色彩学(人眼视觉成像原理).ppt

色彩学 第二章 人眼视觉成像原理 第二章 人眼视觉成像原理 视觉的形成 视觉的特性 颜色的视觉 视觉理论 视觉的形成 人眼的构造 形象的形成 人眼的构造 眼睛等于捕捉光线的摄影机，而大脑是组成影像的机构。 所有的色彩视觉都是建立在人的视觉器官的生理基础上的，所以研究色彩还必须了解视觉器官的生理特征及其功能。 人眼的构造 人眼的构造相当于一架摄像机或照相机。前面，是由角膜、晶状体、前房，后房、玻璃体所共同组成的具备镜头功能的组合，把物体发出的光线聚焦到后面的相当与胶卷的用于检测光线的视网膜上。 人眼的构造 人眼的构造——眼球 人眼的形状像一个小球，通常称为眼球。 眼球内具有特殊的折光系统，使进入眼内的可见光汇聚在视网膜上。视网膜上含有感光的视杆细胞和视锥细胞，这些感光细胞把接受到的色光信号传到神经节细胞，再由视神经传到大脑皮层枕叶视觉神经中枢，产生色感。 眼球壁有三层膜组成。外层是坚韧的囊壳，保护眼睛的内部，称为纤维膜，它的前1/6为角膜，后5/6为白色不透明的巩膜，中层称葡萄膜（或血素层、血管层），颜色像黑紫葡萄，由前向后分为三部分：虹膜、睫状体和脉络膜。内层为视网膜，简称网膜。 人眼的构造——角膜 角膜(cornea)：如同相机的滤镜 眼球最前端是透明的角膜，它是平均折射率为1.336的透明体，俗称眼白，微向前突出，曲率半径前表面约7.7毫米，后表面约6.8毫米，光由这里折射进入眼球而成像。 人眼的构造——晶状体 晶状体，水晶体 (lens)：如同相机的镜片。 晶状体在眼睛正面中央，光线投射进来以后，经过它的折射传给视网膜。所谓近视眼、远视眼、老花眼以及各种色彩、形态的视觉或错觉，大部分都是由于水晶体的伸缩作用所引起。 它像一种能自动调节焦距的凸透镜一样。 人眼的构造——黄斑与盲点 黄斑是网膜中感觉最特殊的部分，稍呈黄色。 色觉之所以有很大的个人差异与黄斑是有关系的，位置刚好在通过瞳孔视轴所指的地方，即视锥细胞和视杆细胞最集中的所在，是视觉最敏锐的地方。我们看到物体最清楚时，就是因为影像刚好投射到黄斑上的缘故，黄斑下面有盲点，虽然是神经集中的部位，但缺少视觉细胞，不能看到物体影像。 盲点 (blind spot)：视神经与眼球的接点，该处无视细胞所以无法感光。 人眼的构造——视网膜 视网膜 (retina)：如同底片。 视网膜是视觉接收器的所在，它本身也是一个复杂的神经中心。 眼睛的感觉为网膜中的视杆细胞和视锥细胞所致。视杆细胞能够感受弱光的刺激，但不能分辨颜色，视锥细胞在强光下反应灵敏，具有辩别颜色的本领。在中央凹处之内，只有视锥细胞，很少或没有视杆细胞。在网膜边缘，靠近眼球前方各处，有许多视杆细胞，而视锥细胞很少。某些动物（如鸡）因视杆细胞较少，所以在微光下，它们的视觉很差，成为夜盲。也有些动物（如猫和猫头鹰）因视杆细胞很多，所以能在夜间活动。 人眼的构造——视网膜 人眼的构造——视网膜 视觉器官的两重功能:明视觉与暗视觉 1．视锥细胞与明视觉 a．视锥细胞特性：包含感红，感绿，感蓝细胞主要感受颜色的差别，而对明暗的感觉比较低，对光的敏感性小，只有达到一定照度的情况下，视锥细胞才起作用。 b．明视觉：指在光亮的条件下，由锥体细胞起作用的辩认物体细节和颜色的视觉。 2．?视杆细胞与暗视觉 a.??视杆细胞特性：感受物体的明暗，对光的敏感程度高，不能感受物体颜色的差别。 b.??暗视觉：指视杆细胞的活动特性，可以在光线很暗的情况下工作，不能反映色光的差异。 人眼的构造——视网膜 3．明暗视觉特点： a．明视觉对400nm（紫色）和700nm（红色）附近的色光感受性很低，而对555nm的黄绿色部位最敏感。 暗视觉对510nm的蓝绿色部位最敏感 b．明视觉曲线与视觉曲线之间没有联系 明暗视觉特性随人的年龄，性别等因素的变化而变化。 人眼的构造——视神经与中心窝 视神经 (optic nerve)：将收集到的光线转化为脉冲传向大脑，如同光纤。 中心窝 (fovea)：视细胞最密集之处，为视线投影到网膜上的焦点。这一小凹是视觉最敏锐的地方。 眼皮 (eyelid)：如同相机的快门 人眼的构造——你知道吗？ 1、色盲形成的原因 眼睛之所以能辨识颜色，是由于眼睛存在三种能辨色的椎状细胞，这三种椎状细胞分别能吸收不用波长范围的光，分别是蓝-紫、绿色、红-黄。当椎状细胞受到损伤或发育不全时，就有可能造成色盲。 以发生原因来分，色盲可分为先天性色盲和后天性色盲。 先天性色盲多为红绿色盲，对于红绿辨色有障碍。 后天性色盲的发生原因可能与视网膜、视神经病变有关，例如外伤、青光眼。 2、色盲分类：部分色盲、全色盲 部分色盲：大致可分为红绿色盲和蓝黄色盲，可利用石原氏色盲检测图来做检测。 红绿色盲