談談人的視覺特性與電視的關(guān)系.doc

1、談談人的視覺特性與電視的關(guān)系（二）1.眼球的調(diào)節(jié)作用 為使觀看對象在視網(wǎng)膜上形成清晰而鮮明的圖像，便必須改變晶狀體的厚度。借助睫狀肌來調(diào)節(jié)眼球內(nèi)晶狀體的厚度，當聚焦于近處的物體時，晶狀體變厚;當聚焦于遠處的景物時,晶狀體則變薄。這時中樞神經(jīng)通過睫狀體的收縮張弛作用的信息，便可感知出離所觀看對象的絕對距離。 這樣的調(diào)節(jié)對檢測出離觀看對象的絕對距離無疑十分有利,并且對形成縱深立體感也是非常重要的信息。但其檢測性能并不很高，精度也達不到期望值。此外，也獲取不到遠距離的信息,其有效作用范圍僅在數(shù)米以內(nèi)。 2.單眼運動視差 當觀看者移動或活動頭部時，視覺空間內(nèi)的某

2、些對象物的相互位置關(guān)系也會隨之按某種規(guī)律發(fā)生變化。將這種伴隨著觀看者移動所產(chǎn)生的對象物間相互位置關(guān)系的變化，稱為運動視差。由此可感知出觀看者所見對象間的前后關(guān)系.假如基本上是由單眼獲取的信息，便會產(chǎn)生有效動作的運動視差,稱為單眼運動視差。運動視差對雙眼皆可有效動作，而且這種運動視差對遠處的對象也是有效的. （3）由雙眼觀看信息所構(gòu)成的立體視覺 下面介紹生理信息中，由雙眼獲取信息的動作，重點介紹聚散、輻輳作用及雙眼視差. 1.輻輳作用 當用雙眼觀看對象景物時，為將注視點在雙眼的中央凹處形成圖像，使雙眼向內(nèi)側(cè)回轉(zhuǎn).回轉(zhuǎn)時，兩眼視線所形成的夾角稱為輻輳角。該輻

3、輳角與至對象物的距離成反比,故可用于判斷至對象物的距離。但在對象物處于較近的情況下，輻輳角的變化量也較大，而當至對象物的距離較遠時,輻輳角的變化量也較小，檢測性能會明顯下降。利用輻輳角可檢測的距離約在20m. 2。雙眼視差 人的雙眼瞳孔約相距65。故在視網(wǎng)膜上形成的圖像，左右眼是不一樣的，會產(chǎn)生細微的差別，將其稱為雙眼視差，可將其用于觀看對象物的前后相對位置關(guān)系。這種視差的檢測性能具有與最小分辨力同樣的精度，直至數(shù)十米遠仍有效。 在視覺系統(tǒng)的處理過程中，假如將這種雙眼視差變成反映縱深立體向的位置信息，便可檢測出所觀看景物對象的前后關(guān)系。目前眾多立體圖像顯示裝置在顯

4、示圖像時，對應雙眼視差分別顯示出左右眼的兩幅圖像,使觀看者能直接觀看到，從而獲得具有縱深立體感的圖像。 （4）由心理和經(jīng)驗因素獲得的立體視覺效果 下面將介紹在有關(guān)縱深立體感的信息中,心理和經(jīng)驗上的主要因素。主要有物體的大小和重疊狀況、表面規(guī)則紋理細節(jié)等幾何外形尺寸信息，以及陰影、亮暗及對比度等光學信息. 1。幾何因素 所謂幾何因素是指物體的大小和相對位置、重疊性及表面粗細度等。從日常生活經(jīng)驗來看，在已確知對象物體大小的場合，當視網(wǎng)膜上物體的成像較大時，可判斷出物體離得較近，成像較小時，則物體離得遠些.在這種判斷過程中，是否對物體大小具有明確的概念，成為判

5、斷之關(guān)鍵. 對象的相對位置與重疊性是指類似風景圖片中的情況，遠處的景物在照片的上方，近處的景物則在照片的下方。由此可知，在視野中，處于上方的應當在遠處,而下方的景物則在近處。此外，前面的景物會將后面的某些景物遮蔽掉。這種遮蔽與被遮蔽的關(guān)系，也是反映出物體前后位置關(guān)系的一種信息。 當物體表面紋理有粗細變化時，表面顯得較為細致一定是從遠處所見，反之,近處細看定會顯得粗糙.將這種表面紋理的粗細變化稱為密度階梯，也是反映出縱深立體感的一種信息。 2。光學因素 光學因素主要有陰影.陰影是由于光線被物體遮擋才會產(chǎn)生的。陰影分為物體自身產(chǎn)生的陰影及在其他面上投影所產(chǎn)生

