視覺特性與三基色原理(2)(編輯修改稿)
2025-06-14 23:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，不同的背景亮度環(huán)境有所不同。 ? 錐體細胞在 3cd/m2 時最靈敏 ? 桿體細胞在 103cd/m2 時最靈敏 ? 背景亮度環(huán)境很低或 很高時， ξ 較大，視 亮度不敏感 200 2 200 ? 圖像中最大亮度 Lmax與最小亮度 Lmin 的比值 C稱為 對比度 。 C= Lmax/ Lmin 例：實際傳送的景物亮度 20020210cd/m2，電視屏幕亮度 2200cd/m2 ，兩者對比度都為 100 ? 重現(xiàn)景物的亮度范圍無需與實際景物的相等，只需保持二者的對比度相同。 ? 人眼不能覺察的亮度差別無需精確復(fù)制。 ? 視覺掩蓋效應(yīng)：在空間不均勻背景中，可見度閾值將會增大，這種現(xiàn)象稱為視覺掩蓋效應(yīng)。 ? 在圖像邊緣處可以粗量化。 24 18 12 6 0 6 12 18 24123456可見度閥值 對比度 對比度 對比度 背景階躍變化對比度 人眼的分辨力與空間頻率響應(yīng) 1. 黑白細節(jié)分辨力 視敏角 (分辨角 )θ—— 觀測點（眼睛所在點）與人眼能分辨的相距最近的兩個點所形成的夾角。 正常人的視敏角 θ≈1～ ? 人眼的分辨力 —— 視敏角 θ的倒數(shù) θ ? d/（ 2πD） =θ/360*60 ? θ=3438*d/D ? 分辨力與觀看位置、照明強度、景物相對對比度、物體運動速度有關(guān)。 ? 人眼相當于一個低通濾波器。 M條紋 D d θ H 2． 彩色細節(jié)分辨力 ?人眼對彩色細節(jié)的分辨力遠比對黑白細節(jié)的分辨力低 ?彩色電視系統(tǒng)傳送彩色圖像時，細節(jié)部分只 傳送黑白圖像。 —— 大面積著色原理 背景顏色 白 紅 藍 斑點顏色 黑 . 綠 . 綠 . 可分辨的斑點直徑 1mm 5mm 細節(jié)色別 黑白 黑綠 黑紅 黑藍 綠紅 紅藍 綠藍 分辨力 100% 94% 90% 26% 40% 23% 19% 3． 彩色色調(diào)分辨力 ?人眼對不同波長的光有不同的色調(diào)感覺。 ?人眼能分辨出色調(diào)差別的最小波長變化稱為 色調(diào)分辨閾 ， 色調(diào)分辨力 與色調(diào)分辨閾成反比。 ?色調(diào)分辨力隨波長變化而改變， 480nm~640nm 區(qū)間色光的色調(diào)分辨力較高。 ?飽和度變小時，人眼的色調(diào)分辨力下降。 ?亮度太大或太小時，人眼的色調(diào)分辨力下降 。 4． 彩色飽和度分辨力 ? 視覺所能分辨的色光飽和度由 100%到 0變化的等級數(shù)稱為彩色 飽和度分辨力 。 ? 彩色飽和度分辨力隨波長變化而改變。數(shù)值在4~25之間。紅色、藍色區(qū)域飽和度分辨力較高。 視覺惰性與閃爍感覺 ?當有光脈沖刺激人眼時，視覺的建立和消失都需要一定的過程，光源消失以后，景物影像會在視覺中保留一段時間，稱為 視覺惰性 。 ?視覺暫留 時間在～ ?若電視畫面間歇性重復(fù)呈現(xiàn)，只要重復(fù)頻率為 50Hz左右，視覺上就有很好的連續(xù)畫面的感覺。 ?不引起閃爍感覺的光脈沖最低重復(fù)頻率稱為 臨界閃爍頻率 。 