第一章-人眼的視覺特性

1、數(shù)字電視機原理自自 我我 介介 紹紹姓名：姓名：專業(yè)：信號與信息處理專業(yè)：信號與信息處理研究方向：無線通信領(lǐng)域中的相關(guān)問題研究方向：無線通信領(lǐng)域中的相關(guān)問題授課教師聯(lián)系方式授課教師聯(lián)系方式第一章第一章 緒論緒論1.1 1.1 課程簡介課程簡介1.2 1.2 我國電視工業(yè)發(fā)展概述我國電視工業(yè)發(fā)展概述1.3 1.3 數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展趨勢數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展趨勢1.4 1.4 光和顏色的本質(zhì)光和顏色的本質(zhì)1.5 1.5 人眼的視覺特性人眼的視覺特性n課程內(nèi)容課程內(nèi)容n課程目的課程目的n課程時間安排及參考資料課程時間安排及參考資料n課程考核方式課程考核方式1.1 1.1 課程簡介課程簡介課程內(nèi)容課程內(nèi)

2、容n黑白電視黑白電視n彩色電視彩色電視n液晶電視液晶電視n數(shù)字電視數(shù)字電視課程目的課程目的n使大家了解電視信號處理、傳輸使大家了解電視信號處理、傳輸?shù)幕纠碚?；的基本理論；n使大家了解電視機系統(tǒng)；使大家了解電視機系統(tǒng)；n使大家掌握視頻信號處理的基本使大家掌握視頻信號處理的基本方法。方法。課程時間安排及參考資料課程時間安排及參考資料本課程本課程共共55學(xué)時學(xué)時，上課時間：，上課時間： 周四上午周四上午3、4節(jié)，節(jié)，1-16周周 周五上午周五上午3、4節(jié)，節(jié)，1-12周周參考資料：參考資料：李林和主編，李林和主編，電視機原理與技術(shù)電視機原理與技術(shù)，西安電子科，西安電子科技大學(xué)出版社，技大學(xué)出版社，

3、2003版版胡振亞，樊西漢主編，胡振亞，樊西漢主編，電視機原理與技術(shù)電視機原理與技術(shù)，河，河南大學(xué)出版社，南大學(xué)出版社，2001版版課程考核方式課程考核方式u平時考核平時考核與與期末考試期末考試相結(jié)合。相結(jié)合。u平時考核平時考核: 占占30%。u期末考試期末考試: 閉卷筆答閉卷筆答，成績占成績占70%。1.2 1.2 我國電視工業(yè)發(fā)展概述我國電視工業(yè)發(fā)展概述p 1965年，我國第一臺黑白電視機北京牌年，我國第一臺黑白電視機北京牌14英寸英寸黑白電視在天津黑白電視在天津712廠誕生。廠誕生。p 1970年年12月月26日，我國第一臺彩色電視機在同日，我國第一臺彩色電視機在同一地點誕生，從此拉開了

4、中國彩電生產(chǎn)的序幕。一地點誕生，從此拉開了中國彩電生產(chǎn)的序幕。p 1978年，國家批準引進第一條彩電生產(chǎn)線，定年，國家批準引進第一條彩電生產(chǎn)線，定點在原上海電視機廠即現(xiàn)在的上廣電集團，該點在原上海電視機廠即現(xiàn)在的上廣電集團，該生產(chǎn)線于生產(chǎn)線于1982年年10月竣工投產(chǎn)。不久，國內(nèi)第月竣工投產(chǎn)。不久，國內(nèi)第一個彩管廠咸陽彩虹廠成立。在此期間我國彩一個彩管廠咸陽彩虹廠成立。在此期間我國彩電業(yè)迅速升溫，并很快形成規(guī)模，全國引進大電業(yè)迅速升溫，并很快形成規(guī)模，全國引進大大小小彩電生產(chǎn)線大小小彩電生產(chǎn)線100條，并涌現(xiàn)出熊貓、金星、條，并涌現(xiàn)出熊貓、金星、牡丹、飛躍等一大批國產(chǎn)品牌。牡丹、飛躍等一大批國

5、產(chǎn)品牌。1.2 1.2 我國電視工業(yè)發(fā)展概述我國電視工業(yè)發(fā)展概述1.2 1.2 我國電視工業(yè)發(fā)展概述我國電視工業(yè)發(fā)展概述p 1985年，中國電視機產(chǎn)量已達年，中國電視機產(chǎn)量已達1663萬臺，超過萬臺，超過了美國，僅次于日本，成為世界第二的電視機了美國，僅次于日本，成為世界第二的電視機生產(chǎn)大國。但由于我國電視機市場受結(jié)構(gòu)、價生產(chǎn)大國。但由于我國電視機市場受結(jié)構(gòu)、價格、消費能力等條件的限制，電視機普及率還格、消費能力等條件的限制，電視機普及率還很低，城鄉(xiāng)每百戶擁有電視機量只有很低，城鄉(xiāng)每百戶擁有電視機量只有17.2臺和臺和0.8臺。臺。p 1987年，我國電視機產(chǎn)量已達到年，我國電視機產(chǎn)量已達到1