6、的陰影兩種.利用這種陰影可判斷出景物的立體構(gòu)造或位置關(guān)系。這是屬于一種與日常生活經(jīng)驗進行比較并作出心理判斷的結(jié)果。 除陰影外，對比度、色度、色調(diào)、鮮明度及清晰度等諸因素值都會隨觀看距離增大而下降，故距觀看對象越遠，其對比度、色度及清晰度便會越低，反之亦然,由此產(chǎn)生出遠近感。 （5）立體視覺的發(fā)展趨勢 立體視覺的基本機理是從兩個視點觀看同一景物,以獲取景物在不同視角下的圖像，借助三角測量機理算出圖像像素間的位置偏差(即視差）來獲得立體三維信息。立體視覺的研究工作始于20世紀60年代中期美國MIT公司的Robert的工作。他將以往的平面二維圖像分析擴展至立體三維景物，

7、這標志著立體視覺技術(shù)的問世,并在隨后30余年迅速發(fā)展成為一門新興學科.立體視覺在電視等眾多領域內(nèi)獲得廣泛的應用。 自20世紀70年代立體視覺計算理論出現(xiàn)以來，立體視覺技術(shù)得到了迅速的發(fā)展.立體視覺理論屬于一門涉及面頗廣且迄今尚未發(fā)展成熟的學科。目前立體視覺的眾多應用都是針對解決具體工程問題而提出的。對立體三維場景的恢復基本上局限于景物的可視部分。利用局部信息恢復景物完整的表面信息技術(shù)難度較大。目前的研究方向主要有如下幾點: 由傳統(tǒng)的雙目視覺向多目視覺，靜態(tài)視覺向動態(tài)視覺發(fā)展。通過增加信息輸入降低視覺計算的技術(shù)難度。 向智能化方向發(fā)展，建立基于知識的、模型的及規(guī)則的

8、立體視覺方法. 算法的并行化，采用并行流水線機制及專用的信號處理器件，增強立體視覺系統(tǒng)的實用性。 隨著對人眼立體視覺系統(tǒng)的深入研究，利用視覺梯度對圖像匹配的過程進行約束，形成了一系列算法用以提高立體視覺系統(tǒng)的實用性. 利用對人眼選取性注視機制的研究及主動視覺的方法解決視覺計算病態(tài)結(jié)構(gòu)問題，選取性注視機制將不適定問題轉(zhuǎn)變?yōu)檫m定問題，并在已知攝像機的外部參數(shù)情況下,將非線性問題轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性問題。 強調(diào)場景與任務的約束.針對不同的應用用途優(yōu)化選取各部分，建立有目的和面向多任務的立體視覺系統(tǒng)。 立體視覺屬于一門多學科的交叉綜合性學科,正吸引著大批包括生理

9、、心理、物理、數(shù)學、控制及計算機視覺等多學科的研究人員應用不同的技術(shù)手段對其進行更為深入的研究，它不僅有著重大的理論價值,而且還有廣闊的電視工程應用前景。 6.運動的感覺 近年來,不僅可通過電視機顯示圖像信息，而且計算機也可利用終端顯示器顯示動態(tài)圖像信息。顯示器上的動態(tài)圖像是由一系列稍有動作差異的靜態(tài)畫面連續(xù)播放形成的。當一系列靜態(tài)畫面在一定時間內(nèi)連續(xù)出現(xiàn)時,人的視覺系統(tǒng)便會觀看到動態(tài)動作，將這種視覺特性稱為視在運動，它是很久以來已為人所知的一種視覺特性.與此相對，將因觀看對象物的位置隨時間連續(xù)變化而產(chǎn)生的最基本的運動感覺，稱為實際運動。 有關(guān)運動感覺機理的研究是

10、顯示非自然動態(tài)圖像的重要研究課題，本節(jié)介紹作為動作感覺基礎的視覺機理。 1.運動視覺信息 先介紹一下當外界某個對象物動作時,要觀看該動作需采集哪些信息。一是對象物和背景在視網(wǎng)膜上的相對變位，二是當注視連續(xù)運動的對象物時,所產(chǎn)生的隨從性眼球運動的響應。 下面研究一下當在視野內(nèi)有正在移動的景物時，該對象物和背景在視網(wǎng)膜上的動作狀態(tài)。先考慮在注視移動對象物的情況，這時，正在運動著的對象物的成像通常被投影在視網(wǎng)膜上的相同位置上，而背景的圖像沿著與物體移動方向相反的方向運動。此外，當注視于背景內(nèi)的某處時,背景的像在視網(wǎng)膜上呈靜止狀態(tài)，對象物的像沿移動方向運動.通常人眼不光注

