人眼視覺特性

1、人眼視覺特性1各種視覺范圍？光譜范圍：我們知道，光線可以分為兩類，也就是我們常說的可見光與不可見光?！翱梢姟迸c“不可見”是以人眼能否直接觀察到為衡量標準的。 那么， 人眼可以觀察到的光譜范圍， 至 U 底是 多少呢？研究發(fā)現，人眼可以識別的光線波長范圍為400nm 800nm ,而光波在 390455nm 內呈紫色，在 455 492 呈藍靛色，在 492 577nm 呈綠色，577 597nm 呈黃色，597 622nm 呈橙色，770622nm 呈紅色。而人眼能分辨色彩的原因為，在人眼的視網膜上有兩種視覺 細胞，即錐狀細胞和桿狀細胞。錐狀細胞分為三種，分別對紅、綠、藍三種色光最敏感，稱 為

2、紅感細胞、綠感細胞、 藍感細胞。當一束光射入人眼時，三種錐狀細胞就會產生不同的反 應，不同顏色的光對三種錐狀細胞的刺激量是不同的，產生的顏色視覺各異，使人能夠分辨出各種顏色。錐狀細胞不但可以接受色彩的刺激，還可以感受亮度的刺激。所以，在白光下，人眼可以同時識別彩色與非彩色的物體，但到了夜間或暗處， 錐狀細胞即失去感光作用，視覺功能由桿狀細胞取代。此時，人眼便無法感覺彩色，僅能辨別白色和灰色。既然人眼可看到的光線具有不同的顏色，那么自然人眼對不同的顏色有不同的靈敏度。在較亮的環(huán)境中人眼對黃光最為敏感， 而在較暗的環(huán)境中對綠光最為敏感。 無論在何種明暗 條件中，對白光都較敏感，對紅光和藍紫光都不敏

3、感。 如果用一個尺度來衡量， 那就相當于， 人眼對黃綠色敏感度為 10,對藍紅色敏感度為 1。亮度范圍：人眼能感受的亮度范圍約為 小一（坎德拉每平方米，1 坎德拉表示在單位立 體角內輻射出 1 流明的光通量），當平均亮度適中時（亮度范圍約為10 ），能分辨的最大和最小亮度比為 1000:1（當亮度為 1000 cd/m 時，識別能力最高，有資料稱：最小可 識別黑度差 Dmin 0.08）;當平均亮度很低時，能分辨的最大和最小亮度比不到10:1。人的眼睛能夠適應的最高亮度，大約為3000 尼特（尼特，單位光源面積在法線方向上，單位立體角內所發(fā)出的光流）。這個數值，是與白天天空的亮度以及陽光下比較

4、深色物體的亮度（如土地、植物）是相符合的，也是人類在地球上生存所必須的。超過這個亮度，人眼就無所適 從，長時間暴露在高亮度的環(huán)境下會對眼睛造成傷害。例如，登山運動員在有雪的高山上一定要帶上深色眼鏡， 否則高海拔太陽本來就非常強烈，再加上白雪的反射， 會使人很快患上雪盲。時間空間范圍:人眼的空間分辨率為 12LP/mm,也就是說，在 1mm 的尺度下，人最多只能分辨清楚 12 對線。我們知道，影片是由一幀一幀的圖片連續(xù)銜接而成， 而讓我們之所以能由靜止的圖像感 受到運動的原因是，活動圖像的幀率至少為 15fps (每秒傳輸幀數)時，人眼有圖像連續(xù)的 感覺；活動圖像的幀率在 25fps 時，人眼就

5、感受不到閃爍。2明暗變化適應特性？人由亮處走到暗處時的視覺適應過程，稱為暗適應。當人由亮處走到暗處時， 人眼一時無法辨認物體，需要大約三十分鐘的調整適應時間，其調整過程分為三個階段：(1) 瞳孔放大，增加光線的進入。(2) 錐狀細胞敏感度減弱，感光度逐漸增加。桿狀細胞敏感度迅速增加，以取代錐狀細胞，擔負視覺功能。與之相對的，人由暗處走到亮處時的視覺適應過程，稱為明適應。當人由暗處走到亮處時，人眼一時無法辨認清物體，需要大約一分鐘的調整適應時。其調整過程分為三個階段：(1) 瞳孔縮小，減少光線的進入。(2) 錐狀細胞敏感度逐漸增加。(3) 桿狀細胞敏感度迅速降低。但是值得注意的是， 經過長期不見

6、光的環(huán)境后， 人眼高度靈敏，直接突然暴露在強光下 會造成永久性傷害，乃至失明。這一點需要引起我們的高度警覺。3視覺暫留(視覺惰性)當人們所見到的物體突然從眼前離開時， 物體在視網膜上的影像并非同時消失， 而會短 暫的保留在視覺中， 這種現象叫視覺暫留。視覺暫留的時間長短與光線的顏色，強弱，觀看時間長短有關，一般在 1/20 秒左右。4視覺受心理特性影響(視覺錯誤的形成)由于視覺神經受大腦控制，人們在看某些事物時，會根據性格、知識、經驗、思維慣性 等對所看到的東西進行“修正”，這就是我們在看一些圖片形成錯覺的原因。下面我將用一 個例子來說明。這張圖片我相信幾乎所有人看上去都不會認為圖中的A 與 B 兩塊區(qū)域是相同的顏色，但實際上 A 與 B 就是相同顏色的。只要我們將他們單獨提取出來就能一目了然了。這是由于，圖片在 A 于 B 區(qū)域之間加入黑白相間的格子，使得 A 與 B 區(qū)域的顏色有了其他 的參照物，再巧妙的利用了 “陰影”這一概念，讓人將 B 區(qū)域誤解為陰影之下的白色塊，而 A 區(qū)域為白光之下的黑色塊，產生“這兩個區(qū)域是不同顏色”的錯覺。這與我們現實生活中的經驗是相符的，因為生活中我們看陰