间频率域来看,人眼是一个低通型线性系统,分辨景物的能力是有限的。

由于瞳孔有一定的几何尺寸和一定的光学像差,视觉细胞有一定的大小,所以人眼的分辨率不可能是无穷的,HVS对太高的频率不敏感。

(2)人眼对亮度的响应具有对数非线性性质,以达到其亮度的动态范围。

由于人眼对亮度响应的这种非线性,在平均亮度大的区域,人眼对灰度误差不敏感。

(3)人眼对亮度信号的空间分辨率大于对色度信号的空间分辨率。

(4)由于人眼受神经系统的调节,从空间频率的角度来说,人眼又具有带通性线性系统的特性。

由信号分析的理论可知,人眼视觉系统对信号进行加权求和运算,相当于使信号通过一个带通滤波器,结果会使人眼产生一种边缘增强感觉一一侧抑制效应。

(5)图像的边缘信息对视觉很重要,特别是边缘的位置信息。

人眼容易感觉到边缘的位置变化,而对于边缘的灰度误差,人眼并不敏感。

(6)人眼的视觉掩盖效应是一种局部效应,受背景照度、纹理复杂性和信号频率的影响。

具有不同局部特性的区域,在保证不被人眼察觉的前提下,允许改变的信号强度不同。

人眼的视觉特性是一个多信道(Multichannel)模型。

或者说,它具有多频信道分解特性(Mutifrequency channel decompositon )。

例如,对人眼给定一个较长时间的光刺激后,其刺激灵敏度对同样的刺激就降低,但对其它不同频率段的刺激灵敏变却不受影响(此实验可以让人眼去观察不同空间频率的正弦光栅来证实)。

视觉模型有多种,例如神经元模型,黑白模型以及彩色视觉模型等等,分别反应了人眼视觉的不同特性。

Campbell和Robosn由此假设人眼的视网膜上存在许多独立的线性带通滤波器,使图像分解成不同频率段,而且不同频率段的带宽很窄。

视觉生理学的进一步研究还发现,这些滤波器的频带宽度是倍频递增的,换句话说,视网膜中的图像分解成某些频率段,它们在对数尺度上是等宽度的。

人眼视觉特性说课讲解

人眼视觉特性说课讲解
人眼视觉特性
人眼构造
人眼的对光的反应
人眼对光的适应性 视觉特性
人眼构造
人眼构造
视锥细胞
视锥细胞,视网膜上的一 种色觉和强光感受细胞。 视椎的空间分辨率高,视 杆则对微弱光线更敏感。
人眼的对光的反应

光是电磁波谱中人眼可以感知的部分, 可见光谱没有精确的范围;一般人的眼 睛可以感知的电磁波的波长在400到700 纳米之间,但还有一些人能够感知到波 长大约在380到780纳米之间的电磁波。
人眼的对光的反应
[光谱图]
人眼的对光的反应
由此可见, 可见光的波 长都集中在 390~770nm 范围内
人眼的对光的适应
人眼能适应周边环境,包括 明亮和黑暗的环境。由于是 人眼瞳孔有自适应调节的功 能,瞳孔直径可由2mm扩大 8mm,还有视网膜边缘部分 的紫红色的感光物质也发挥 作用人眼对亮度的适应范围 非常宽,亮度比可达108:1。
人眼的对光的适应
视觉特性
视觉适应性 (1)暗适应
人眼适应黑暗环境的能力,约需30分钟。 瞳孔放大,杆细胞代替锥细胞工作,恢复了对 微弱光刺激的感觉。 (2)亮适应
人眼适应明亮环境的能力,约需几秒钟。 锥细胞恢复工作比杆细胞要快得多。
视觉特性
(3)对比灵敏度 人眼对亮度强弱的感受是非线性的,
且具有很强的适应能力,一般很难判断 亮度的绝对大小。然而,当判断两个亮 度哪个大时,视觉系统有较好的能力, 即人眼具有较好的对比灵敏度。
视觉特性
(4)同时对比效应 刺激的亮度和色度
受周围背景的影响而使 我们产生不同的感觉, 称为同时对比效应。它 是对整个面积而产生的 现象。可用近旁适应性 来解释。!!
17

二、人眼的视觉特性.

二、人眼的视觉特性.