11、視著對象物或背景中的某一點，而是到處觀看而頻頻在運動。在這種場合下，視網(wǎng)膜上的像移動受到對象物、背景及眼球運動的影響會產(chǎn)生出各種的變化。但視網(wǎng)膜上對象物與背景成像的相對位置關(guān)系，通常是保持恒定不變。假如人的運動感覺常以穩(wěn)定的狀態(tài)感知對象物的動作,則可認為視網(wǎng)膜上相對位置信息對運動感覺起著重要的作用。 下面再探討一下如何感知在黑暗中移動的小亮點的情況。這時,未必有使人感知背景移動所必需的絕對信息.在這種場合下，可考慮利用與眼球動作有關(guān)的信息。但在這樣黑暗的背景中，對小亮點動態(tài)的感覺是不太穩(wěn)定的，比如即使小亮點靜止而看上去好象在搖動的情況。假如在小亮點的四周用靜止的框?qū)⑵浒鼑饋?則對亮

12、點的動態(tài)感覺便會格外穩(wěn)定,對靜止的小亮點也只會感覺到靜止了。由此可見,視網(wǎng)膜上的相對位置關(guān)系和基準點對運動的感覺至關(guān)重要。 2.對運動速度的感覺與速度分辨閾值 對于對象物實際的移動速度，能感覺到什么程度呢？實際感覺的運動速度會隨運動方向而不同。在人的感覺上，水平方向比垂直方向，遠的方向比近的方向動作更快。 將能分清對象物的速度變化或?qū)ο笪镩g的速度差的最小值稱為運動分辨閾值。它會受到諸如對象物的大小、形狀、亮暗程度、運動方向及觀看條件等因素的影響.但假如基準面的運動速度很快，分辨閾值也會變大，在速度差為基準速度的百分之幾至百分之十幾的范圍內(nèi)，皆可分辨出來。 

13、;當基準對象物靜止時，運動分辨閾值約為12/s,而當沒有基準對象物時，該值約為其1020倍。 3.運動殘像 在連續(xù)觀看沿一定方向運動的對象后，即使其靜止下來也會感到它還在運動,這種現(xiàn)象稱為殘像（即運動殘效，motion after effect）。例如，對流落的瀑布水簾注視數(shù)分鐘后，立刻將目光移至旁邊的景物上,會感覺到理應靜止的景色也好象在移動。 研究一下這種運動殘像的原因，有人認為是由于大腦皮層內(nèi)存在著某種細胞的適應性所致。它們對某個方向的運動響應具有一定的選擇性.這些選擇方向的細胞,對某個方向的運動具有頗大的響應，而對靜止或朝不同方向的運動

14、則幾乎無響應，假如該類細胞持續(xù)長時間活動，當運動突然停止時，產(chǎn)生的自發(fā)活動電位便降低，相對而言便好象對反方向的運動產(chǎn)生出活動狀態(tài)，結(jié)果導致感覺到產(chǎn)生反向的運動。 這種運動殘像效應對縱深立體向也會發(fā)生作用。通常，假如連續(xù)觀看遠去的或接近的對象后，對靜止的物體也會感覺到好象在沿相反向運動似的。 4.視在運動 下面將介紹當處于視野內(nèi)不同位置的對象出現(xiàn)或消失時所觀看到的運動(視在運動）現(xiàn)象.所謂視在運動(apparent motion)廣義上是指對實際上未動的觀看對象感覺上好象在運動的現(xiàn)象。 在實際的電影或電視中，影像的動作并非用兩幀畫面便可結(jié)束，經(jīng)常

15、是數(shù)十幀畫面連續(xù)播放,這種連續(xù)產(chǎn)生亮滅移動場合的視在運動的條件與上述只有兩個對象運動的情況有很大的差別。在專注于背景一個點的固定視覺場合與注視運動對象時眼球產(chǎn)生追蹤動作時的隨從視覺的場合，無論何種場合，只要是在對象間的距離及出現(xiàn)的時間間隔十分長的條件下，兩種圖形同時出現(xiàn)時，對其動作的印象與感覺是相同的.由此說明,在時間間隔短一些的條件下，其狀況會有很大的差別。因此，在周期約50ms以下獲得穩(wěn)定的運動感覺條件下,與固定視覺比較,追隨視覺方面的動態(tài)范圍更寬闊些，即對象間的偏移更大,動作速度更快，在通常的電影與電視的條件下,可觀看到穩(wěn)定的動作影像。對該領域內(nèi)與實際運動相同的動感機理也在探討之中。&#

