人眼視覺與顏色

人眼視覺與顏色第1頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月人眼構(gòu)造成像原理（略）cf:照相機光接受細胞錐細胞：6M～7M個，分辨率高，顏色敏感，適亮視覺（photopicvision）桿細胞：75M～150M個，分辨率低，亮度敏感，適暗視覺(scotopicvision)中央凹：黃斑區(qū)，主要分布為錐細胞第2頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月視覺特性分辨力適應(yīng)性對比效應(yīng)亮度視覺顏色視覺第3頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月分辨力概念：區(qū)分兩個發(fā)光點的能力用兩個點的視角（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，分辨力下降對彩色的分辯力比亮度的分辯力差例：若設(shè)對黑色的分辯力為1，則黑紅為0.9，綠藍為0.19第4頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月眼的適應(yīng)性可以感覺高達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)對比適應(yīng)第5頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月對比效應(yīng)由適應(yīng)性引起亮度對比效應(yīng)彩色飽和度對比效應(yīng)彩色色調(diào)對比效應(yīng)面積對比效應(yīng)馬赫效應(yīng)可見閾值視覺惰性第6頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月亮度對比效應(yīng)對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)對比靈敏度：△L/L對比靈敏度動態(tài)范圍在以L0為中心的2.2個對數(shù)亮度單位，比L0高或低1.5個單位給人以最白或者最黑的感覺第7頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月彩色飽和度對比效應(yīng)相同面積、色度與亮度的兩個紅色區(qū)域被兩個亮度相同的灰色和紅色包圍會獲得不同的色飽和度感覺，紅色背景包圍的區(qū)域飽和度較低第8頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月彩色色調(diào)對比效應(yīng)相同面積、色度與亮度的兩個桔紅色區(qū)域被兩個黃和紅色包圍會獲得不同的色調(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)偏紅第9頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月面積對比效應(yīng)相同色度與亮度的不同相同面積兩個彩色區(qū)域，面積大的給人以亮度和飽和度都強一些的感覺。第10頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月馬赫效應(yīng)在觀察亮度發(fā)生階躍時，視覺上會感到邊緣的亮側(cè)更亮，暗側(cè)更暗，邊緣增強作用（輪廓效應(yīng)）第11頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月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。一個亮度變化很大的邊緣，閾值會增加第12頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月視覺惰性人眼的亮度感覺不會隨物體亮度消失而立即消失。在過渡時間里感覺按指數(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，就得到動態(tài)圖像。第13頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月亮度視覺主觀亮度與光亮度不同，與人眼得到的照度成對數(shù)關(guān)系還與眼睛適應(yīng)狀態(tài)、對比效應(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的量度，與物體表面到觀察者距離無關(guān)照度：光源對物體輻射的一種量度，與光源到物體表面的距離有關(guān)第14頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月亮度視覺人眼能適應(yīng)的總的亮度范圍很大，但并不能同時在這么大的范圍工作在一定條件下，一個視覺系統(tǒng)當(dāng)前的敏感度叫做亮度適應(yīng)級人眼在某時刻能感受的主觀亮度范圍以該適應(yīng)級為中心的一個小范圍，大大低于人眼能適應(yīng)的總的亮度范圍。注意：對不同波長的光，主觀亮度不同第15頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月灰度視覺（非彩色視覺）當(dāng)眼睛接受到的光包含所有波長的可見光信號且其強度大致相等時，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。該反射率對所有波長相等為了方便，取反射光強度在0～1之間，0對應(yīng)黑色，1對應(yīng)白色，中間值對應(yīng)灰色第16頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月彩色視覺眼睛感受到的光信號中各波長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、光源中各種光波長的分布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第17頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月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：單色光混入白光的度量。CIE定義：某個區(qū)域相對其明亮程度所呈現(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CIE定義：對某個區(qū)域發(fā)射光強弱的視覺感應(yīng)注：CIE:國際照明協(xié)會，關(guān)于顏色的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織第18頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月顏色分析心理物理學(xué)：顏色由主波長、色純和亮度決定主波長：能量集中的某個波長上，該波長為主波長單一波長的電磁能產(chǎn)生的顏色為單色色純：由主波長能量E1和白光能量E2的相對大小決定，相當(dāng)與單色光加入白光當(dāng)E2=0時，色純?yōu)?00%,光為單色光；當(dāng)E2=E1時，色純?yōu)?%,光為白色光；亮度：單位面積上受到的光強。亮度與光能成正比第19頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月原色系統(tǒng)加色系統(tǒng)紅、綠、藍（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