二、人眼的视觉特性.二、人眼的视觉特性任何重现的彩色图像都要由人的眼睛作出评价,所以人眼的特性和局限性决定了彩色电视系统的主要性能。

所以在介绍主要内容之前有必要先了解人眼的视觉特性,以便合理的选择电视系统的基本参数量。

1.人眼的视敏特性与视敏函数视敏特性人眼的视敏特性是指人眼对不同波长的光具有不同的灵敏度的特性叫视敏特性。

视敏特性常用视敏函数来表示。

⑴视敏函数为确定人眼对不同波长光的敏感程度可作如下实验:用不同光谱的单色光源发光,由“标准观察者”的眼睛观看,当观察者对所有单色光源发出的光获得相同的亮度感觉时,测量此时各不同的单色光源的辐射功率P(λ),显然P(λ)越大,说明人眼对该波长的光越不敏感。

相反,P(λ)越小,说明人眼对该波长的光越敏感。

通常我们用辐射功率的倒数来衡量人眼对波长λ光的敏感程度。

我们把辐射功率的倒数称为视敏函数,即:K(λ)=1/ P(λ)式中:P(λ)为辐射功率K(λ)越大说明人眼对该波长的光越敏感。

⑵相对视敏函数7 通常把任意波长光的视敏函数与最大视敏函数的比值称为相对视敏函数。

在明亮条件下,人眼对555nm黄绿光有最高的灵敏度,故:V(λ)= K(λ)/K(555)=P(555)/ P(λ)在暗视觉条件下,V(λ)= K’(λ)/K’(507)=P’(507)/ P’(λ)⑶相对视敏函数曲线相对视敏函数曲线是根据正常视力的观察者实验统计的结果得到的曲线。

如图1-26 所示。

图1-26 相对视敏曲线由图可知:对于明视觉,当λ=555nm 时(为黄绿光),亮度感觉最大。

对于暗视觉,当λ=507nm 时(为青偏绿),亮度感觉最大。

在电视技术中都是采用明视觉曲线的。

8 明暗视觉曲线为何不重合?这是因为在明、暗两种情况下,是由不同的光敏细胞作用的结果。

在人眼的视网膜上有两种光敏细胞:其一是杆状细胞,其灵敏度高,但只能辨别明亮,不能辨别颜色。

在暗视觉条件下主要是由杆状细胞起作用。

人眼的视觉特性知识讲解

人眼的视觉特性知识讲解

人眼的视觉特性知识讲解人眼的视觉特性人眼的视觉特性1、引言人眼的视觉系统是世界上最好的图像处理系统,但它远远不是完美的。

人眼的视觉系统对图像的认知是非均匀的和非线性的,并不是对图像中的任何变化都能感知。

例如图像系数的量化误差引起的图像变化在一定范围内是不能为人眼所觉察的。

因此,如果编码方案能利用人眼视觉系统的一些特点,是可以得到高压缩比的。

对人眼视觉特性的深入研究及由此而建立的各种数学模型,一直是各种图像数字压缩算法的基础。

2、人眼的视觉特性人眼对380~780纳米内不同波长的光具有不同的敏感程度,称为人眼的视敏特性。

衡量描述人眼视敏特性的物理量为视敏函数和相对视敏函数。

1)视敏函数在相同亮度感觉的条件下,不同波长上光辐射功率的倒数可以用来衡量人眼对各波长光明亮感觉的敏感程度。

称为视敏函数K(λ)=1/pr(λ) 。

2)相对视敏函数实验表明,人眼对波长为555纳米的光最敏感,因此把任意波长的光的视敏函数与最大视敏函数值K(555)相比的比值称为相对视敏函数。

可见光波长实验表明:视敏涵数的曲线的最大值位于555nm处当光线微弱向左偏移最大值为507nm处,两者相差近50nm,人眼就相当于带通滤波器,这就表明人眼对亮度变化比较敏感。

人眼对于蓝光的视觉灵敏度要比红光和绿光低的多.三条曲线的峰值比为R:G:B=0.54:0.575:0.053(蓝光放大20倍).三条曲线有相当一部分是重叠的.正常观察条件下,人眼得到的是二者的合成的视觉,不能将他们各自的数值区分开来.大脑根据三者的比例,感知彩色的色调和饱和度,而三者的和决定了光的总亮度。

2.1对比灵敏度人眼对亮度光强变化的响应是非线性的,通常把人眼主观上刚刚可辨别亮度差别所需的最小光强差值称为亮度的可见度阈值。

也就是说,当光强I增大时,在一定幅度内感觉不出,必须变化到一定值I+ΔI时,人眼才能感觉到亮度有变化,ΔI/I一般也称为对比灵敏度。

因此恢复图像的误差如果低于对比灵敏度,即不会被人眼察觉。

人眼视觉特性

人眼视觉特性

人眼视觉特性 Prepared on 22 November 2020人眼视觉特性1.各种视觉范围光谱范围:我们知道,光线可以分为两类,也就是我们常说的可见光与不可见光。

