信息顯示技術(shù)原理(1)ppt課件

1、信息顯示技術(shù)原理信息顯示技術(shù)原理西安郵電學(xué)院電子工程學(xué)院光電專業(yè)第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素2.1 光度學(xué)根底光度學(xué)根底 31010 3108 3106 3104 3102 3100 310-2 310-4 波數(shù)， cm-1 1021 1019 1017 1015 1013 1011 109 107 頻率，Hz 10-4 10-2 100 102 104 106 108 109 波長(zhǎng)， nm X 射線 可見(jiàn) 微波 射線 紫外 紅外 無(wú)線電 第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素 2.1.1 光的特性電磁輻射波譜780nm380nm第二章第二章 顯示參量與人的要

2、素顯示參量與人的要素彩色的描畫：國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)于1931年規(guī)定了A, B,C和E四種光源。A為鎢絲燈額定光譜；B近似為中午太陽(yáng)光的光譜；C相當(dāng)于白天的自然光；E為假設(shè)的等能白光，就是當(dāng)可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)的一切波長(zhǎng)的光都具有相等輻射功率時(shí)所構(gòu)成的一種白光。 2.1.1 光的特性光的特性第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素2.1 光的特性光的特性 光源的光譜特性描畫：絕對(duì)黑體的熱輻射作為光源的客觀規(guī)范。當(dāng)物體的吸收率=1時(shí)，那么表示該物體能全部吸收投射來(lái)的各種波長(zhǎng)的熱輻射線，這種物體稱為絕對(duì)黑體，或簡(jiǎn)稱黑體black body。黑體是對(duì)熱輻射線吸收才干最強(qiáng)的一種理想化物體，實(shí)踐

3、物體沒(méi)有絕對(duì)黑體。但在實(shí)際研討中可設(shè)計(jì)種種絕對(duì)黑體。 例如：設(shè)有一個(gè)空心容器，器壁由不透明資料制成，器壁上開(kāi)有一個(gè)小孔，這樣即可構(gòu)成一個(gè)黑體。由于當(dāng)射線射入小孔后，將在空腔中進(jìn)展多次反射，每次反射器壁的內(nèi)外表就吸收一部份能量，假設(shè)小孔孔徑開(kāi)的很小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于容器的外表積。這樣，射線即可以為被小孔全部吸收。小孔就可以為是絕對(duì)黑體。絕對(duì)黑體的發(fā)射率也為1。第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素2.1 光的特性光的特性 1.光的波長(zhǎng)范圍有限，它只占整個(gè)電磁波波譜中極小的一部光的波長(zhǎng)范圍有限，它只占整個(gè)電磁波波譜中極小的一部分。分。 2.不同波長(zhǎng)的光呈現(xiàn)出的顏色各不一樣，隨著波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短，不

4、同波長(zhǎng)的光呈現(xiàn)出的顏色各不一樣，隨著波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短，呈現(xiàn)的顏色依次為：呈現(xiàn)的顏色依次為： 紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫 3.只含有單一波長(zhǎng)的光稱為單色光；包含有兩種或兩種以上只含有單一波長(zhǎng)的光稱為單色光；包含有兩種或兩種以上波長(zhǎng)的光稱為復(fù)合光，復(fù)合光作用于人眼，呈現(xiàn)混合色。波長(zhǎng)的光稱為復(fù)合光，復(fù)合光作用于人眼，呈現(xiàn)混合色。太陽(yáng)輻射的光含有各種單色光的波譜，給人以白光的綜太陽(yáng)輻射的光含有各種單色光的波譜，給人以白光的綜合覺(jué)得。合覺(jué)得。第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素2.1 光的特性光的特性 4.太陽(yáng)發(fā)出的白光中包含了一切的可見(jiàn)光，假設(shè)把太陽(yáng)發(fā)出的白光中包含

5、了一切的可見(jiàn)光，假設(shè)把太陽(yáng)輻射的一束光投射到棱鏡上，太陽(yáng)光會(huì)經(jīng)過(guò)太陽(yáng)輻射的一束光投射到棱鏡上，太陽(yáng)光會(huì)經(jīng)過(guò)棱鏡分解成一組按紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫棱鏡分解成一組按紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫順序陳列的延續(xù)光譜，被分解之后的色光，假設(shè)順序陳列的延續(xù)光譜，被分解之后的色光，假設(shè)再次經(jīng)過(guò)棱鏡，就不能再分解了，這種單一波長(zhǎng)再次經(jīng)過(guò)棱鏡，就不能再分解了，這種單一波長(zhǎng)的色光稱譜色光。的色光稱譜色光。玻璃棱鏡玻璃棱鏡太陽(yáng)光太陽(yáng)光偏轉(zhuǎn)角小偏轉(zhuǎn)角小偏轉(zhuǎn)角大偏轉(zhuǎn)角大白色屏幕白色屏幕第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素2.1 光的特性光的特性l太陽(yáng)光譜輻射大部分為可見(jiàn)光，人恰恰對(duì)這部分電磁輻射敏感。l

