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  • 人眼视觉特性
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    2015-06-11 08:39:38
    人眼的视觉特性,是因人而异的,我们在这里讨论的是正常人的统计平均状况。
    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—104 cd/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。
    4视觉连带集中
    人眼一旦发现缺陷,视觉立即集中在这片小区域,密集缺陷比较容易发现。
    5视觉的心理学特性
    视觉过程,除了包括基于生理基础的一些物理过程之外,还有许多先验知识在起作用。这些先验知识被归结为视觉的心理学知识,它们往往引导出现视错觉。
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    光的性质

            从三个方面来介绍光的一些特性,光的分类、物体的颜色、色温和光的度量单位

    光的分类

           光本质上来说是一种电磁辐射,电磁辐射的波长很宽,按波长的分类,可以将光分为无线电波、可见光、紫外线、X射线和宇宙射线可参考下图:图1 光谱分类图

    物体的颜色

            常见自然界的物体分为两种:自发光与不发光的物体,发光物体的光由它本身的光谱决定,不发光物体由照射到该物体的光线的光谱决定,这与物体的透射、反射有关,例如黑色物体吸收所有光线,使得物体没有任何光线反射出来,红旗呈现红色等现象。

    色温

            彩色电视系统中,标准的白色光源作为其照明光源,为了对比不同的白光。引入了色温这个概念,色温指的是:绝对黑色物体受热之后,辐射出来的温度,色温的作用是反应白光的光谱特性,单位为开式度(K)。
            常见的白光色温有:
            A光源:色温为2854k的白光,光谱偏红色;
            B光源:色温为4874k的白光,近似中午直射的太阳光;
            C光源:色温为6774k的白光,相当于白天的自然光;
            D65光源:色温为6504k的白光,相当于白天的平均光;
            E55光源:色温为5500k的白光,简化色度学计算所采用的一种光源,实际并不存在。

    光的衡量单位

            衡量光照强度的辐射功率和光照强度的单位分别为:光通量和光照强度。光通量是按照人眼的光感觉度量光的功率,单位为lm,用字母 φ \varphi φ表示, λ \lambda λ=555mm的单色光源辐射功率为1W时,其对应的光通量为683lm,或称为1光瓦。光照强度用E表示,单位为勒克斯,符号lx,表示的但1lm的光通量均匀分布在1平方米面积上的光照强度,例如晴天10000lx、多云为500lx、傍晚为50lx、月光为10-3lx、黄昏为10-2lx、星光约为10-4lx。

    人眼的视觉特性

            人通过眼睛观察人世间的万事万物,自然界的各种物体所反射的光都通过人眼感知,将光信号采集到人眼内,转化为人大脑可分析的微电信号,从而由大脑产生出各种各样的感觉~

    人眼的四种特性

            人眼具有四个特性,分别是:人眼对不同波长的光的灵敏度、人眼对物体的彩色感觉、人眼对物体距离之间的分辨力和人眼对运动物体的视觉暂留特性。

    人眼特性
    原理
    灵敏度人眼对不同波长的光有不同的灵敏度感觉,对波长为555mm的草绿色最敏感,这种颜色人让人眼不容易疲劳,省力
    彩色视觉人眼的感光细胞可以分为杆状细胞和锥状细胞,杆状细胞对彩色不敏感,这种细胞发挥作用的主要是黑白场景下,例如晚上;锥状细胞则对彩色比较敏感,经过科学的论证,假设锥状细胞由红敏细胞、蓝敏细胞和绿敏细胞构成,分别可接受波长为580mm、440mm和540mm的单色光的刺激,例如黄色的波长为600mm,这样就可以刺激到红敏细胞和绿敏细胞,使得红绿光作用于视网膜,最终看到的颜色为黄色,这就是三基色的来源,自然界的各种颜色都可以通过这三种颜色按照一定比例混合得到
    分辨力视觉分辨力则指的是人眼对细节的分辨能力,人眼的分辨力= d / L ( 3438 ) d /L(3438) d/L(3438),其中d为所要观察的两点之间的距离,L为人眼离被观测物体的距离
    视觉惰性表明人眼在看到光亮的地方,人眼所感知到的亮度呈指数上升,到时间t1时,人眼接收到的亮度到达最高点;当亮光消失时,要经过t2-t1之后人眼感知到的亮光感觉才会消失,利用这一点发明了电影及一切看起来连贯在一起播放的视频。
    在这里插入图片描述

    三基色原理

      色彩三要素分别为亮度、色调和饱和度。色调为色彩的分类情况,例如红、橙、黄、绿、青、蓝、紫;饱和度表示不同的颜色的深浅程度,饱和度高,对应颜色看起来更深,更艳丽。三基色为红、绿,蓝,各种其他的颜色可以用这三种颜色的不同配比进行混合得到。

    电视图像基础知识

      电视图像其实利用的就是人眼对于物体细节的分辨能力,当人眼要区分的两个点构成的视角(如下图所示)小于1的时候,此时意味着人眼无法将这两个点区分开来。此时,电视图像正是利用了这一点,通过不同的像素点拼凑在一起,形成一张图片。这样的一张张图片以每秒24张的帧率进行传输,此时不同图片之间的时间间隔小于0.1s,由于人眼的暂留效应,会让人感官认为这些图片是连续构成一段完整的录像。在这里插入图片描述
           音视频基础系列博文主要是记录个人学习音视频基础的一些总结,如有哪些地方总结的不正确,请指正,谢谢

    展开全文
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