“可见”与“不可见”是以人眼能否直接观察到为衡量标准的。

那么,人眼可以观察到的光谱范围,到底是多少呢研究发现,人眼可以识别的光线波长范围为400nm—800nm,而光波在390—455nm 内呈紫色,在455—492呈蓝靛色,在492—577nm呈绿色,577—597nm呈黄色,597—622nm呈橙色,770~622nm呈红色。

而人眼能分辨色彩的原因为,在人眼的视网膜上有两种视觉细胞,即锥状细胞和杆状细胞。

锥状细胞分为三种,分别对红、绿、蓝三种色光最敏感,称为红感细胞、绿感细胞、蓝感细胞。

当一束光射入人眼时,三种锥状细胞就会产生不同的反应,不同颜色的光对三种锥状细胞的刺激量是不同的,产生的颜色视觉各异,使人能够分辨出各种颜色。

锥状细胞不但可以接受色彩的刺激,还可以感受亮度的刺激。

所以,在白光下,人眼可以同时识别彩色与非彩色的物体,但到了夜间或暗处,锥状细胞即失去感光作用,视觉功能由杆状细胞取代。

此时,人眼便无法感觉彩色,仅能辨别白色和灰色。

既然人眼可看到的光线具有不同的颜色,那么自然人眼对不同的颜色有不同的灵敏度。

在较亮的环境中人眼对黄光最为敏感,而在较暗的环境中对绿光最为敏感。

无论在何种明暗条件中,对白光都较敏感,对红光和蓝紫光都不敏感。

如果用一个尺度来衡量,那就相当于,人眼对黄绿色敏感度为10,对蓝红色敏感度为1。

亮度范围:人眼能感受的亮度范围约为10−3—106cd/m2(坎德拉每平方米,1坎德拉表示在单位立体角内辐射出1流明的光通量),当平均亮度适中时(亮度范围约为10—104cd/m2),能分辨的最大和最小亮度比为1000:1(当亮度为1000 cd/m2时,识别能力最高,有资料称:最小可识别黑度差ΔDmin≈; 当平均亮度很低时,能分辨的最大和最小亮度比不到10:1。

人眼的视觉特性

人眼的视觉特性

人眼的视觉特性人眼的视觉特性任何一个电视系统的最终目的都是为人们提供可观看的图像,图像的好坏要由人眼来鉴定。

评价电视图像的的综合质量,需用多种仪器进行测量、比较和鉴定,但最终要由人眼观察并作出评定。

应当充分了解人眼的视觉特性。

人眼的视觉机理人眼是一个构造极其复杂的器官,形状近似球体。

当人眼注视外界某物体时,由物体发出或反射、透视的光线通过眼球聚焦在视网膜上。

视网膜上的光敏细胞受光刺激产生神经冲动,经视觉神经传递到视觉中枢,就产生了视觉。

视网膜上有大量的杆状细胞和锥状细胞。

杆状细胞对明暗程度很敏感,对色彩分辨迟钝;锥状细胞既能区分光的强弱,又能分辨光的颜色;杆状细胞对弱光的灵敏度高,对强光失去作用;锥状细胞在强光下才起作用,产生色感,分辨细节。

在弱光下杆状细胞起作用,只能看到黑白景象;强光下锥状细胞起作用,能分辨颜色和细节。

电视系统中只考虑锥状细胞的视觉特性。

视敏特性视敏特性是指人眼对不同波长的光具有不同灵敏度的特性,即对辐射功率相同的各色光具有不同的亮度感觉。

在相同辐射功率的条件下,人眼感到最亮的光是黄绿光(555nm),感觉最暗的光是红光和紫光。

视敏特性可用视敏函数和相对视敏函数来描述。

亮度感觉亮度视觉范围:人眼能够感觉到的亮度范围。

这个范围很大,可达109:1。

人眼总的视觉范围很宽,但不能在同一时间感受这么大的亮度范围。

当平均亮度适中时,亮度范围为1000:1;平均亮度较高或较低时亮度范围只有10:1;通常情况下为100:1;电影银幕亮度范围大致为100:1;显像管亮度范围约为30:1。