6、電視不但可以把視野不可及的景物變成可及的，還可以把視力不可見(jiàn)的變成可見(jiàn)的，如紅外電視和紫外電視。l為了真實(shí)重現(xiàn)彩色景物需求研討光源。光源包括太陽(yáng)光和人造光源。l彩色覺(jué)得是人眼客觀視覺(jué)功能和物體、光源屬性等客觀條件結(jié)合的產(chǎn)物。同一物體在不同光源下可呈現(xiàn)不同的彩色。第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素 2.1.1 光的特性 普通來(lái)說(shuō)，某一物體的彩色化是該物體在特定光源照射下所反射(或透射)的一定可見(jiàn)光譜成分作用于人眼而引起的視覺(jué)效果。例如：一塊布遭到太陽(yáng)光的照射后，主要反射了藍(lán)色光譜成分，吸收了白光中其他的光譜成分，就能引起人眼的藍(lán)色視覺(jué)效果，引起我們說(shuō)是藍(lán)色的布。 2.1.1 光的

7、特性 彩色覺(jué)得既決議于人眼對(duì)可見(jiàn)光譜中的不同成分有不同視覺(jué)效果的功能，同時(shí)又決議于光源所含有的光譜成分以及物體反射(或透射)和吸收其中某些成分的特性。所以，同一物體在圖同光源照射下人眼覺(jué)得到得顏色也有所不同。例如，在白熾燈下看藍(lán)色的不，其顏色就不如自然光下那樣艷麗；而在暗室中用綠光光源照射藍(lán)色的布，那么為黑色，這是由于白熾燈光中藍(lán)光成分較少，而藍(lán)色的不完全吸收了綠色光譜的緣故。結(jié)論：人眼的彩色覺(jué)得是客觀人眼的視覺(jué)功能結(jié)論：人眼的彩色覺(jué)得是客觀人眼的視覺(jué)功能和客觀物體屬性與照明條件的綜合效果想結(jié)和客觀物體屬性與照明條件的綜合效果想結(jié)合的系統(tǒng)中所發(fā)生的生理物理過(guò)程，二者缺一不合的系統(tǒng)中所發(fā)生的生理

8、物理過(guò)程，二者缺一不可?？?。第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素2.1.2 光源光源一、色溫的概念一、色溫的概念 定量地描畫光源所發(fā)出的白光的檔次。定量地描畫光源所發(fā)出的白光的檔次。 絕對(duì)黑體絕對(duì)黑體指既不反射也不透射而完全吸收指既不反射也不透射而完全吸收入射波的理想物體。入射波的理想物體。色溫色溫當(dāng)絕對(duì)黑體在某一特定絕對(duì)溫度下，當(dāng)絕對(duì)黑體在某一特定絕對(duì)溫度下，其輻射的相對(duì)光譜功率分布與某一光源的光譜其輻射的相對(duì)光譜功率分布與某一光源的光譜一樣時(shí)，那么絕對(duì)黑體的這一特定溫度就定義一樣時(shí)，那么絕對(duì)黑體的這一特定溫度就定義為該光源的色溫，單位是開(kāi)為該光源的色溫，單位是開(kāi)K。2.1.2

9、 光源光源色溫色溫 就是光的顏色。黑體輻射溫度就是光的顏色。黑體輻射溫度, , 以開(kāi)爾文表示以開(kāi)爾文表示K K低色溫的是暖色，高色溫的是冷色低色溫的是暖色，高色溫的是冷色2.1.2 光源光源顯色指數(shù)顯色指數(shù) 光源表現(xiàn)物體真實(shí)顏色的才干光源表現(xiàn)物體真實(shí)顏色的才干 0100 ; 0100 ; 白熾燈白熾燈 100100顯色指數(shù)顯色指數(shù)CRI一只燈泡的顯色指數(shù)是彩色物體被該燈泡發(fā)出的光照一只燈泡的顯色指數(shù)是彩色物體被該燈泡發(fā)出的光照明時(shí)彩色被顯現(xiàn)的真實(shí)程度。明時(shí)彩色被顯現(xiàn)的真實(shí)程度。 白熾燈泡和鹵鎢燈泡的顯色指數(shù)被定白熾燈泡和鹵鎢燈泡的顯色指數(shù)被定義為義為100，而高壓鈉燈的顯色指數(shù)為，而高壓鈉燈的

