辐射度量光度量基础.ppt

(7) 视觉系统的调制传递函数(MTF) 视觉系统的MTF由眼球光学系统、网膜等各部分的MTF乘积构成，视系统各部分的MTF如图所示。 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) 视觉各部分 MTF 的比较 1.3.2 人眼黑白视觉特性 第六十二页，共87页。 (7) 视觉系统的调制传递函数(MTF) 四种典型模型： (i)高斯型 其中： 为空间频率， 为人眼响应等效线扩展函数的标准偏差。 (ii)指数型 其中： 为显示屏平均亮度。 (iii)Barten模型 其中： 为归一化常数， 为显示屏平均亮度, 。 1.3.2 人眼黑白视觉特性 第六十三页，共87页。 1.2 光度量 7、明视觉、暗视觉 V(?)是CIE推荐的平均人眼光谱光视效率(或称视见函数)。对于明视觉，对应为辐射通量?e(555)与某波长?能对平均人眼产生相同光视刺激的辐射通量?e(?)的比值。Km是最大光谱光视效能(常数), 对于明视觉，Km=683 lm/W。对暗视觉，K?m=1725 lm/W。明视觉条件下V(?)所对应的峰值波长为555nm，暗视觉条件下V(?)所对应的峰值波长为507nm 。 视网膜 有两种感光细胞 锥体细胞 杆体细胞 明视觉 暗视觉 视 见 函 数 第三十页，共87页。 1.2 光度量 1.2.2 光度量与辐射度量的关系 (光谱)光度量 和(光谱)辐射度量 可通过人眼视觉特性进行转换，即: 光谱光度量和光谱辐射度量: 光度量和辐射度量: 光通量?V和辐射通量?e可通过人眼视觉特性进行转换，即 明视觉: 暗视觉: 第三十一页，共87页。 1.1 辐射度量 1.2 光度量 1.3 人眼视觉特性 1.4 朗伯辐射体及其辐射特性 1.5 几种典型光辐射量的计算公式 第1章 辐射度量、光辐射度量基础 第三十二页，共87页。 1.3 人眼视觉特性 人眼在光度量和色度学评价中起着极为重要的作用。研究人眼的视觉特性是正确地进行各种光度/色度测量的基础，也是各种光度或色度仪器设计的依据。 视觉是人的主要感觉功能，人的视觉系统能完美的完成许多复杂的信息处理功能。 视觉研究所涉及的学科： 物理学、心理学、生理学、解剖学、计算机科学等。 第三十三页，共87页。 1.3 人眼视觉特性 1.3.1 人眼视觉产生过程 1.3.2 人眼黑白视觉特性 1.3.3 人眼颜色视觉特性 第三十四页，共87页。 人眼的构造 眼球包括：曲光系统和感光系统 曲光系统由角膜、房水、晶状体和玻璃体组成 感光系统由充满了视细胞的视网膜组成 1.3.1 人眼视觉产生过程 第三十五页，共87页。 眼睛中图像的形成 外界光线射进眼球 角膜对入射光具有聚光作用 瞳孔起了照相机的光圈作用 晶状体悬挂在睫状体上 睫状肌的收紧和松弛使晶状体改变凸度，起着光学变焦透镜的作用 晶状体的后面是玻璃体 光线最后落在眼底的视网膜上 第三十六页，共87页。 1.3.1 人眼视觉产生过程 (1)光学过程 15 / 100 = 2.55 / 17 第三十七页，共87页。 (2)化学过程 锥状细胞：约有700万个锥状细胞，分布在正对瞳孔的视网膜中央区域（黄斑区）锥状细胞既能感光，又能感色，但感光灵敏度不高，主要在强光条件下工作。锥状细胞直径为2.5~7.5um。 杆状细胞：约有1.2亿个杆状细胞，越远离黄斑区锥状细胞越少，在接近边缘区域的几乎全是杆状细胞。杆状细胞只能感光，不能感色，但感光灵敏度高，是锥状细胞的10000倍，主要在弱光条件下工作。杆状细胞直径为20um左右。 1.3.1 人眼视觉产生过程 第三十八页，共87页。 (3)神经处理过程 每个视网膜接收单元都与一个神经元细胞借助突触（synapse）相连。 每个神经元细胞借助其它的突触与其它细胞连接，从而构成光神经（optical nerve）网络。 光神经进一步与大脑中的侧区域（side region of the brain）连接，到达大脑中的纹状皮层（striated cortex）。 对光刺激产生的响应经过一系列处理最终形成关于场景的表象，从而将对光的感觉转化为对景物的知觉。 1.3.1 人眼视觉产生过程 第三十九页，共87页。 整体视觉过程 视觉 ＝ “视” ＋ “觉” 1.3.1 人眼视觉产生过程 第四十页，共87页。 1.3 人眼视觉特性 1.3.1 人眼视觉产生过程 1.3.2 人眼黑白视觉特性 1.3.3