人眼对景物亮度的主观感觉不仅取决于景物实际亮度值,而且还与周围环境的平均亮度有关。

人眼的明暗感觉是相对的,在不同环境亮度下,对同一亮度的主观感觉会不同。

人眼的彩色视觉人眼的锥状细胞有三种,分别对红、绿、蓝三种色光最敏感,称为红感细胞、绿感细胞、蓝感细胞。

当一束光射入人眼时,三种锥状细胞就会产生不同的反应,不同颜色的光对三种锥状细胞的刺激量是不同的,产生的颜色视觉各异,使人能够分辨出各种颜色。

人眼视觉特性

人眼视觉特性

三、人眼的视觉特性(一)、人眼的视觉生理构造与机理1、人眼的视觉生理构造人眼近似为一个球形,假如从前向后切开,就会得到一个人眼的切面图。

最前面的是充满水晶体的前房。

前房后面是后房,里面装满了后方液。

最后面是视网膜。

在视网膜上分布有大量的感光细胞。

感光细胞分为杆状细胞和锥状细胞,两者功能不一样。

2、人眼的视觉机理视网膜是眼睛感受光辐射能量刺激的机体。

外界的光辐射能量进入眼内,在视网膜上,由杆状细胞和锥状细胞综合成像后,由视神经传递到大脑中枢形成视觉。

(二)、空间环境与人眼的视觉状态人眼所处的空间环境,有明亮的、有黑暗的、有介于明亮与黑暗之间的。

一般定义为:明视觉状态、暗视觉状态和中间视觉状态。

明视觉状态:人眼所处的空间环境,亮度大于3cd,为明视觉状态。

暗视觉状态:人眼所处的空间环境,亮度小于0.001cd,为暗视觉状态。

中间视觉状态:人眼所处的空间环境,介于明视觉和暗视觉之间的,为中间视觉状态。

电光源将电能转换成光辐射能用于照明,其运行环境的空间环境为人眼的明视觉状态。

(三)、人眼的视觉特性1、人眼视网膜上的杆状细胞和锥状细胞,两者对光辐射能量刺激的响应灵敏度不同,功能不一样。

杆状细胞:对光辐射能量刺激的响应灵敏度高,能够感受极微弱的光能量辐射。

但是,不能很好地区分颜色和分辨物体的细节。

锥状细胞:对光辐射能量刺激的响应灵敏度低,不能够感受极微弱的光能量辐射。

但是,对颜色的响应灵敏度高,能够很好地区分颜色,分辨物体的细节。

2、在不同的视觉状态下,人眼的视觉,是由杆状细胞和锥状细胞综合成像后产生的。

因此,对不同光谱的光辐射能量,对应于不同的响应灵敏度。

3、在不同的视觉状态下,对光辐射能量刺激的响应,起主导作用的感光细胞不同。

对不同光谱的光辐射能量,响应灵敏度的对应关系也是不同的。

4、人眼视网膜上的锥状细胞,又细分为三种感光细胞。

在明视觉状态下,分别对可见光辐射能量中的,红、绿、蓝三个可见光谱带的辐射能量,对应于高响应灵敏度。

第一节 人眼的视觉特性

第一节 人眼的视觉特性

第一节人眼的视觉特性一、人眼的亮度感觉1.人眼的光亮感觉光也是一种电磁辐射,人眼对780~380纳米之间电磁波的刺激有光亮的感觉,故波长在这个范围内的电磁波称为可见光。

2.人眼的彩色感觉人眼对780~380纳米之间的光还有彩色感觉,具体如图1-1所示。

3.人眼的视敏特性人眼对380~780纳米内不同波长的光具有不同的敏感程度,称为人眼的视敏特性。

衡量描述人眼视敏特性的物理量为视敏函数和相对视敏函数。

1)视敏函数在相同亮度感觉的条件下,不同波长上光辐射功率的倒数可以用来衡量人眼对各波长光明亮感觉的敏感程度。

称为视敏函数。

2)相对视敏函数实验表明,人眼对波长为555纳米的光最敏感,因此把任意波长的光的视敏函数与最大视敏函数值K(555)相比的比值称为相对视敏函数,记为:如图1-2所示,左边的曲线是暗视觉曲线,右边的是明视觉曲线。