10、顯色指數(shù)為20，美標(biāo)金鹵燈的顯色指數(shù)為，美標(biāo)金鹵燈的顯色指數(shù)為65。以下圖顯示用不同種類燈泡照明同樣物體時(shí)的彩色效果。以下圖顯示用不同種類燈泡照明同樣物體時(shí)的彩色效果。2.1.2 光源光源一、色溫的概念一、色溫的概念2.1.2 光源光源一、色溫的概念一、色溫的概念色溫色溫CT當(dāng)一個(gè)光源的顏色與完全輻射體黑體在某一溫度當(dāng)一個(gè)光源的顏色與完全輻射體黑體在某一溫度時(shí)發(fā)生的光色一樣時(shí)，完全輻射體的溫度絕對(duì)溫度，開(kāi)爾文，時(shí)發(fā)生的光色一樣時(shí)，完全輻射體的溫度絕對(duì)溫度，開(kāi)爾文，用用K表示就叫做光源的色溫。完全輻射體的溫度黑體是表示就叫做光源的色溫。完全輻射體的溫度黑體是一個(gè)假想的理想物體。它即不反射，也不透

11、射，能把投射在它一個(gè)假想的理想物體。它即不反射，也不透射，能把投射在它上面的輻射全部吸收。黑體加熱到高溫就產(chǎn)生輻射。在上面的輻射全部吸收。黑體加熱到高溫就產(chǎn)生輻射。在800900K溫度下，黑體輻射呈紅色，溫度下，黑體輻射呈紅色，3000K時(shí)呈黃色，時(shí)呈黃色，5000左右呈白色，在左右呈白色，在800010000K之間呈淡藍(lán)色。之間呈淡藍(lán)色。低色溫的光是暖色光，高色溫的光是冷色光。低色溫的光是暖色光，高色溫的光是冷色光。第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素2.1.2 光源光源二、規(guī)范照明體和規(guī)范光源二、規(guī)范照明體和規(guī)范光源規(guī)范照明體規(guī)范照明體代表代表模擬模擬A色溫于色溫于2856K

12、完全輻射體的光完全輻射體的光近日出或日落時(shí)之日光近日出或日落時(shí)之日光B色溫約色溫約4874K的直射陽(yáng)光的直射陽(yáng)光近正午之陽(yáng)光近正午之陽(yáng)光C色溫約色溫約6740K的平均日光的平均日光類似北方類似北方45度仰角之日光度仰角之日光D50色溫約色溫約5000K的日光的日光印刷工藝用之規(guī)范光印刷工藝用之規(guī)范光D65色溫約色溫約6504K的日光的日光平均太陽(yáng)光平均太陽(yáng)光D75色溫約色溫約7500K的日光的日光類似北方天空之日光類似北方天空之日光第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素2.1.2 光源光源lA白光源2800K lB白光源4800K lC白光源6770K lD65白光源6500K l

13、E白光源5500Kl 等能白光：E白 第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素2.1.3 人眼的視覺(jué)生理根底人眼的視覺(jué)生理根底第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素2.1.3 人眼的視覺(jué)生理根底人眼的視覺(jué)生理根底人的視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)顏色的感知可歸納出如下幾個(gè)特性：人的視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)顏色的感知可歸納出如下幾個(gè)特性：眼睛可類比于一個(gè)攝像機(jī)。眼睛可類比于一個(gè)攝像機(jī)。人的視網(wǎng)膜經(jīng)過(guò)神經(jīng)元來(lái)感知外部世界的顏色。人的視網(wǎng)膜經(jīng)過(guò)神經(jīng)元來(lái)感知外部世界的顏色。每個(gè)神經(jīng)元或者是一個(gè)對(duì)亮度和顏色敏感的錐體細(xì)每個(gè)神經(jīng)元或者是一個(gè)對(duì)亮度和顏色敏感的錐體細(xì)胞，或者是一個(gè)只對(duì)亮度敏感而對(duì)顏色不敏感的胞，或者是一

