光度与色度学1章绪论.ppt

1.3.1 人眼黑白视觉特性 人眼的分辨角? 可按以下经验公式估算 式中, d为瞳孔直径(mm)。 人眼的分辨角随照度的变化 照度 (lx) 分辨角 (?) 照度 (lx) 分辨角 (?) 0.0001 0.0005 0.001 0.005 0.01 0.05 0.1 50 30 17 11 9 4 3 0.5 1 5 10 100 500 1000 2 1.5 1.2 0.9 0.8 0.7 0.7 1.3.1 人眼黑白视觉特性 (6) 人眼对间断光的响应 人们观察周期性波动光刺激时，对波动频率较低的光，可明显感到光亮闪动；频率增高，产生闪烁感；进－步增高频率，闪烁感消失，波动光被看成是恒定光。周期性波动光在主观上不引起闪烁感时的最低频率叫做临界闪烁频率。 临界闪烁频率与波动光的亮度(或人眼视网膜上的照度)、波动光的波形以及振幅有关。在亮度较低时，临界闪烁频率还与颜色有关。 1.3.1 人眼黑白视觉特性 当视网膜上的照度较低时, 不同颜色对临界闪烁频率影响较大, 蓝光的临界闪烁频率最高, 红光的临界闪烁频率最低 当照度大于1.2×10-2lx时，临界闪烁频率与颜色无关；视网膜上的照度与临界闪烁频率在很大的范围内呈线性关系, 随着视网膜上照度的增大，临界闪烁频率也不断增大。 在观看电影时，当屏幕的亮度小于20cd/m2时，在每秒18帧的频率下, 人眼不能察觉闪烁；而当屏幕亮度增加到200 cd/m2时，人眼便能感觉闪烁现象。 人眼最大临界闪烁频率≤50Hz。常见的光电探测器的响应时间远远小于人眼。 对于频率大于临界闪烁频率的周期性光刺激，人眼感觉的恒定光亮度L 1.3.1 人眼黑白视觉特性 (7) 视觉系统的调制传递函数(MTF) 人眼的分辨力表征了眼睛分辨两点或两线的能力，但仍有较大的局限性。为了更全面地实现对人眼图像传递和复现性能评价，可引用光学调制传递函数的概念， A为分离视网膜中央凹处； B为角膜加晶状体； C为网膜加处理系统(视神经、大脑) D为处理系统(视神经加大脑) 1.3.1 人眼黑白视觉特性 1.3.1 人眼黑白视觉特性 (8) 色差灵敏度 人眼能恰好分辨色度差异的能力叫做色差灵敏度，人眼刚能分辨光线颜色变化时波长改变量称为色差阈值。色差阈值随在光谱带的位置有所不同。 1.3.2 人眼的颜色视觉特性 (1) 彩色的特性及其表示 彩色一般可用明度、色调和饱和度三个特性来描述。 明度：人眼对物体的明暗感觉。 色调：区分彩色的特性，不同波长的单色光具有不 同的色调。 饱和度：指彩色的纯洁性，可见光谱的单色光是最 饱和的彩色。 1.3.2 人眼的颜色视觉特性 (2) 视网膜的颜色区 (3) 颜色恒常性 外界条件变化后，人们的色知觉仍然保持相对的不变。 (4) 色对比 在视场中，相邻区域不同颜色的相互影响叫做颜色对比，包括：明度对比、色调对比和饱和度对比。 1.3.2 人眼的颜色视觉特性 1.3.2 人眼的颜色视觉特性 1.3.2 人眼的颜色视觉特性 1.3.2 人眼的颜色视觉特性 (5) 色适应 当人眼对某一色光适应后，观察另一物体的颜色，不能立即获得客观的颜色印象，而带有原适应色光的补色成分，需经过一段时间适应后才会获得客观的颜色感觉。 (6) 明度加法定理 明度是人眼对外界光线明暗感觉程度的度量。 明度加法定理：对于混合光，不论光谱成分如何，它所产生的表观明度等于混合光各个光谱成分分别产生的表观明度之和。 (7) 色觉缺陷 1.3.3 颜色视觉理论 (1) 扬-赫姆霍尔兹的三色学说 根据红、绿、蓝三原色可混合出各种不同色彩颜色的混合规律，假设人眼视网膜上有三种神经纤维，每种神经纤维的兴奋都引起一种原色的感觉。光作用于视网膜上虽然能同时引起三种纤维的兴奋，但波长不同，引起三种纤维的兴奋程度不同，人眼就产生不同的颜色感觉。 (2) 赫林的“对立”颜色学说 四色学说：假设视网膜中有白-黑视素、红-绿视素、黄-蓝视素三对视素，其代谢作用包括建设（同化）和破坏（异化）两种对立过程。 1.3.3 颜色视觉理论 (3) 颜色视觉理论的发展 阶段学说：颜色视觉过程可以分成几个阶段： 第一阶段是在视网膜内有三种独立的锥体感色物质，它们有选择地吸收光谱不同波长的辐射，同时每一物质又可单独产生白和黑的反应，在强光作用下产生白的反应，无刺激时是黑的反应。 第二阶段是在兴奋由锥体细胞向视觉中枢的传导过程中，这三种反应又重新组合，最后形成