视觉与图像.ppt

1. 视觉的特性 可见光的波长范围为380nm～780nm，大多数自然光都是由不同波长的光组合而成。红 橙 黄 绿 青 蓝 紫，波长减小。 视觉系统对颜色的感知 可见光的波长范围为380nm～780nm，大多数自然光都是由不同波长的光组合而成。 人的视网膜有对红、绿、蓝颜色敏感程度不同的三种锥体细胞，另外还有一种在光功率极端低的条件下才起作用的杆状体细胞，因此颜色只存在于眼睛和大脑中。颜色是视觉系统对可见光的感知结果。 红、绿和蓝三种锥体细胞对不同频率的光的感知程度不同，对不同亮度的感知程度也不同，因此不同组成成分的可见光就呈现出不同的颜色。 视觉系统对颜色的感知 视觉系统对颜色和亮度的响应特性曲线 （各个波长的光的强度相等） 视觉系统对颜色的感知 上面的颜色响应曲线表明，人类眼睛对蓝光的灵敏度远远低于对红光和绿光的灵敏度。 亮度响应曲线表明人眼对波长为550nm左右的黄绿色最为敏感。 颜色的三要素： 色调：反映颜色的类别 饱和度：反映颜色的深浅或纯度，越深越鲜艳。 亮度：是光作用于人眼时引起的明亮程度的 感觉，红光最暗，黄绿光最亮。 人眼对亮度比对颜色敏感。 大量试验表明，人的眼睛能分辨128种不同的色调，10－30种不同的饱和度，而对亮度非常敏感。人眼大约可以分辨35万种颜色。 视觉的时间域响应特性 让观察者观察按时间重复的亮度脉冲，如果闪烁频率比较低，人眼就有一亮一暗的感觉。如果闪烁频率足够高，人眼看到的则是一个恒定的亮点。闪烁感刚好消失的重复频率叫做临界闪烁频率，经测定为46HZ。 电影播放过程中，每秒投射24幅画面，每幅画面投射过程中用机械挡光阀遮挡一次，这样就得到了48HZ的闪烁频率。 视觉的暂留性：眼睛的响应速度1/20~1/10秒 要保持画面中物体运动的连续性，要求每秒钟摄取的画面数约为24帧~30帧左右。 2.图像及其主要技术参数 图像及点阵图像 人类视觉系统感知的信息形式——图像 点阵图像： 灰度 像素：点阵图像中的每个点。像素越多，图像越清晰。 灰度：每个像素的明亮程度。一般用一个整数值来表示， 其值越大表示该像素越亮。 灰度级：将灰度由暗到明分成不同的等级。灰度等级越 多，图像越逼真。 不同灰度级的图象质量 不同像素个数的图象质量 图像的像素越多，相同大小的图像的分辨率也就越高，即图像越清晰。 彩色图象RGB（red-green-blue）形式 分辨率： 显示屏分辨率：指显示屏上能够显示出的像素个数。 若在单位面积的显示屏上能够显示出的像素越多，说明 该显示屏的分辨率就越高，显示的图像质量也就越高。（如：640×480，1024 × 768） 图像分辨率：指组成一副图像的像素密度，一般用单位 长度上包含像素的个数来衡量。常用单位为DPI（dots per inch），即每英寸长度上包含多少个像素。 像素分辨率：一个像素的长、宽比。即像素的大小。 像素深度：指存储每个像素所用的二进制位数。 单位：bpp(bits per pixel) 1bpp：黑、白——二值图像 16bpp：增强色，R,G,B各取5bpp 24bpp：真彩色，R,G,B各取8bpp 图像的数据量：存储图像时所需的字节数 计算公式：B=(h×w ×c)/8 h：垂直像素数 w：水平像素数 c：像素深度 例：一幅图像的像素个数为：640 ×480 ，每个像素的深度为：24bpp，则该图像存储时的数据量为 921600 Byte. 调色板：颜色查找表 24bpp，16M种颜色覆盖人眼能区分的色彩 24bpp图像空间大 人眼不能同时区分16M种颜色 降低颜色深度，8bpp,16bpp，但不够表示16M种颜色 建立颜色查找表，每种颜色一个序号，调色板 动态图像 视觉暂留形成动态 1/20~1/10秒 动态图像特性 时间连续，实时 数据量大，帧与帧相关 技术参数 帧速：每秒24~30帧，如：视频 图像质量：压缩后质量下降 数据量：压缩、减低帧速、缩小画面尺寸 视觉媒体常见文件格式 图形图像 图像：GIF,BMP,JPG/JPEG 图形：3DS,DXF,PNG 动画 SWF FLC GIF 视频 AVI MOV MPEG RM CRT显示器的工作原理——阴极射线管显示器 组成：显像管、电路板、机壳 显像管：电子枪、阴罩板（阴栅板）、荧光粉 阴罩式显像管——SONY 荧光屏：涂满了按一定方式紧密排列的红、绿、蓝三原色荧光粉点，相邻的呈三角形排列的三原色荧光粉点组成一组，形