16、160;5。視覺的動態(tài)分辨率 當觀看運動著的對象物時，視力或圖像分辨率通常都會下降.在電視攝像機等圖像傳感器中，進行場景存儲處理時，便會產(chǎn)生出這種模糊的現(xiàn)象.這相當于拍攝對象的動作速度比光學照相機快門速度快時所出現(xiàn)的圖像模糊情況.而用CCD攝像機拍攝快速運動的對象時，由于使用電子快門，存儲蓄積時間較短,便可防止這種模糊現(xiàn)象的出現(xiàn)。此外，由計算機生成的圖像,不會產(chǎn)生出這種問題。 即使在圖像顯示中，由于眼球的隨從性運動與積分效應,實際效果圖像中也會產(chǎn)生出類似的模糊現(xiàn)象。由于隨從性運動,眼球會隨對象物沿運動方向連續(xù)移動，因此，顯示的時間較長且視線在表示靜止著的對象上移動.這期間，

17、視線以將通過對象的光刺激累積起來的方式作出響應.因此,假如相繼出現(xiàn)的畫面時間與時間間隔（場影周期）相比并不十分短的話,便會產(chǎn)生與類似空間采樣脈沖寬度過寬時等效的模糊現(xiàn)象.這種現(xiàn)象在象LCD等那樣，顯示時間幾乎覆蓋了整個時間間隔的保持型顯示器中。上述空間采樣區(qū)間的寬度為一個場景期間視線在電視屏上的移動距離,約等于對象物的變位距離。對象的動作速度越快，其動態(tài)圖像分辨率的降低便越明顯。  四、形覺特性及其在電視領域中的應用 1、視野 視野是指當眼球向正前方注視時，所能觀看到的空間范圍。圖7示出為正常雙眼的視野范圍.其耳外側(cè)可達104°.當注視點可隨意變化時，即

18、眼球運動時的視野（也稱動態(tài)視野），其外側(cè)還可擴展2040°。圖8示出為正常左單眼的視覺范圍,平均上側(cè)為55°、下側(cè)為70°、鼻側(cè)為100°，且顏色不同,其視野范圍也有差異，白色的視野范圍最寬，藍、紅及綠色的視野范圍依次遞減，綠色的視野范圍最窄.                          &#

19、160;                            圖7  雙眼視覺范圍  圖8  正常左單眼的視野范圍 人的視覺范圍，10°以內(nèi)屬于視力敏感區(qū)，是黃斑區(qū)視覺范圍，即中心視野，對圖像的顏色和細節(jié)部分的分辨性能最強.20°

20、;以內(nèi)能正確識別圖形等,稱為有效的視野范圍。20°外側(cè)，雖視力和顏色分辨性能下降,但對活動圖像信息較為敏感，30°以外視力便下降至非常低。 根據(jù)人的視野特性,為既能清晰地觀看到圖像，又無需不停地移動注視點等，故早期的電影銀幕和電視屏幕皆選取寬高比為54或43，且置放地點是使屏幕包括在人眼的10°視野（20°視角）內(nèi)。但人們又發(fā)現(xiàn)若觀看一幅寬闊的畫面時，視角大至一定值后（通常大于30°），觀看者會感到和畫面同處一空間內(nèi)，給人一種身臨其境的臨場感。故寬銀幕電影的問世給觀眾帶來了臨場感的藝術(shù)效果.隨著電視技術(shù)的迅速發(fā)展,大屏幕顯示技術(shù)的研制

21、開發(fā),考慮使圖像給人以較強的臨場感，根據(jù)人的視野特性，大屏幕圖像顯示的寬高比應選為53至21。 2、視力 視力是指人眼的分辨能力，即黃斑中央凹處的視覺功能。根據(jù)人眼的構(gòu)造，整個人眼屈光系統(tǒng)的光學中心N(稱結(jié)點）距離視網(wǎng)膜15.7.光線穿過結(jié)點不發(fā)生屈折，而不經(jīng)過結(jié)點的光線則發(fā)生屈折，但與經(jīng)過結(jié)點的光線結(jié)成焦點于視網(wǎng)膜上。外界景物上兩個點通過結(jié)點在眼前所形成的夾角稱視角。視角與物體大小成正比，與距離成反比,如圖9（a）所示。 將能分辨出兩點最小視角用于表示視力,視力=1/視角（視角以分為單位）。視角為1時，視力為1，視角為40“時，視力則為1.5. 由于中