14、個(gè)只對(duì)亮度敏感而對(duì)顏色不敏感的桿體細(xì)胞。桿體細(xì)胞。第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素2.1.3 人眼的視覺(jué)生理根底人眼的視覺(jué)生理根底1.光譜光視效率光譜光視效率光的度量是指用人眼的視覺(jué)度量光。光的度量是指用人眼的視覺(jué)度量光。視覺(jué)效應(yīng)是由可見(jiàn)光刺激人眼引起的。假設(shè)光的輻射視覺(jué)效應(yīng)是由可見(jiàn)光刺激人眼引起的。假設(shè)光的輻射 功率一樣而波長(zhǎng)不同，那么引起的視覺(jué)效果也不同，功率一樣而波長(zhǎng)不同，那么引起的視覺(jué)效果也不同，不不 僅顏色覺(jué)得不同，而且亮度覺(jué)得也不同。僅顏色覺(jué)得不同，而且亮度覺(jué)得也不同。在產(chǎn)生一樣亮度覺(jué)得的情況下，測(cè)出各種波長(zhǎng)光的輻射在產(chǎn)生一樣亮度覺(jué)得的情況下，測(cè)出各種波長(zhǎng)光的輻射

15、功率功率()，那么：，那么：光譜光視效能：光譜光視效能：K()= 1 /() 用來(lái)衡量視覺(jué)對(duì)波長(zhǎng)為用來(lái)衡量視覺(jué)對(duì)波長(zhǎng)為的光的敏感程度。的光的敏感程度。第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素2.1.3 人眼的視覺(jué)生理根底人眼的視覺(jué)生理根底l當(dāng)當(dāng)=555nm=555nm時(shí)，有最大的光譜光視效能：時(shí)，有最大的光譜光視效能：l Km=K(555) Km=K(555)l恣意波長(zhǎng)光的光譜光視效能恣意波長(zhǎng)光的光譜光視效能K()K()與與KmKm之比稱為之比稱為l光譜光視效率相對(duì)視敏度，用函數(shù)光譜光視效率相對(duì)視敏度，用函數(shù)V()V()表示：表示：l V()= K(V()= K(/ Km / Km

16、l V() V()也可用得到一樣客觀亮度覺(jué)得時(shí)所需各波長(zhǎng)光也可用得到一樣客觀亮度覺(jué)得時(shí)所需各波長(zhǎng)光的輻射功率的輻射功率(表示：表示：lV()= V()= 555555/()/()4004005005006006007007000.20.20.40.40.60.60.80.81.01.0/nm/nm第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素2.1.3 人眼的視覺(jué)生理根底人眼的視覺(jué)生理根底明視覺(jué)暗視覺(jué)19331933年國(guó)際照明委員會(huì)年國(guó)際照明委員會(huì)CIECIE測(cè)得的明視覺(jué)與暗視測(cè)得的明視覺(jué)與暗視覺(jué)的光譜光視效率曲線覺(jué)的光譜光視效率曲線光譜效率第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要

17、素2.1.3 人眼的視覺(jué)生理根底人眼的視覺(jué)生理根底2.光度學(xué)中幾個(gè)度量單位光度學(xué)中幾個(gè)度量單位發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光強(qiáng)度 I，單位是，單位是cd，讀作坎德拉，讀作坎德拉 光源在給定方向上發(fā)出波長(zhǎng)光源在給定方向上發(fā)出波長(zhǎng)555 nm的單色輻射，的單色輻射，且在此且在此方向上的輻射功率為方向上的輻射功率為1/683W/sr，那么稱該光，那么稱該光源在此方向源在此方向上的發(fā)光強(qiáng)度為上的發(fā)光強(qiáng)度為 1 cd。cd是國(guó)際單位制米是國(guó)際單位制米.千克千克.秒制秒制的一個(gè)根本單位。的一個(gè)根本單位。第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素2.1.3 人眼的視覺(jué)生理根底人眼的視覺(jué)生理根底l光通量光通量 ：?jiǎn)挝皇?/p>