二、人眼亮度感觉的特性(描述人眼对光亮差别的感觉特性)1.亮度:光源或反射面的明亮程度,亮度的单位为(坎德拉/平方米)。

2.亮度视觉的范围:人眼总的感光范围极其宽广,明视觉的亮度感觉范围为到量级,而暗视觉的感觉范围为千分之几到几个。

3.光亮感觉的特点:1)人眼的主观亮度感觉与周围环境亮度有关。

2) 主观亮度感觉S与亮度值B的对数成比例关系:,其中和K是常数。

3) 主观亮度感觉是心理量而不是物理量,故其单位是以实验得出的变化级数(S)来表征的。

实验表明,在不同的亮度B值下,人眼能觉察的最小亮度变化并非定值。

B大,也大;B小,也小,但是/B的值是大致相同的。

将可觉察的最小相对亮度变化 /B称为对比度灵敏度阈,用标记,其值通常在0.005~0.05之间。

人眼的亮度感觉并非决定于绝对亮度变化,而是决定于相对亮度变化。

故重现景物的亮度无须等于实际景物的亮度,而只需保持最大亮度与最小亮度之比值相同,就能给人以真实感。

4.对比度和亮度层次1) 对比度:指光源或发光面的最大亮度与最小亮度之比值。

人眼特征及视觉感知

人眼特征及视觉感知

人眼特征及视觉感知
人类眼睛是进行视觉信息获取和感知的重要器官,也就是说,一切视
觉信息都会通过人类眼睛进行感知。

人类眼睛具有一系列特征,下面介绍
它们的详细内容。

首先,人类眼睛具有复杂的结构,由各种结构组成,包括眼球、晶体、玻璃体、晶状体等。

其中,眼球可以把光线反射出来,晶体可以聚焦;玻
璃体可以显示形状;晶状体可以将形状折变,使得视网膜可以聚焦。

此外,还有眼外肌肉和泪腺,它们可以控制眼球的移动,并保持眼睛的湿润。

其次,人类眼睛拥有视觉感知能力,其中,外部因素包括明暗、形状、色彩、空间位置、深度、运动等,而内部因素则主要是将视觉信息转换成
电信号的神经系统。

外部因素可以由特定的视觉器官,如视网膜、虹膜、
瞳孔、睫状体等,来感知;而内部因素则是眼睛所具有的复杂整合能力,
可以把由外部因素引发的视觉信息整合到一起,并转换成电信号传输到大脑,做出正确的判断和回应。

最后,人类眼睛的特征包括对光线敏感性、灵敏度和视距。

它们可以
灵敏地感知周围环境的变化,并能够看到很远的距离。

人眼视觉特性

人眼视觉特性

人眼视觉特性0序言1视觉范围1.1人眼的光谱灵敏度(1)人眼可识别的电磁波长大约为400-800nm。

波长由长至短,光色分别为红橙黄绿青蓝紫。

同时含有400-800nm各色电磁波的光,称为白光。

(2)人眼对不同的颜色的可见光灵敏程度不同,对黄绿色最灵敏(在较亮环境中对黄光最灵敏,在较暗环境中对绿光最灵敏),对白光较灵敏。

但无论在任何情况下,人眼对红光和蓝紫光都不灵敏,假如,将人眼对黄绿色的比视感度(灵敏度)设为100%,则蓝色光和红色光的比视感度(灵敏度)就只有10%左右了。

(3)在很暗的环境中(亮度低于10-2cd/m2时),如无灯光照射的夜间,人眼的锥状细胞失去感光作用,视觉功能由杆状细胞取代,人眼失去感觉彩色的能力,仅能辨别白色和灰色.。

1.2人眼能感受的亮度范围人眼能感受的亮度范围约为10-3—106cd/m2。

当平均亮度适中时(亮度范围约为10—104cd/m2),能分辨的最大和最小亮度比为1000:1(当亮度为1000 cd/m2时,识别能力最高,有资料称:最小可识别黑度差ΔDmin≈0.08); 当平均亮度很低时,能分辨的最大和最小亮度比不到10:1。

1.3人眼视觉的空间特性(1)空间分辨率为≤12LP/mm;(2)灰度分辨能力为64级。

1.4人眼的时间特性(1)活动图像的帧率至少为15fps时,人眼才有图像连续的感觉;(2) 活动图像的帧率在25fps时,人眼才感受不到闪烁。

笔者注:;监控视频15fps,电视25fps,电脑屏幕60fps。

2视觉的适应性2.1明适应人由暗处走到亮处时的视觉适应过程,称为明适应。

当人由暗处走到亮处时,人眼一时无法辨认清物体,需要大约一分钟的调整适应时间。

2.2暗适应人由亮处走到暗处时的视觉适应过程,称为暗适应。

当人由亮处走到暗处时,人眼一时无法辨认物体,需要大约三十分钟的调整适应时间。

3视觉惰性(视觉暂留)光像一旦在视网膜上形成,在它消失后,视觉系统对这个光像的感觉仍会持续一段时间,大约为(1/20--1/10)s。

人眼视觉特性

人眼视觉特性

因素;考虑过去,立足当前,着眼未来。运用系统分析的综合分析方法,将排列与
考虑的各种环境因素相互匹配起来加以组合,得出一系列公司未来发展的可选
择对策。
WT对策
最小与最小对策,即考虑弱 悲观
点因素和威胁因素,目的是
努力使这些因素都趋于最