22、央凹處的錐狀細胞直徑通常為11.5m，要想分辨出兩個點,必須在視網(wǎng)膜上有兩個視神經(jīng)細胞（錐狀細胞）興奮，且這兩個錐狀細胞至少要被一個不興奮的錐狀細胞隔開，如圖9(b）所示。因此，可算出1視角在視網(wǎng)膜成像的大?。╤)。根據(jù)幾何關(guān)系： 2×15.7×103 h=                        =4。56m&

23、#160;      360×60 40“視角時為3.04m。由此可見,人眼的最小分辨能力通常為40“1視角.而分辨出一個點存在的最小視角約為10“20“.                    圖9  視力機理 前人根據(jù)人眼的視力特性及當時的技術(shù)水平和經(jīng)濟發(fā)展狀況,選取了電視各制式的行頻

24、和像素。隨著電視技術(shù)和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對圖像質(zhì)量的需求日趨增高,既要求圖像自然逼真清晰,又要求其具有臨場感。故既需大屏幕圖像顯示，觀看距離又不宜太遠,還需觀看到清晰、細膩及自然逼真的圖像，便必須增加像素，電視掃描行數(shù)也得增加。目前，數(shù)字電視（DTV）及高清晰度電視（HDTV)，即以增加像素來提高圖像的清晰度. 根據(jù)人眼的視力特性可定量地求出人觀看電視的合適距離。人觀看電視的最佳距離應是：在看不清掃描線的狀況下，卻要看清電視圖像的所有細節(jié)，就是說要看清最高分辨率圖像的線數(shù)。以我國現(xiàn)行電視制式為例，掃描行數(shù)625行，幀消隱去掉50行,考慮圖像重現(xiàn)率為95的情況下，則屏幕上掃描線的線數(shù)

25、近似為550行。再以14英寸的彩電為例，其屏幕有效面積的高度為210。6，則兩條掃描線間的距離為:h=210。6/5500。38。在視力為1的視角下，臨界狀態(tài)的視距s(參見圖9a)為： s=360×60×h /2=360×60×0。38/2=1307 此時，視距為屏幕高度的6。2倍。 同樣的情況下，要看清分辨率為400線的圖像。此時，因圖像最密兩點間的距離為0.53，則臨界狀態(tài)的視距為： s=360×60×h /2=360×60×0.53 /2=

26、1823 此時，視距為屏幕高度的8。7倍。 上述計算是在忽略掃描線寬度的條件下進行的，實際上應小于上述的數(shù)字，故觀看電視的最佳距離應在屏幕高度的58倍之間。 3、邊緣視覺特性 根據(jù)視網(wǎng)膜上視覺細胞的分辨狀況，黃斑中央凹處是視覺最敏感而又最精確的地方,越靠邊緣視力越差，也就是分辨力越低。視力與以視線為中心的偏位角的關(guān)系曲線如圖10所示.                  

27、0;        圖10  視野內(nèi)各部位的視力狀況 4、背景亮度對視力的影響 隨著視標背景亮度與視標亮度的比值變化視力也隨之變化。如圖11所示，對應于背景亮度L2與視野中心5°的亮度L1的不同比值，其視力的變化情況。不同的背景亮度時,視力也不一樣，但變化的規(guī)律都是一致的。通常約在L2/L1=1/3時，視力處于最佳的狀態(tài)。從圖11可看出，圖像的背景亮度不能過高。 圖11  背景亮度對視力的影響 5、人眼對不同圖形形狀的分辨能力

28、 人眼對圖形的分辨能力,隨其形狀不同也不盡相同。圖12示出為在不同的運動速度下，各種常見圖形形狀的分辨特性,a組為僅能感到有圖形的存在，但還不能完全分辨出形狀的視距,b組為形狀能完全被分辨出的視距。從圖12可見,對于只要感到有圖形的存在，無需完全分辨出形狀時，不同圖形形狀的視認距離的變化不會太大。但要能完全分辨出其形狀時，視認距離差別便較大，且按三角形、矩形、正方形及圓形等順序,視認距離越來越近，三角形的易辨性比其他常見圖形都佳。故可根據(jù)不同的場合，選用不同的圖形形狀.圖12中的縱坐標表示為距離（m）。 圖12  常見圖形的分辨特性 6、立體視