18、：?jiǎn)挝皇莑m,讀作流明讀作流明l按人目光覺(jué)得度量的輻射功率。按人目光覺(jué)得度量的輻射功率。l1流明等于發(fā)光強(qiáng)度為流明等于發(fā)光強(qiáng)度為1 cd的點(diǎn)光源，在的點(diǎn)光源，在1球面度立球面度立體角內(nèi)發(fā)射的光通量。體角內(nèi)發(fā)射的光通量。1 lm = 1 cdsrl波長(zhǎng)波長(zhǎng)555nm的單色光輻射功率為的單色光輻射功率為(555)= 1 W時(shí)產(chǎn)生時(shí)產(chǎn)生的光通量為的光通量為1光瓦。光瓦。l根據(jù)坎德拉的定義，根據(jù)坎德拉的定義，1光瓦光瓦=683流明流明l波長(zhǎng)波長(zhǎng)的單色光輻射功率為的單色光輻射功率為()瓦時(shí)，相當(dāng)于波長(zhǎng)瓦時(shí)，相當(dāng)于波長(zhǎng)555 nm的單色光輻射功率為的單色光輻射功率為()V()瓦，光通量為瓦，光通量為()V

19、()光瓦，或光瓦，或683 ()V()流明。流明。第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素2.1.3 人眼的視覺(jué)生理根底人眼的視覺(jué)生理根底非單一波長(zhǎng)的光源，其發(fā)出之光通量，是它在各波非單一波長(zhǎng)的光源，其發(fā)出之光通量，是它在各波長(zhǎng)范圍所發(fā)出的光通量總和。長(zhǎng)范圍所發(fā)出的光通量總和。對(duì)于對(duì)于N個(gè)單色光個(gè)單色光1、2、 N組成的光源，組成的光源， N= 683(i)V(i) lm i=1 對(duì)于具有延續(xù)光譜功率分布密度對(duì)于具有延續(xù)光譜功率分布密度e()的光源，的光源，=683()V()d lm第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素2.1.3 人眼的視覺(jué)生理根底人眼的視覺(jué)生理根底l亮

20、度亮度 L: 單位是單位是cd/m2 ，讀作坎，讀作坎/米米2l亮度表示發(fā)光面的亮堂程度。亮度表示發(fā)光面的亮堂程度。l同樣的發(fā)光強(qiáng)度面積越小亮度越大同樣的發(fā)光強(qiáng)度面積越小亮度越大l照度照度 E：?jiǎn)挝皇牵簡(jiǎn)挝皇莑x,讀作勒克斯讀作勒克斯l照度表示物體外表遭到光照射時(shí)，單位面照度表示物體外表遭到光照射時(shí)，單位面積上入射的光通量。積上入射的光通量。1勒克司等于每平方米上有勒克司等于每平方米上有1流流明的光通量。明的光通量。 1 lx= 1 lm/m2l同樣的光通量面積越小光照度越大同樣的光通量面積越小光照度越大第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素2.1.3 人眼的視覺(jué)生理根底人眼的視覺(jué)

21、生理根底光源光源光通量光通量(流明流明)光強(qiáng)光強(qiáng)(坎德拉坎德拉)眼睛眼睛亮度亮度(坎坎/平方米平方米)照度照度(勒克斯勒克斯)從光源到眼睛從光源到眼睛第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素2.1.3 人眼的視覺(jué)生理根底人眼的視覺(jué)生理根底光通量光通量:(Luminous Flux)-單位時(shí)間單位時(shí)間內(nèi)光源發(fā)出可見(jiàn)光的總能量?jī)?nèi)光源發(fā)出可見(jiàn)光的總能量.單位單位:流明流明(lm)例如例如:當(dāng)發(fā)出波長(zhǎng)為當(dāng)發(fā)出波長(zhǎng)為 555nm黃綠黃綠色光的單色光源色光的單色光源,其輻射功其輻射功率為率為1W時(shí)時(shí),那么它所發(fā)出的光那么它所發(fā)出的光通量為通量為683lm.第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量

22、與人的要素2.1.3 人眼的視覺(jué)生理根底人眼的視覺(jué)生理根底發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光強(qiáng)度:(Luminous Intensity)-光源向一定方向光源向一定方向單位立體角內(nèi)發(fā)單位立體角內(nèi)發(fā)出的光通量出的光通量.單位單位:坎德拉坎德拉(cd) dd I =光通量光通量立體角立體角=例如：例如：用一只發(fā)光為用一只發(fā)光為17501750流明的流明的100100瓦白熾燈泡照明一個(gè)瓦白熾燈泡照明一個(gè)3 33 39 9平方米的房間，平方米的房間，其平均照度為其平均照度為 1750 / 1750 / 9 9194.4194.4勒克斯勒克斯照度照度(Illuminance):入射于被照物體單位面積上的光通量入射于被照物體單