小。
WO对策 最小与最大对策,即着重考 苦乐
S
W
虑弱点因素和机会因素,目 参半
在完成环境因 素分析和SWOT 矩阵的构造后, 便可以制定出 相应的行动计 划。
SW优势与劣势分析 内部环境分析
……
产品的 质量
服务 态度
提高公司 盈利性
服务的 及时性
产品的 适用性
产品线 的宽度
竞争优势可以指消费者眼中一个 企业或它的产品有别于其竞争对 手的任何优越的东西。
产品价 格
产品的 可靠性
This template is the internal standard courseware template of the
SWOT分析模板
什么是SWOT分析
➢SWOT分析是市场营销管理中经常使用的功能强大的分析工具,最早是由 美国旧金山大学的管理学教授在80年代初提出来的:S代表strength 优势 ,W 代表weakness 弱势 ,O代表opportunity 机会 ,T代表threat 威胁 。
的是努力使弱点趋于最小,
使机会趋于最大
O
T ST对策
最小与最大对策,即着重考 苦乐
虑优势因素和威胁因素,目 参半


的是努力使优势因素趋于 最大,是威胁因素趋于最小。
SO对策
最大与最大对策,即着重考 虑优势因素和机会因素,目 的在于努力使这两种因素 都趋于最大。

人眼的视觉特性

人眼的视觉特性

人眼的视觉特性
电视机图像的评价来源于人眼,所以,有必要讨论人眼对彩色图像观看的特点,并以此为基础理解电视系统中对图像信号的各种处理。

1. 相对视敏曲线
图1 相对视敏曲线
横坐标是电磁波的波长,纵坐标是相对视敏度,,对于不同波长的光在相同的辐射功率下,人眼感觉黄绿光最亮,波长自555 nm 起向左和向右渐渐减小或增大时,亮度感觉均渐渐下降。

也就是说三基色中人眼对绿光最敏感,红光次之,蓝光最不敏感。

2. 人眼的亮度感觉:
人眼可以感觉到的亮度范围虽然相当宽,,从暗视觉门限到眩目极限之间的范围在1010 量级。

但它并不能同时感受到如此之大的亮度范围全体。

当平均亮度适中时,人眼能感觉的亮度上、下限之比可达到近1000 :1 ,而平均亮度过高或过低时,只有10 :1 。

通常人眼能感觉的亮度上、下限亮度比为100 :1 。

在不同的环境亮度下,同样的亮度,给人的主观亮度感觉却完全不同。

当人眼适应于不同的平均亮度后,可辨别的亮度范围也不相同。

重现图像的亮度无需与实际景物的亮度相同,二者只需保持最大亮度和最小亮度的比值即对比度相等,在重现景物时可不予精确复制亮度,只保持重现图像的对比度,就会有非常逼真的感觉。

3.人的彩色感觉:
4.人眼彩色细节的辨别力
人眼对亮度细节和色度细节的辨别力不一样,人眼的彩色辨别角比黑白辨别角大3~5倍。

由此,可以得到,对于彩色图像,用较宽的频带传送亮度信号,用较窄的频带传送色度信号。

人眼特征及视觉感知.docx

人眼特征及视觉感知.docx

人眼特征及视觉感知人眼特点:小而功能强;精细而复杂;浅表而脆弱;不可修复性;是光学器官;双眼对称性.视觉感知•人的眼睛有着接收及分析视像的不同能力,从而组成知觉, 以辨认物象的外貌和所处的空间(距离),及该物在外形和空间上的改变。