29、覺特性 由于雙眼瞳孔間距為6.06.5，當雙眼同時注視同一景物時，雙眼的視軸會聚集至注視點上,景物的形象同時落在雙眼視網(wǎng)膜黃斑中央凹處及中央凹處以外的視網(wǎng)膜對應點上，傳入大腦皮層的神經(jīng)中樞，在主覺上融合成一幅圖像,這稱為雙眼單視效果。 雙眼單視功能在觀看近物時,會聚程度會加大，觀看遠物時，會聚程度減少。同時位于空間兩點的雙眼同時觀看同一景物，便在兩視網(wǎng)膜上得到兩幅對應不同空間距離的景物相互位置略有不同的圖像.可以認為，由于雙眼進行了適應視軸會聚程度所必須的協(xié)調(diào)活動,以及使注視目標在左右兩眼視網(wǎng)膜上的映像融合成一幅物像所致，該類心理上的活動，便導致產(chǎn)生立體感。即使不是實際的立

30、體景物，假如它在左右兩眼視網(wǎng)膜上呈現(xiàn)出一定規(guī)律的差異映像時，也會產(chǎn)生出景深感。人們的研究表明，應用人眼的立體視覺特性,研制出眾多方式的立體電視，且目前還在進一步發(fā)展完善之中. 單眼視覺也有立體感，這除靠經(jīng)驗外,還要靠眼球的運動。如為適應觀看遠近景物所作的調(diào)節(jié)之差異，以及水平向上的視角差。然而，單眼視覺所產(chǎn)生的立體感是不逼真的，只有雙眼單視功能完善的人，才能確認空間景物的深度、凹凸程度及兩物體間的距離等。對雙眼視力和屈光狀態(tài)不一致的人，便難以獲得真實的立體感。通常，雙眼的性能差異在5以內(nèi)，對立體感還不會造成多大的影響。 7、錯視現(xiàn)象 視網(wǎng)膜成像的大小取決于視角的大小

31、。而不同高度的物體，由于離眼球遠近不同,如在高處的遠、低處的近時，在結(jié)點處形成的視角相等(如圖9所示），故像的大小是一樣的。假如用視網(wǎng)膜像的大小來判斷物體的大小,往往會容易產(chǎn)生出錯誤.此外，人眼所觀看的、大腦所接受的物像,屬于多種圖形的組合，是較為復雜的一種物像，這里有許多能憑經(jīng)驗通過對比來正確判斷物體間的距離及大小等，但有時也會產(chǎn)生錯視現(xiàn)象。幾種常見的錯視現(xiàn)象如下： （1）大小錯視(如圖13所示) 圖13(a）、（b)中，看起來(a)中的線段比(b)中的長，其實兩線段是一樣長。圖13(c）、 （d）、（e）,假如用尺去量一量,都是正方形，而看起來(c)偏窄、(d

32、）偏寬，只有(e)是正方形，圖13(f）、（g)內(nèi),中間的圓，看上去是(f)內(nèi)的小、(g)內(nèi)的大，而實際上是一樣大。 圖13  大小錯視 （2）彎曲錯視（如圖14所示） 圖14(a)中兩根粗線看上去是彎曲的，而實際上是兩根平行線.圖14（b）、(c）中的細線圓弧，看上去圖14(b）中的曲率半徑比圖14（c)中的小，而實際上是一樣的。圖14（d)中的兩圓弧，看上去上面圓弧的曲率半徑比下面的小，而實際上上下兩圓弧的曲率半徑都是一樣的。         

33、0;            圖14  彎曲錯視 (3）角度錯視（如圖15所示） 圖15（a）中，看上去直線AB已不是中間可連接起來的一條直線,而是相互錯開的線段。圖15(b）中，線段AB和CD與兩平行線相交，看上去是12，實際上是1=<2。  圖15  角度錯視 上述這些錯視現(xiàn)象，往往會給人產(chǎn)生錯誤的判斷，這是事物不利的一面.但也可巧妙地利用這些錯視現(xiàn)象。在電視方面,可充分利用上述

