第二讲 数字图像处理.pptVIP

错觉——2 OMG，这些轮子怎么在转！！！ 电磁辐射和可见光谱 光是一种以电磁波形式存在的物质。电磁波的波长范围很宽，从3*10-3m到3*10-17m，包含了无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、宇宙射线等。 波长为380nm～780nm的电磁波能够引起人眼的视觉反应，称为可见光 可见光具有以下特性： 可见光波长范围有限，只占整个电磁波波谱的极小一部分 不同波长的光呈现的颜色各不同，波长从长到短，分别呈现红、橙、黄、绿、青、蓝、紫 单一波长和波谱宽度小于5nm的光称为单色光。单色光对应着光谱中一定的波长，所以又称为谱色光。含有两种或两种以上波长成分的光称为复合光，复合光使人眼产生混合色。由于它不能作为单色光出现在光谱上，所以又称为非谱色光 白光是一种复合光，自然界中最大的白光光源是太阳，太阳光的光谱是连续分布的，包含有380nm～780nm范围内的所有波长成分。几种单色光混合在一起会形成复合光，如红、绿、蓝光按一定比例混合后会产生白光。同样，混合光也可以通过某种方式被分解成不同波长的单色光 电磁辐射和可见光谱 视觉三色原理假设 锥状细胞分为三类, 分别称为红敏细胞、绿敏细胞和蓝敏细胞，分别只对红色、绿色和蓝色光谱能量的刺激产生视觉反映。三种细胞对可见光的反应灵敏度曲线如图 三种锥状细胞的相对视敏函数曲线 人眼的色度视觉 大量实验表明，用三种不同颜色的单色光按一定比例混合，可得到自然界中绝大多数的彩色。具有这种特性的三个单色光叫三基色光，而这一发现也被总结成三基色定理： 自然界中绝大多数彩色都可以由三基色按一定比例混合而得；反之，这些彩色也可以分解成三基色； 三基色必须是相互独立的，即其中任何一种基色都不能由其它两种基色混合得到； 混合色的色调和饱和度由三基色的混合比例决定； 混合色的亮度是三基色亮度之和。 任何一种颜色都有一个相应的补色。所谓补色，就是它与某一颜色以适当比例混合时，可产生白色。红、绿、蓝的补色分别是青、品红、黄。??? 三基色原理 三基色 基色（primary color） 互为独立的单色 任一基色都不能由其他两种基色混合产生 三基色 （tri-chrominance primary） 根据人眼对彩色视觉的大量实验而做出的选择（通常：红色、绿色和蓝色） 三基色的选择不唯一，也可选择青、品红、黄 互补色（Complementary Colors） 两种色光相混合而成白光，这两种色光互为补色 三基色 所有颜色可以看做三基色的叠加，也可看做三种补色的叠加 （b）减色系 （a）加色系 Primary and secondary colors: (a) additive colors red, green, and blue can be mixedto produce cyan, magenta, yellow, and white; (b) subtractive colors cyan, magenta, and yellow can be mixed to produce red, green, and blue, as well as black. 相加混色和相减混色 混色法 利用三基色按不同的比例混合来获得彩色的方法。 混色法有相加混色法和相减混色法。 相加混色是指光源色光的相加混合，彩色电视技术中就是利用相加混色法显现各种颜色的。 相加混色 由红、绿、蓝三基色进行相加混色 红色+绿色=黄色 绿色+蓝色=青色 蓝色+红色=品红 红色+绿色+蓝色=白色 称黄、品红和青色为相加二次色 称青色、品红和黄色分别是红、绿、蓝的补色 红色+青色=白色 绿色+品红=白色 蓝色+黄色=白色 相加混色和相减混色 人眼对相同强度单色光的主观亮度感觉不同 如果用相同亮度的三基色混色、假设白光亮度定为100%，人的主观感受却是：绿光最亮，红光次之，蓝光最弱 亮度公式(白光亮度Y) NTSC制式：Y=0.299R+0.587G+0.114B PAL制式：Y=0.222R+0.707G+0.071B 时间混色法 该方法利用人眼的视觉惰性，顺序地让三种基色光先后出现在同一表面的同一点处，当三种基色光交替出现的速度很快时（交替时间间隔小于人眼的视觉暂留时间），人眼产生的彩色感觉就与三种基色光直接混合时相同。 空间混色法 该方法利用人眼空间细节分辨力差的特点，将三种基色光点放在同一表面的相邻处，只要这三个基色光点足够小，相距足够近，当人眼在一定距离之外观看时，就会看到三种基色光混合后的彩色光。彩色显像管就是利用这一原理，把红、绿、蓝三色荧光粉在荧光屏上排列成品字形或竖条形，在一定距离之外观看时，看到的就是其混合色。 彩色光的合成 相减混色 利用颜料、染料等的吸色性质实现