23、位面積上的光通量.單位單位:勒克斯勒克斯(lux,簡(jiǎn)寫為簡(jiǎn)寫為lx),客觀存在客觀存在,與被照物和人的感受無(wú)關(guān)與被照物和人的感受無(wú)關(guān).E=d dS照度照度光通量光通量面積面積2.1.3 人眼的視覺(jué)生理根底人眼的視覺(jué)生理根底lmluxcdcd/m2cd/m2亮度亮度 單位面積內(nèi)的光強(qiáng)，眼睛感遭到的光強(qiáng)度。和單位面積內(nèi)的光強(qiáng)，眼睛感遭到的光強(qiáng)度。和物體的反射率有關(guān)。物體的反射率有關(guān)。2.1.3 人眼的視覺(jué)生理根底人眼的視覺(jué)生理根底第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素2.1.4 亮度、彩色與立體視覺(jué)亮度、彩色與立體視覺(jué)l1.明暗視覺(jué)明暗視覺(jué)l亮環(huán)境下錐體細(xì)胞、桿體細(xì)胞共同起作用，分辨亮

24、環(huán)境下錐體細(xì)胞、桿體細(xì)胞共同起作用，分辨明暗、彩色，稱為明視覺(jué)。明暗、彩色，稱為明視覺(jué)。l暗環(huán)境下只需桿體細(xì)胞起作用，只能分辨明暗，暗環(huán)境下只需桿體細(xì)胞起作用，只能分辨明暗，稱為暗視覺(jué)。稱為暗視覺(jué)。l暗視覺(jué)比明視覺(jué)的相對(duì)視敏度曲線偏左。暗視覺(jué)比明視覺(jué)的相對(duì)視敏度曲線偏左。明暗視覺(jué)明暗視覺(jué)明暗視覺(jué)明暗視覺(jué)明暗視覺(jué)明暗視覺(jué) 視紫紅質(zhì)是一種結(jié)合蛋白質(zhì)，由一分子稱為視蛋白o(hù)psin的蛋白質(zhì)和一分子稱為視黃醛retinene的生色基團(tuán)組成。視黃醛由維生素A轉(zhuǎn)變而來(lái)，后者是一種不飽和醇，在體內(nèi)可氧化成視黃醛。長(zhǎng)期攝入維生素A缺乏，將會(huì)影響人的暗視覺(jué)，引起夜盲癥nyctalopia。第二章第二章 顯示參量與

25、人的要素顯示參量與人的要素l2.彩色視覺(jué)彩色視覺(jué)l彩色光的三個(gè)根本參量彩色光的三個(gè)根本參量(彩色三要素彩色三要素)：l1亮度亮度光作用于人眼所引起的亮堂程度的覺(jué)光作用于人眼所引起的亮堂程度的覺(jué)得。得。l2顏色顏色表示顏色的種類。表示顏色的種類。l3飽和度飽和度表示顏色的深淺程度。即彩色的表示顏色的深淺程度。即彩色的 純度，摻入白色的程度。純度，摻入白色的程度。l色度色度顏色和飽和度又合稱為色度。色度既闡明顏色和飽和度又合稱為色度。色度既闡明彩色的類別，又闡明彩色的深淺程度。彩色的類別，又闡明彩色的深淺程度。l亮度取決于人眼覺(jué)得的光功率的大小。亮度取決于人眼覺(jué)得的光功率的大小。l顏色取決于進(jìn)入人

26、眼的光的波長(zhǎng)。顏色取決于進(jìn)入人眼的光的波長(zhǎng)。l飽和度取決于純色光中混入白光的程度。飽和度取決于純色光中混入白光的程度。第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素l3.立體視覺(jué)立體視覺(jué)l雙眼立體視覺(jué)：兩眼相距約雙眼立體視覺(jué)：兩眼相距約58-72mm,兩眼視物相當(dāng)于從不兩眼視物相當(dāng)于從不同角度看物體，物體交融為立體圖像。同角度看物體，物體交融為立體圖像。l構(gòu)成雙眼立體視覺(jué)的主要要素是視差和輻輳。構(gòu)成雙眼立體視覺(jué)的主要要素是視差和輻輳。第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素l3.立體視覺(jué)立體視覺(jué)l雙眼立體視覺(jué)：雙眼立體視覺(jué)：3.立體視覺(jué)立體視覺(jué)雙眼立體視覺(jué)雙眼立體視覺(jué)第二章第二章