34、這些錯視現(xiàn)象來改善外觀造型，給人以美感的享受等. 8、主觀輪廓效應 在某些圖案中，雖實際上并未給出亮暗程度和圖案內(nèi)容，但由于受其周圍的線條或圖形分量的影響，恰好給人有亮暗差或有某種圖案內(nèi)容之感，這便稱為主觀輪廓效應,如圖16所示。                         圖16  主觀輪廓效應

35、0;如圖16（a)中所示，是在線格圖形中,將交叉點去掉,這時看上去，去掉的地方類似一個圓形，且比其他地方白。假如在其去掉的部分用一個圓圈起來，再來看這一點，便沒有比其他地方白的感覺了.圖16(b）示出圖案的中央部分給人有一個白色的正三角形之感。這種現(xiàn)象也可給設計師們用來巧妙地設計出美妙的圖案等。 9、對比現(xiàn)象 將灰色紙塊置于白色背景上比置于黑色背景上顯得更黑.這種現(xiàn)象稱亮暗對比。將中等粗細的條紋圖案置于密而細的條紋背景上,比置于粗條紋背景上顯得更粗一點，稱該現(xiàn)象為空間對比。利用對比現(xiàn)象可突出或改善圖案的某些部分。個人收集整理,勿做商業(yè)用途個人收集整理，勿做商業(yè)用途 

36、;五、色覺特性及其在電視領域中的應用 1、人眼的色彩感 當太陽光的可見光譜中所有各種頻率的光波同時作用到人眼時，視覺將會產(chǎn)生出白光之感。不同波長的可見光波分別作用于人眼時，將會產(chǎn)生出彩色感。例如，波長540nm與580nm的光分別作用于人眼時,將分別產(chǎn)生出綠色與黃色感。但顏色感與波長不僅是單值關(guān)系，而且還具有一定的色域，即在一定范圍內(nèi)不同波長的光可產(chǎn)生出相同的顏色視覺，如波長490nm570nm范圍內(nèi)的光，可產(chǎn)生出同一綠色感。此外，光譜完全不同的光摻合后，也能使人產(chǎn)生與某一波長對應的相同色感。如用波長540nm的綠光與700nm的紅光按一定比例摻合后，同時作用于人眼時，可獲

37、得580nm的黃色光感。此時，人眼分辨不出是單色黃光，還是由紅和綠兩種光摻合后而得到的黃色光. 探討人眼色覺理論的學說有許多，目前通常被公認的是3原色學說，這種彩色視覺生理的理論目前尚無生理解剖學的依據(jù).這種學說認為，人眼視網(wǎng)膜上的錐狀細胞具有感受3種原色即紅、綠和藍的感光色素,通常光是同時作用于兩種或三種感光色素上,由此引起興奮過程的相互關(guān)系,產(chǎn)生出各種不同的色感。如在紅色光的作用下,感紅光色素發(fā)生興奮，感綠光的色素具有弱的興奮，感藍光色素的興奮更弱，從而產(chǎn)生出紅色感。在黃色光的作用下，感紅光和綠光的兩種色素同時興奮并摻合后,便產(chǎn)生出黃色感.3種感光色素同時興奮時，則產(chǎn)生出白色感。

38、 2、人眼的光譜響應 在可見光譜范圍內(nèi)，人眼的視覺反應是不均勻的，假如用輻射能相等而波長不同的可見光波作用于人眼時，產(chǎn)生的亮度感不相同。圖17示出為人眼的光譜響應特性曲線。圖17中，實線表示的是明視覺時(白天）人眼對亮度的響應,而虛線則表示的是暗視覺(夜晚）時的響應.從圖17中可看出，白天在波長555nm處，夜晚在507nm處，人眼的靈敏度最佳.也就是說，人眼在白天對黃綠色、夜晚對青綠色的亮度最敏感。而在暗視覺時，人眼是無法分辨出顏色的，故在彩色電視技術(shù)中的應用，皆屬于明視覺范圍，因而在拍攝彩色景物時，需在具有一定亮度下進行。 圖17  人眼的

39、光譜響應特性曲線 根據(jù)3原色學說，人眼的明視覺光譜響應是由圖18所示的紅、綠和藍3種感光色素對光的響應特性曲線疊加混合后而成。其峰值對應的波長分別為580nm、540nm和440nm。圖18中，由于藍的感光色素響應的相對亮度很小，為表示清楚起見,作圖時將其響應特性曲線放大了20倍。用3原色學說的理論可解釋人眼對顏色反應的一般規(guī)律，同時給復雜的色覺提供了定量計算的方法,也就被電視技術(shù)工作者用于作為彩色電視技術(shù)理論基礎的一部分。   圖18  3種感光色素的光譜響應特性曲線 3、人眼對色彩的分辨特性 使人眼產(chǎn)生出色彩差