脑部将眼睛接收到的物象信息,分析出四类主要资料;就是有关物象的空间、色彩、形状及动态。

有了这些数据,我们可辨认外物和对外物作出及时和适当••当有光线时,人眼睛能辨别物象本体的明暗。

物象有了明暗的对比,眼睛便能产生视觉的空间深度,看到对象的立体程度。

同时眼睛能识别形状,有助我们辨认物体的形态。

此外,人眼能看到色彩,称为色彩视或色觉。

此四种视觉的能力,是混为一体使用的,作为我们探察与辨别外界数据,建立视觉感知的源头。

s眼晴除了蝴辛认物象的特征,还要知道对象的位置,及其活动上的变化,才可驱使身体其它部位作出相应的动作。

•在理解自身与外界之间的距离或深度,人类的知觉,可从视野所得的资料中,抽出有关空间的提示,从而知识到自己与各种对象的距离。

视网膜是视觉的核心,它是一片平面的薄膜,获得的物象是平板而缺乏立体感的。

所以知觉需要组织起其它宣息,才能做出对深度的感知。

人类的眼球天赋便有辨别立体深度和距嵩的本能,因为人类是用双目平排而视。

同时通过外物在视野范围中所形成的物象大小,以及排列或表现的狀奄,认知该物与我们的距离。

甚至可通过形状及色彩获得有芙距离餡谗料。

•眼晴能看到物体的移动,有助辨别物体的方向和运动的速度。

s・眼球的结构••视觉是指视觉器官眼睛(或眼球),通过接收及聚合光线,得到对物体的影象,然后接收到的信息付会传到脑部进行分析,以雀另思想及行新的皮应。

••要感知外在环境的变化,要靠眼睛及脑部的配合得出来,以获得外界的信息。

人类视觉系统的感受器官是眼球。

眼球的运作有如一部摄影机,过程可分为聚光和感光两个部分。

光学结构睫状肌(CiliaryM±scl巳s)巩膜(Sele^眼球的横切面瞳孔(pupil)•影像感知• •眼睛后段是感光的部分。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第一节人眼的视觉特性
1、在一般情况下,如有两种光谱成分不同的光,只要三种光敏细胞对它们的感觉相同,则主观彩色感觉(包括亮度和色度)就相同。

2、格拉斯曼定律—复合光的亮度等于各光分量的亮度之和。

3、人眼的视觉范围有一定的限度,明暗感觉是相对的。

4、韦伯-费赫涅尔定律—亮度感觉与亮度L的对数成线性关系。

5、一方面,重现景物的亮度无需等于实际景物的亮度,而只需保持二者的最大亮度与最小亮度的比值不变;另一方面,人眼不能察觉的亮度差别,在重现景物时也无需精确复制出来。

6、人眼分辨景物细节有一极限值,对彩色细节的分辨能力远比对亮度细节分辨力低。

7、视觉的空间频率响应具有低通滤波器性质。

8、人眼存在视觉惰性—电影、电视放映的生理基础。

临界闪烁频率取决于亮度、亮度变化幅度、观看距离等。

一、人眼的亮度感觉
1.人眼的光亮感觉
光也是一种电磁辐射,人眼对780~380纳米之间电磁波的刺激有光亮的感觉,故波长在这个范围内的电磁波称为可见光。

2.人眼的彩色感觉
人眼对780~380纳米之间的光还有彩色感觉,具体如图1-1所示。

3.人眼的视敏特性
人眼对380~780纳米内不同波长的光具有不同的敏感程度,称为人眼的视敏特性。

衡量描述人眼视敏特性的物理量为视敏函数和相对视敏函数。

1)视敏函数在相同亮度感觉的条件下,不同波长上光辐射功率的倒数可以用来衡量人眼对各波长光明亮感觉的敏感程度。

称为视敏函数。

2)相对视敏函数实验表明,人眼对波长为555纳米的光最敏感,因此把任意波长的光的视敏函数与最大视敏函数值K(555)相比的比值称为相对视敏函数,
记为:
如图1-2所示,左边的曲线是暗视觉曲线,右边的是明视觉曲线。