27、 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素l2.1.5 人眼的視覺(jué)特性人眼的視覺(jué)特性l1. 視覺(jué)的時(shí)間特性視覺(jué)的時(shí)間特性l 人眼視覺(jué)的另一特性是察看運(yùn)動(dòng)的分辨率有限。人眼視覺(jué)的另一特性是察看運(yùn)動(dòng)的分辨率有限。l 與人耳能聽(tīng)延續(xù)的聲波不一樣，一系列離散的獨(dú)立畫與人耳能聽(tīng)延續(xù)的聲波不一樣，一系列離散的獨(dú)立畫面在面在 視覺(jué)殘留的作用下乍起來(lái)就能夠像延續(xù)的一樣。視覺(jué)殘留的作用下乍起來(lái)就能夠像延續(xù)的一樣。l 電視和動(dòng)畫利用了這一特性，即一系列前后銜接變化電視和動(dòng)畫利用了這一特性，即一系列前后銜接變化不大的靜止圖像不大的靜止圖像(幀幀)的快速切換呵斥運(yùn)動(dòng)的效果。的快速切換呵斥運(yùn)動(dòng)的效果。l在幀與幀之間的切換時(shí)

28、間內(nèi)是沒(méi)有光線的。產(chǎn)生視覺(jué)在幀與幀之間的切換時(shí)間內(nèi)是沒(méi)有光線的。產(chǎn)生視覺(jué)真實(shí)有兩個(gè)要求真實(shí)有兩個(gè)要求:首先，圖像的復(fù)現(xiàn)速度必需足以保證首先，圖像的復(fù)現(xiàn)速度必需足以保證幀與幀之間的動(dòng)作過(guò)渡很平滑；其次，圖像的復(fù)現(xiàn)速幀與幀之間的動(dòng)作過(guò)渡很平滑；其次，圖像的復(fù)現(xiàn)速度還必需足以使視覺(jué)殘留能覆幀切換時(shí)所產(chǎn)生的閃爍。度還必需足以使視覺(jué)殘留能覆幀切換時(shí)所產(chǎn)生的閃爍。第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素 視覺(jué)順應(yīng)才干 人眼對(duì)亮度的順應(yīng)才干范圍大約是一千萬(wàn)比一。除了瞳孔 的調(diào)理作用之外，主要是視覺(jué)細(xì)胞的調(diào)理作用。 人眼看物體感到亮與不亮，這就是客觀亮度。與察看著的 生理和心思特性直接相關(guān)。此外也決

29、議于視網(wǎng)膜上所接納到 得光的照度。視網(wǎng)膜上光的照度E=BTAcosthet/K 式中， E視網(wǎng)膜上的照度Lx B 被察看物體的亮度cd/m2 A瞳孔的面積m2 T眼睛的透射率，約為0.55-0.75； K常數(shù)=視網(wǎng)膜面積/視角場(chǎng)立體角 當(dāng)眼睛直視物體時(shí)，角度為0，那么E=BTA/K。第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素 視覺(jué)順應(yīng)才干視覺(jué)順應(yīng)才干 瞳孔的直徑變化范圍為瞳孔的直徑變化范圍為2mm至至8mm，那么面，那么面積有積有16倍的改動(dòng)。當(dāng)人從亮堂的環(huán)境進(jìn)入黑暗的環(huán)倍的改動(dòng)。當(dāng)人從亮堂的環(huán)境進(jìn)入黑暗的環(huán)境，瞳孔改動(dòng)使得進(jìn)入人眼的光量為境，瞳孔改動(dòng)使得進(jìn)入人眼的光量為10-20倍范

30、圍。倍范圍。 暗順應(yīng)：視紫紅質(zhì)的分解速度比合成速度快暗順應(yīng)：視紫紅質(zhì)的分解速度比合成速度快得多，人由強(qiáng)光環(huán)境忽然進(jìn)入暗環(huán)境時(shí)，視覺(jué)暫時(shí)得多，人由強(qiáng)光環(huán)境忽然進(jìn)入暗環(huán)境時(shí)，視覺(jué)暫時(shí)喪失，稱暗順應(yīng)。進(jìn)入黑暗環(huán)境的初期，暗順應(yīng)進(jìn)喪失，稱暗順應(yīng)。進(jìn)入黑暗環(huán)境的初期，暗順應(yīng)進(jìn)展較快，而在后期，進(jìn)展較慢。根本到達(dá)暗順應(yīng)需展較快，而在后期，進(jìn)展較慢。根本到達(dá)暗順應(yīng)需求求15分鐘，完全到達(dá)順應(yīng)需求分鐘，完全到達(dá)順應(yīng)需求40分鐘，此時(shí)視覺(jué)的分鐘，此時(shí)視覺(jué)的感受才干提高了約十萬(wàn)倍！另外，紅光對(duì)桿狀細(xì)胞感受才干提高了約十萬(wàn)倍！另外，紅光對(duì)桿狀細(xì)胞的視紫質(zhì)不起破壞作用，所以紅光不妨礙桿狀細(xì)胞的視紫質(zhì)不起破壞作用，所以