40、異所需的最小波長差為色彩的分辨閾值，如圖19所示。從圖19中可知，人眼對色彩的分辨在黃色（585nm）與青綠色(485nm）處最為敏感,在橙色和紫色處也較為敏感，人眼在光譜內(nèi)能分辨出的色彩約有165種。  圖19  人眼對色彩的分辨閾值 4、人眼對色彩的情緒性和視認性 人眼的色彩感從生理學上講，是人眼視網(wǎng)膜錐狀細胞上具有感受紅、綠和藍（RGB）3原色的感光色素，根據(jù)不同的感光色素興奮程度的不同,而產(chǎn)生出不同的色彩感。色彩還影響著人們的情緒，波長較長的色彩會使人興奮，反之，波長較短的色彩會令人冷靜。其中間近于綠色的色彩則使人感到最舒適。

41、不同的色彩會給人們帶來各種的情緒。在我國的風俗習慣情況下，通常淡黃色和嫩綠色顯得溫柔、明快并富有朝氣。橙色和杏黃色色澤使人感到莊重、興奮并富有高貴感。紅色有喜慶、熱情和榮耀之感。紫色和紫紅色有幽婉及富麗華貴之感。青色顯得深遠和沉重.藍色給人以優(yōu)雅和平靜之感.白色給人以純潔和樸素等感覺.總之，不同的色彩給人帶來遠近、冷暖、悲喜、寧靜、樸實、含蓄、輕重和強弱等不同程度的感覺。色彩屬于一種更為原始純真的審美方式。色彩的變化，對人的情緒也會產(chǎn)生出微妙的變化。當然，根據(jù)具體人的不同性格、愛好、記憶及生活習慣等，每個人對色彩的情緒性也有所差異。 此外，不同的色彩在其分辨性、視認性、可讀性及誘目性

42、等方面也有所差異。如紅色小視標的視認性、分辨性及誘目性都較為優(yōu)異，黃色大視標的視認性佳，分辨性和誘目性也較好。藍色無論其可讀性，還是作為發(fā)光色時的分辨性都較好,而綠色雖可讀性良好，但誘目性則較差。故在不同的使用場合下，選用合適的色彩是很有必要的。本文為互聯(lián)網(wǎng)收集，請勿用作商業(yè)用途本文為互聯(lián)網(wǎng)收集，請勿用作商業(yè)用途 六、光覺特性及其在電視領域中的應用 1、人眼對亮度的適應范圍 人眼觀看自然景物時,對亮度的適應范圍頗寬，最暗約百分之幾尼特，最亮為幾百萬尼特，動態(tài)范圍達108109尼特。但并不是同時能感受到這樣寬的亮度范圍，在一定的適應狀態(tài)下，僅能感受出約103尼特的動

43、態(tài)范圍。 2、人眼對光的敏感度 當人眼從強光下進入暗處時,起初是一無所見，隨后，隨著光敏度的提高，慢慢地能看清暗處的物體，稱該過程為暗適應.反之，由暗處到亮處，也必須經(jīng)過一段時間才能適應亮處，稱這過程為亮適應.而產(chǎn)生光覺的最小量光線,稱為光刺激閾值。在暗適應過程中測定光刺激閾值的變化，可得到暗適應的特性曲線，如圖20所示。圖20中縱坐標表示人眼對光的敏感度，以毫勒克司為單位，橫坐標則表示時間，以分為單位。光敏感度強弱與光刺激閾值的大小成反比，光敏感度隨刺激閾值降低而增強。 圖20  暗適應特性曲線 3、人眼對亮暗的分辨特性 人眼能感受出自然景物的亮度差異與環(huán)境亮度有關(guān),故無需使實際景物的亮度變化范圍在電視熒光屏上如實地再現(xiàn)出來,僅需在電視光柵的亮度變化范圍內(nèi)，反映出景物間的亮度差異便可以了。 設景物的最大亮度為Bmax,景物的最小亮度為Bmin,則定義對比度K為： K= Bmax/Bmin  選取適中的環(huán)境亮度，可使人眼對亮度的分辨能力達到最佳(K=1000)，而在低亮度下,分辨能力則明顯下降（約K=10)。對大多數(shù)的自然景物,人眼能感覺出的對比度約K=100。故假如使屏幕的亮度范圍調(diào)至2200尼特，K=100