《人眼視覺與顏色》PPT課件

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1、顏色人眼構(gòu)造視覺特性顏色分析人眼構(gòu)造成像原理（略）cf:照相機(jī)光接受細(xì)胞錐細(xì)胞：6M～7M個(gè)，分辨率高，顏色敏感，適亮視覺（photopicvision）桿細(xì)胞：75M～150M個(gè)，分辨率低，亮度敏感，適暗視覺(scotopicvision)中央凹：黃斑區(qū)，主要分布為錐細(xì)胞視覺特性分辨力適應(yīng)性對(duì)比效應(yīng)亮度視覺顏色視覺分辨力概念：區(qū)分兩個(gè)發(fā)光點(diǎn)的能力用兩個(gè)點(diǎn)的視角（單位為分）的倒數(shù)定義。與背景亮度、被觀察物體速度、顏色等有關(guān)背景亮度與被觀察物體亮度接近，分辨力下降對(duì)彩色的分辯力比亮度的分辯力差例：若設(shè)對(duì)黑色的分辯力為1，則黑紅為0.9，綠藍(lán)為0.19眼的適

2、應(yīng)性可以感覺高達(dá)106的亮度范圍暗適應(yīng)人從高亮環(huán)境到暗環(huán)境需要幾分鐘才能恢復(fù)視覺亮適應(yīng)人從暗環(huán)境到高亮環(huán)境很快就能恢復(fù)視覺局部適應(yīng)對(duì)比適應(yīng)對(duì)比效應(yīng)由適應(yīng)性引起亮度對(duì)比效應(yīng)彩色飽和度對(duì)比效應(yīng)彩色色調(diào)對(duì)比效應(yīng)面積對(duì)比效應(yīng)馬赫效應(yīng)可見閾值視覺惰性亮度對(duì)比效應(yīng)對(duì)亮度的判別與周圍環(huán)境、照度本身有關(guān)可辨別閾值：主觀上可以識(shí)別的最小亮度差△L研究發(fā)現(xiàn)△L不但與L有關(guān)，與背景亮度也有關(guān)對(duì)比靈敏度：△L/L對(duì)比靈敏度動(dòng)態(tài)范圍在以L0為中心的2.2個(gè)對(duì)數(shù)亮度單位，比L0高或低1.5個(gè)單位給人以最白或者最黑的感覺彩色飽和度對(duì)比效應(yīng)相同面積、色度與亮度的兩個(gè)紅色區(qū)域被兩個(gè)亮度相

3、同的灰色和紅色包圍會(huì)獲得不同的色飽和度感覺，紅色背景包圍的區(qū)域飽和度較低彩色色調(diào)對(duì)比效應(yīng)相同面積、色度與亮度的兩個(gè)桔紅色區(qū)域被兩個(gè)黃和紅色包圍會(huì)獲得不同的色調(diào)感覺紅色背景包圍的區(qū)域桔紅色色調(diào)偏黃黃色背景包圍的區(qū)域桔紅色色調(diào)偏紅面積對(duì)比效應(yīng)相同色度與亮度的不同相同面積兩個(gè)彩色區(qū)域，面積大的給人以亮度和飽和度都強(qiáng)一些的感覺。馬赫效應(yīng)在觀察亮度發(fā)生階躍時(shí)，視覺上會(huì)感到邊緣的亮側(cè)更亮，暗側(cè)更暗，邊緣增強(qiáng)作用（輪廓效應(yīng)）可見度閾值指正好可以被看到的干擾值。低于該閾值的干擾是觀察不出的。一個(gè)亮度變化很大的邊緣，閾值會(huì)增加視覺惰性人眼的亮度感覺不會(huì)隨物體亮度消失而立即