二、人眼亮度感觉的特性(描述人眼对光亮差别的感觉特性)
1.亮度:光源或反射面的明亮程度,亮度的单位为(坎德拉/平方米)。

2.亮度视觉的范围:人眼总的感光范围极其宽广,明视觉的亮度感觉范围为到量级,
而暗视觉的感觉范围为千分之几到几个。

3.光亮感觉的特点:
1)人眼的主观亮度感觉与周围环境亮度有关。

2) 主观亮度感觉S与亮度值B的对数成比例关系:,其中和K是常数。

3) 主观亮度感觉是心理量而不是物理量,故其单位是以实验得出的变化级数(S)来表征的。

实验表明,在不同的亮度B值下,人眼能觉察的最小亮度变化并非定值。

B大,也大;B小,也小,但是/B的值是大致相同的。

将可觉察的最小相对亮度变化 /B称为对比度灵敏度阈,用标记,其值通常在0.005~0.05之间。

人眼的亮度感觉并非决定于绝对亮度变化,而是决定于相对亮度变化。

故重现景物的亮度无须等于实际景物的亮度,而只需保持最大亮度与最小亮度之比值相同,就能给人以真实感。

4.对比度和亮度层次
1) 对比度:指光源或发光面的最大亮度与最小亮度之比值。

用下式表示:。

外界景物的对比度不超过100:1,显象管图像的对比度为30:1。

实际观看图象时,其对比度会受到环境光的影响而下降,图像实际的对比度为:。

2) 亮度层次
概念:亮度层次指画面最大亮度和最小亮度之间可分辨的亮度级差数,也称为灰度层次,用n标记,。

亮度层次是图像质量的重要参数。

亮度层次多,图像显得明暗层次丰富,柔和细腻;反之,亮度层次少,图像会显得单调生硬。

亮度感觉
亮度视觉范围:人眼能够感觉到的亮度范围。

这个范围很大,可达109:1。

人眼总的视觉范围很宽,但不能在同一时间感受这么大的亮度范围。

当平均亮度适中时,亮度范围为1000:1;平均亮度较高或较低时亮度范围只有10:1;通常情况下为100:1;电影银幕亮度范围大致为100:1;显像管亮度范围约为30:1。

人眼对景物亮度的主观感觉不仅取决于景物实际亮度值,而且还与周围环境的平均亮度有关。

人眼的明暗感觉是相对的,在不同环境亮度下,对同一亮度的主观感觉会不同。

三、人眼的视觉惰性和闪烁感觉(描述人眼对光亮变化连续性感觉的特性)
1. 视觉惰性
当有光脉冲刺激人眼时,视觉的建立和消失都需要一定的过程,即具有一定的惰性。

光源消失以后,景物影响会在视觉中保留一段时间,称为视觉暂留或视觉惰性现象。

视觉暂留时间在0.05~0.2秒。

实验表明,若景物以间歇性光亮重复呈现,只要重复频率大于20赫兹,视觉上始终保留有景物存在地印象。

该重复频率可称为融合频率。

人眼感觉的连续性是活动画面有连续感的前提。

在荧光屏上,电视图像是几十万个象素按一定顺序轮流发光形成,然而人们看到的是每幅完整的画面在整体的发光,获得一幅幅连续画面印象的感觉,正是视觉暂留效应的结果。

2. 闪烁感觉和临界闪烁频率
1)闪烁感觉
如果周期性重复的脉冲光源作用到视网膜上,当脉冲光的重复频率不够高时,人眼会对之产生一明一暗交替变化的闪烁感觉。

这是因为光源在有光和无光间变化时,人眼在亮度感觉上能辨识出它们的差异所致。

2) 临界闪烁频率
把不再引起闪烁感觉的光源的最低重复频率称为临界闪烁频率,常用表示。

临界闪烁频率的值与很
多因素有关。

其中,脉冲光源亮度、背景亮度和明亮时间占空比三者的影响较为明显。

有如下经验
公式:,其中,a和b是和许多因素有关的常数。

对于电视荧光屏,a=9.6, b=26.6,得出=45。

8Hz,这就是电视图像不闪烁的最低重复频率。

这个值对电视场频的选择提出了基本的要求。

图1-3给出了不同频率的闪烁情况。

“以上2图没有验证那张是正确的“
四、人眼的分辨力
1. 视角、分辨角和分辨力
1) 视角:观看物体时,人眼对该物体所张的角度。

(能清晰的观看出视场区域所对应的双眼视角大约是

2) 分辨力人眼分辨图象的细节能力称为分辨力,可用分辨角来衡量。

它也反映了人眼的视力。

在量值上,
分辨角用表示,由图1-4可知:,因为实际的很小,它大致和可分辨的紧邻的两点间距成正比,和观看距离L成反比,
即(弧度)=3438(分)。

分辨角的倒数为分辨力。

分辨力还和照度及景物相对对比度有关。

正常视力的人,在中等亮度和对比度下,。

这个值对电视系统扫描行数的选择提出了基本要求。

2. 分辨力和景物运动的连续感的关系人眼对运动景物的分辨力要低于对静止景物的分辨力,其分辨角值约是静止景物时的5倍,即=7.5'。

这个数值关系到人眼对运动景物的连续平滑感,要求图像在相继两次呈现之间运动景物的相对位移对人眼的张角不超过7.5'。

从而对图象的换幅频率提出了要求。

相关文档
最新文档