人眼视觉与颜色

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,颜色,人眼构造,视觉特性,颜色分析,人眼构造,成像原理略cf:照相机,光承受细胞,锥细胞：6M7M个，区分率高，颜色敏感，适亮视觉photopic vision,杆细胞：75M150M个，区分率低，亮度敏感，适暗视觉(scotopic vision),中心凹：黄斑区，主要分布为锥细胞,视觉特性,区分力,适应性,比照效应,亮度视觉,颜色视觉,区分力,概念：区分两个发光点的力量,用两个点的视角单位为分的倒数定义。,与背景亮度、被观看物体速度、颜色等有关,背景亮度与被观看物体亮度接近，区分力下降,对彩色的分辩力比亮度的分辩力差,例：假设设对黑色的分辩力为1，则黑红为0.9，绿蓝为0.19,眼的适应性,可以感觉高达106的亮度范围,暗适应,人从高亮环境到暗环境需要几分钟才能恢复视觉,亮适应,人从暗环境到高亮环境很快就能恢复视觉,局部适应,比照适应,比照效应,由适应性引起,亮度比照效应,彩色饱和度比照效应,彩色色调比照效应,面积比照效应,马赫效应,可见阈值,视觉惰性,亮度比照效应,对亮度的判别与四周环境、照度本身有关,可区分阈值：主观上可以识别的最小亮度差L,争论觉察L不但与L有关，与背景亮度也有关,比照灵敏度：L/L,比照灵敏度动态范围在以L0为中心的2.2个对数亮度单位，比L0高或低1.5个单位给人以最白或者最黑的感觉,彩色饱和度比照效应,一样面积、色度与亮度的两个红色区域被两个亮度一样的灰色和红色包围会获得不同的色饱和度感觉，红色背景包围的区域饱和度较低,彩色色调比照效应,一样面积、色度与亮度的两个桔红色区域被两个黄和红色包围会获得不同的色调感觉,红色背景包围的区域桔红色色调偏黄,黄色背景包围的区域桔红色色调偏红,面积比照效应,一样色度与亮度的不同一样面积两个彩色区域，面积大的给人以亮度和饱和度都强一些的感觉。,马赫效应,在观看亮度发生阶跃时，视觉上会感到边缘的亮侧更亮，暗侧更暗，边缘增加作用轮廓效应,可见度阈值,指正好可以被看到的干扰值。,低于该阈值的干扰是观看不出的。,一个亮度变化很大的边缘，阈值会增加,视觉惰性,人眼的亮度感觉不会随物体亮度消逝而马上消逝。,在过渡时间里感觉按指数规律渐渐减小。,将多帧连续的静态图像序列以高于24帧每秒的速度播放，就得到动态图像。,亮度视觉,主观亮度与光亮度不同，与人眼得到的照度成对数关系,还与眼睛适应状态、比照效应、曝光视觉有关,主观亮度：人的视觉系统感知的亮度,亮度：观看者所见到物体外表反射光强的量度，与物体外表到观看者距离无关,照度：光源对物体辐射的一种量度，与光源到物体外表的距离有关,亮度视觉,人眼能适应的总的亮度范围很大，但并不能同时在这么大的范围工作,在肯定条件下，一个视觉系统当前的敏感度叫做亮度适应级,人眼在某时刻能感受的主观亮度范围以该适应级为中心的一个小范围，大大低于人眼能适应的总的亮度范围。,留意：对不同波长的光，主观亮度不同,灰度视觉非彩色视觉,当眼睛承受到的光包含全部波长的可见光信号且其强度大致相等时，表现为非彩色,非彩色的光源为白光,物体反射投射的非彩色光可能表现为黑色、白色和不同程度的灰色,白光照射下，物体反射率80%看上去为白色，3%看上去为黑色，中间的反射率得到深浅不同的灰色。该反射率对全部波长相等,为了便利，取反射光强度在01之间，0对应黑色，1对应白色，中间值对应灰色,彩色视觉,眼睛感受到的光信号中各波长的光占任意比例且均不一样，则形成彩色光,颜色是人眼感受光后形成的主观感觉！光本身是没有颜色的。,颜色的客观因素：,1、光源中各种光波长的分布,2、物体本身的物理性质,例：红色物体在绿光照射下成黑色,颜色分析,在心理生物学上：颜色由颜色、色饱和度、明度三者打算,颜色：颜色的名称。,CIE定义：某区域呈现类似红色、黄色、绿色、蓝色或其中任意两种组合后所生成颜色的视觉感应,色饱和度：单色光混入白光的度量。,CIE定义：某个区域相对其光明程度所呈现的颜色感。,单色光色饱和度100%,参加白光下降，非彩色光色饱和度为0%,明度：非彩色光的光强,CIE定义：对某个区域放射光强弱的视觉感应,注：CIE:国际照明协会，关于颜色的国际标准化组织,颜色分析,心理物理学：颜色由主波长、色纯和亮度打算,主波长：能量集中的某个波长上，该波长为主波长,单一波长的电磁能产生的颜色为单色,色纯：由主波长能量E1和白光能量E2的相对大小打算，相当与单色光参加白光,当E2=0时，色纯为100%,光为单色光；,当E2=E1时，色纯为0%,光为白色光；,亮度：单位面积上受到的光强。亮度与光能成正比,原色系统,加色系统,红、绿、蓝RGB加色系统,用于光源模型,减色系统,青、品红、黄CMY减色系统,用于反射或折射模型,两种系统中的颜色互为补色,某颜色的补色：指在白光中减去该颜色后得到的颜色,原色系统,红,绿,蓝,黄,品红,青,白,品红,黄,青,红,蓝,绿,黑,RGB加色系统,CMY减色系统,