人眼在不同亮度下視亮度與作用時間的關(guān)系 lg??cmf a L b10HZ 30HZ 50HZ 閃爍演示 三基色原理 ? 人的 色彩視覺假說 —— 視網(wǎng)膜上的錐體細胞有三種類型：紅光敏細胞 、 綠光敏細胞和藍光敏細胞 。 ? 紅 、 綠 、 藍三種光敏細胞對不同頻率的光的感知程度不同 ，具有各自的視敏度函數(shù) VR(λ)、 VG(λ)和 VB(λ)（ 圖 18） 。 相對視敏度函數(shù)： V(λ)=VR(λ)+VG(λ)+VB(λ) ? 設(shè)某彩色光的功率分布為 Φe(λ)， 對應(yīng) 三種光敏細胞有三個光通量： ΦR=∫φe(λ)VR (λ)dλ ΦG=∫φe(λ)VG (λ)dλ ΦB=∫φe(λ)VB (λ)dλ 總光通量 Φ= ΦR +ΦG +ΦB 167。 三基色原理與色度圖 ? 人對該彩色光的亮度感覺決定于 總光通量 Φ，人對該彩色光的色度感覺決定于 ΦR、 ΦG、 ΦB之間的比例 。 ? 彩色重現(xiàn)并不要求恢復(fù)景物的原始光譜成分，只需獲得與原景物相同的彩色感覺。 ? 具有不同光譜功率分布的光，只要 ΦR、 ΦG、ΦB相同，則它們的色彩視覺完全等效。 三基色原理 ： ? 適當選擇三種基色，它們相互獨立，其中任一色均不能由其它二色混合產(chǎn)生。它們又是完備的，即所有其它顏色都可以由這三種基色按不同的比例組合而得到。 ? 三基色原理對于彩色電視的重要性：把傳送無數(shù)彩色的任務(wù)簡化為傳送三個基色信號。 ? 兩種基色系統(tǒng) 相加混色 ： 紅、綠、藍 — 用于電視系統(tǒng) 相減混色 ： 黃、品、青 — 用于彩色印刷、彩色膠片和繪畫 相加混色 相減混色 兩種原色混合＝次色 兩種原色的補色 次色＋補色＝白色 C Y M R G B ? 混色方法： –時間混色法 ：將三種基色光按一定的順序輪流投射到同一個表面上。是順序制彩色電視的基礎(chǔ)。 –空間混色法 ：將三種基色光分別投射到同一個表面上鄰近的三個點上。是同時制彩色電視的基礎(chǔ)。 –生理混色法：兩只眼睛同時分別觀看兩種不同顏色的同一幅圖像。 RGB色度系統(tǒng) ? 配色實驗 1931年 CIE規(guī)定： –波長為 700nm，為 紅基色光 R。 –波長為 ，為 綠基色光 G。 –波長為 ，為 藍基色光 B。 觀察者待配彩色視場光亮調(diào)節(jié)三基色光源RGB RGB色度系統(tǒng) 1931年 CIE規(guī)定： 波長為 700nm，為 紅基色光 R。 波長為 ，為 綠基色光 G。波長為 ，為藍基色光 B。 ? 為使等量的三個基色光能配出標準白光，規(guī)定了紅、綠、藍三個基色單位，并分別用〔 R〕 、 〔 G〕 、 〔 B〕 表示。 ? 光量調(diào)節(jié)器也按基色單位進行刻度，當三個基色光量刻度分別為 1〔 R〕 、 1〔 G〕 、 1〔 B〕 時，配出 等能白光 E白 ? 配得等能白光 E白 ，測得三基色光通量的比例為： 1 ： ： 2. 顏色方程與三刺激值 ? 等能白光的顏色方程 ： FE白 ＝ 1［ R］＋ 1［ G］＋ 1［ B］ ? 任意彩色光 F的 顏 色方程 ： F＝ R［ R］＋ G［ G］＋ B［ B］ 其中： R、 G、 B稱為 三
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