31、紅光不妨礙桿狀細(xì)胞的暗順應(yīng)過(guò)程。因此在黑暗環(huán)境下任務(wù)的人們，在的暗順應(yīng)過(guò)程。因此在黑暗環(huán)境下任務(wù)的人們，在進(jìn)入光亮環(huán)境之前，通帶上紅色眼睛，這樣再回到進(jìn)入光亮環(huán)境之前，通帶上紅色眼睛，這樣再回到黑暗環(huán)境時(shí)候，依然堅(jiān)持原來(lái)順應(yīng)程度。黑暗環(huán)境時(shí)候，依然堅(jiān)持原來(lái)順應(yīng)程度。第二章第二章 顯示參量與人的要素顯示參量與人的要素 視覺(jué)順應(yīng)才干 明順應(yīng)的進(jìn)程很快，通常在幾秒鐘內(nèi)即可完成。其機(jī)制是視桿細(xì)胞在暗處蓄積了大量的視紫紅質(zhì)，進(jìn)入亮處遇到強(qiáng)光時(shí)迅速分解，因此產(chǎn)生耀眼的光感。只需在較多的視桿色素迅速分解之后，對(duì)光較不敏感的視錐色素才干在亮處感光而恢復(fù)視覺(jué)。 信號(hào)燈，車輛的尾燈都采用紅光也是利于暗順應(yīng)。夜航的

32、飛機(jī)、 艙中的指示儀表也采用紅光照明。但實(shí)踐上，正常順應(yīng)亮度時(shí)候， 眼睛的亮度范圍1000：1；在亮度很低時(shí)候，只需10：1。 因此，在晴朗的白天攝取外面的景物時(shí)，可分辨的來(lái)亮度范 圍約為200-20 000cd/m2，低于200cd/m2亮度都引起黑色的感 覺(jué)。利用人眼的順應(yīng)性，把拍攝的景物在2-200cd/m2范圍的電視 屏幕上重現(xiàn)出來(lái)，在平均亮度的較低的室內(nèi)觀看，人的客觀覺(jué)得 與實(shí)踐景物根本上一樣。因此，重要的是二者的最大和足校亮度 比值，絕對(duì)亮度不起主導(dǎo)作用。 視覺(jué)順應(yīng)才干視覺(jué)順應(yīng)才干(2) 人眼的黑白細(xì)節(jié)分辨力人眼的黑白細(xì)節(jié)分辨力 視敏角視敏角(分辨角分辨角)觀測(cè)點(diǎn)眼睛所在點(diǎn)與人觀測(cè)

33、點(diǎn)眼睛所在點(diǎn)與人眼能分辨的相距最近的兩個(gè)點(diǎn)所構(gòu)成的夾角。眼能分辨的相距最近的兩個(gè)點(diǎn)所構(gòu)成的夾角。正常人的視敏角正常人的視敏角11.5分分人眼的分辨力人眼的分辨力視敏角視敏角的倒數(shù)的倒數(shù)d/2D=/360*60=3438*d/D分辨力與觀看位置、照明強(qiáng)度、景物相對(duì)對(duì)比度、物分辨力與觀看位置、照明強(qiáng)度、景物相對(duì)對(duì)比度、物體運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。體運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。人眼相當(dāng)于一個(gè)低通濾波器。人眼相當(dāng)于一個(gè)低通濾波器。 M條紋條紋Dd H(3) 彩色細(xì)節(jié)分辨力彩色細(xì)節(jié)分辨力人眼對(duì)彩色細(xì)節(jié)的分辨力遠(yuǎn)比對(duì)黑白細(xì)節(jié)的分辨力低。彩色電視系統(tǒng)傳送彩色圖像時(shí)，細(xì)節(jié)部分只傳送黑白 圖像。大面積著色原理人眼對(duì)不同波長(zhǎng)的光有不同的顏色覺(jué)得。人眼能分辨出顏色差別的最小波長(zhǎng)變化稱為顏色分 辨閾，顏色分辨力與顏色分辨閾成反比。顏色分辨力隨波長(zhǎng)