6、934萬臺，超萬臺，超過了日本，成為世界最大的電視機生產(chǎn)國。過了日本，成為世界最大的電視機生產(chǎn)國。p 1985年年 - 1993年，中國彩電市場實現(xiàn)了大規(guī)模年，中國彩電市場實現(xiàn)了大規(guī)模從黑白電視替換到彩色電視的升級換代。從黑白電視替換到彩色電視的升級換代。1.2 1.2 我國電視工業(yè)發(fā)展概述我國電視工業(yè)發(fā)展概述1.2 1.2 我國電視工業(yè)發(fā)展概述我國電視工業(yè)發(fā)展概述p 1993年，年，TCL在上半年就開始推出在上半年就開始推出“TCL王牌王牌”大屏幕彩電，大屏幕彩電，29英寸彩電的市場價格在英寸彩電的市場價格在6000元元左右。左右。p 1996年年3月，長虹向全國發(fā)布了第一次大規(guī)模降月，長虹

7、向全國發(fā)布了第一次大規(guī)模降價的宣言價的宣言 彩色電視機降低價格彩色電視機降低價格8%至至18%，兩個月后，康佳隨后跟進，打響了彩電工業(yè)歷兩個月后，康佳隨后跟進，打響了彩電工業(yè)歷史上規(guī)模空前的價格戰(zhàn)。當(dāng)年史上規(guī)?？涨暗膬r格戰(zhàn)。當(dāng)年4月，長虹的銷售月，長虹的銷售額躍居市場第一，國產(chǎn)品牌通過價格將國外品額躍居市場第一，國產(chǎn)品牌通過價格將國外品牌的大量市場份額奪在了手中。這場價格戰(zhàn)后牌的大量市場份額奪在了手中。這場價格戰(zhàn)后來也導(dǎo)致整個中國彩電業(yè)的大洗牌，幾十家彩來也導(dǎo)致整個中國彩電業(yè)的大洗牌，幾十家彩電生產(chǎn)廠商從此退出。電生產(chǎn)廠商從此退出。1.2 1.2 我國電視工業(yè)發(fā)展概述我國電視工業(yè)發(fā)展概述p 1

8、999年，消費級等離子彩電出現(xiàn)在國內(nèi)商場。當(dāng)年，消費級等離子彩電出現(xiàn)在國內(nèi)商場。當(dāng)時，時，40英寸等離子彩電的價格為十幾萬元。英寸等離子彩電的價格為十幾萬元。p 2001年，中國彩電業(yè)大面積虧損，康佳、廈華、年，中國彩電業(yè)大面積虧損，康佳、廈華、高路華虧損，長虹每股利只有高路華虧損，長虹每股利只有1分錢，這種局面分錢，這種局面直到直到2002年才通過技術(shù)提升得以扭轉(zhuǎn)。年才通過技術(shù)提升得以扭轉(zhuǎn)。p 2002年，長虹宣布研制成功了中國首臺屏幕最大年，長虹宣布研制成功了中國首臺屏幕最大的液晶電視。其屏幕尺寸大大突破的液晶電視。其屏幕尺寸大大突破22英寸的傳英寸的傳統(tǒng)業(yè)界極限，屏幕尺寸達到了統(tǒng)業(yè)界極限

9、，屏幕尺寸達到了30英寸，當(dāng)時被英寸，當(dāng)時被譽為譽為“中國第一屏中國第一屏”。p 2002年，年，TCL發(fā)動等離子彩電發(fā)動等離子彩電“普及風(fēng)暴普及風(fēng)暴”，開啟了等離子電視走向消費者家庭的大門。海開啟了等離子電視走向消費者家庭的大門。海信隨即跟進。信隨即跟進。1.2 1.2 我國電視工業(yè)發(fā)展概述我國電視工業(yè)發(fā)展概述p 2003年年4月，長虹掀起背投彩電普及計劃，背投電月，長虹掀起背投彩電普及計劃，背投電視最高降幅達視最高降幅達40%。p 2004年，美國開始對中國彩電實施反傾銷，導(dǎo)致年，美國開始對中國彩電實施反傾銷，導(dǎo)致中國彩電無法進入美國市場。在這一年，中國彩中國彩電無法進入美國市場。在這一年