4、消失。在過渡時(shí)間里感覺按指數(shù)規(guī)律逐漸減小。將多幀連續(xù)的靜態(tài)圖像序列以高于24幀每秒的速度播放，就得到動(dòng)態(tài)圖像。亮度視覺主觀亮度與光亮度不同，與人眼得到的照度成對(duì)數(shù)關(guān)系還與眼睛適應(yīng)狀態(tài)、對(duì)比效應(yīng)、曝光視覺有關(guān)主觀亮度：人的視覺系統(tǒng)感知的亮度亮度：觀察者所見到物體表面反射光強(qiáng)的量度，與物體表面到觀察者距離無關(guān)照度：光源對(duì)物體輻射的一種量度，與光源到物體表面的距離有關(guān)亮度視覺人眼能適應(yīng)的總的亮度范圍很大，但并不能同時(shí)在這么大的范圍工作在一定條件下，一個(gè)視覺系統(tǒng)當(dāng)前的敏感度叫做亮度適應(yīng)級(jí)人眼在某時(shí)刻能感受的主觀亮度范圍以該適應(yīng)級(jí)為中心的一個(gè)小范圍，大大低于人眼能

5、適應(yīng)的總的亮度范圍。注意：對(duì)不同波長(zhǎng)的光，主觀亮度不同灰度視覺（非彩色視覺）當(dāng)眼睛接受到的光包含所有波長(zhǎng)的可見光信號(hào)且其強(qiáng)度大致相等時(shí)，表現(xiàn)為非彩色非彩色的光源為白光物體反射投射的非彩色光可能表現(xiàn)為黑色、白色和不同程度的灰色白光照射下，物體反射率>80%看上去為白色，<3%看上去為黑色，中間的反射率得到深淺不同的灰色。該反射率對(duì)所有波長(zhǎng)相等為了方便，取反射光強(qiáng)度在0～1之間，0對(duì)應(yīng)黑色，1對(duì)應(yīng)白色，中間值對(duì)應(yīng)灰色彩色視覺眼睛感受到的光信號(hào)中各波長(zhǎng)的光占任意比例且均不相同，則形成彩色光顏色是人眼感受光后形成的主觀感覺！光本身是沒有顏色的。顏色的客觀因素：1

6、、光源中各種光波長(zhǎng)的分布2、物體本身的物理性質(zhì)例：紅色物體在綠光照射下成黑色顏色分析在心理生物學(xué)上：顏色由色彩、色飽和度、明度三者決定色彩：顏色的名稱。CIE定義：某區(qū)域呈現(xiàn)類似紅色、黃色、綠色、藍(lán)色或其中任意兩種組合后所生成顏色的視覺感應(yīng)色飽和度：?jiǎn)紊饣烊氚坠獾亩攘?。CIE定義：某個(gè)區(qū)域相對(duì)其明亮程度所呈現(xiàn)的顏色感。單色光色飽和度100%,加入白光下降，非彩色光色飽和度為0%明度：非彩色光的光強(qiáng)CIE定義：對(duì)某個(gè)區(qū)域發(fā)射光強(qiáng)弱的視覺感應(yīng)注：CIE:國(guó)際照明協(xié)會(huì)，關(guān)于顏色的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織顏色分析心理物理學(xué)：顏色由主波長(zhǎng)、色純和亮度決定主波長(zhǎng)：能量集中的

7、某個(gè)波長(zhǎng)上，該波長(zhǎng)為主波長(zhǎng)單一波長(zhǎng)的電磁能產(chǎn)生的顏色為單色色純：由主波長(zhǎng)能量E1和白光能量E2的相對(duì)大小決定，相當(dāng)與單色光加入白光當(dāng)E2=0時(shí)，色純?yōu)?00%,光為單色光；當(dāng)E2=E1時(shí)，色純?yōu)?%,光為白色光；亮度：?jiǎn)挝幻娣e上受到的光強(qiáng)。亮度與光能成正比原色系統(tǒng)加色系統(tǒng)紅、綠、藍(lán)（RGB）加色系統(tǒng)用于光源模型減色系統(tǒng)青、品紅、黃（CMY）減色系統(tǒng)用于反射或折射模型兩種系統(tǒng)中的顏色互為補(bǔ)色某顏色的補(bǔ)色：指在白光中減去該顏色后得到的顏色原色系統(tǒng)紅綠藍(lán)黃品紅青白品紅黃青紅藍(lán)綠黑RGB加色系統(tǒng)CMY減色系統(tǒng)