10、，中國彩電總銷量是電總銷量是3500萬臺，其中平板彩電銷量不過區(qū)萬臺，其中平板彩電銷量不過區(qū)區(qū)區(qū)40萬臺，占整個彩電產(chǎn)品的萬臺，占整個彩電產(chǎn)品的1.14%。p 2004年年10月開始，平板電視在國內(nèi)幾個大城市市月開始，平板電視在國內(nèi)幾個大城市市場的銷售額首次超過了傳統(tǒng)場的銷售額首次超過了傳統(tǒng)CRT(模擬模擬)彩電。彩電。p 2005年上半年，我國平板彩電的銷售量達到年上半年，我國平板彩電的銷售量達到72.5萬臺，同比增長萬臺，同比增長260%；城市家庭液晶電視擁有率；城市家庭液晶電視擁有率達到了達到了3.56%，等離子電視擁有率達到了，等離子電視擁有率達到了2.81%。1.2 1.2 我國電視

11、工業(yè)發(fā)展概述我國電視工業(yè)發(fā)展概述p 近年來，我國大力推行由電視模擬信號向數(shù)字近年來，我國大力推行由電視模擬信號向數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，計劃于信號的轉(zhuǎn)換，計劃于2015年前在全國范圍關(guān)閉模年前在全國范圍關(guān)閉模擬信號。其中，擬信號。其中，2003年年- 2004年已有北京、上海、年已有北京、上海、青島、江蘇、杭州、佛山、深圳、廣州、大連青島、江蘇、杭州、佛山、深圳、廣州、大連等地開通了數(shù)字有線電視播出。等地開通了數(shù)字有線電視播出。2005年，又有福年，又有福州、廈門等地開通了數(shù)字電視的播放。州、廈門等地開通了數(shù)字電視的播放。1.3 1.3 數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展趨勢數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展趨勢1.3 1.3 數(shù)字

12、電視技術(shù)的發(fā)展趨勢數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展趨勢傳統(tǒng)模擬電視的缺陷傳統(tǒng)模擬電視的缺陷 模擬電視圖像清晰度差，存在亮度干擾，大面積模擬電視圖像清晰度差，存在亮度干擾，大面積閃爍的現(xiàn)象；閃爍的現(xiàn)象； 抗干擾能力差，不能實現(xiàn)遠距離傳輸；抗干擾能力差，不能實現(xiàn)遠距離傳輸； 會產(chǎn)生彩色失真，出現(xiàn)會產(chǎn)生彩色失真，出現(xiàn)“鬼影鬼影”現(xiàn)象；現(xiàn)象； 模擬電視穩(wěn)定度及可靠性差，不便于集成及不易模擬電視穩(wěn)定度及可靠性差，不便于集成及不易實現(xiàn)自動控制。實現(xiàn)自動控制。1.3 1.3 數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展趨勢數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展趨勢什么是數(shù)字電視？什么是數(shù)字電視？ 什么是數(shù)字化電視？什么是數(shù)字化電視？ 數(shù)字電視是指電視節(jié)目源的采集、制

13、作、編輯、數(shù)字電視是指電視節(jié)目源的采集、制作、編輯、播出、傳輸、接收的全過程都采用數(shù)字編碼與數(shù)字播出、傳輸、接收的全過程都采用數(shù)字編碼與數(shù)字傳輸技術(shù)。傳輸技術(shù)。 在傳統(tǒng)的模擬彩色電視的內(nèi)部加入了數(shù)字信號在傳統(tǒng)的模擬彩色電視的內(nèi)部加入了數(shù)字信號處理電路，但接收的仍然是模擬電視信號，仍然屬處理電路，但接收的仍然是模擬電視信號，仍然屬于模擬電視的范疇。于模擬電視的范疇。1.3 1.3 數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展趨勢數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展趨勢當(dāng)前我國的現(xiàn)狀當(dāng)前我國的現(xiàn)狀 電視節(jié)目從采集到接收的全過程，大部分實現(xiàn)電視節(jié)目從采集到接收的全過程，大部分實現(xiàn)了數(shù)字化，但某些環(huán)節(jié)仍然采用模擬技術(shù)。了數(shù)字化，但某些環(huán)節(jié)仍然采

14、用模擬技術(shù)。1.4 1.4 光和顏色的本質(zhì)光和顏色的本質(zhì)1.4 1.4 光和顏色的本質(zhì)光和顏色的本質(zhì)光的本質(zhì)是什么？光的本質(zhì)是什么？ 由光學(xué)知識可知由光學(xué)知識可知: 光是以電磁波形式存在的微光是以電磁波形式存在的微粒子流，是一種能攜帶能量的特殊物質(zhì)。粒子流，是一種能攜帶能量的特殊物質(zhì)。 電磁波的波譜很廣，包括無線電波、紅外光波、電磁波的波譜很廣，包括無線電波、紅外光波、 可見光波、紫外光波、可見光波、紫外光波、X光線、宇宙射線等。其中，光線、宇宙射線等。其中，人眼能看到的人眼能看到的(即能引起人眼視覺的即能引起人眼視覺的)那一部分光譜那一部分光譜叫做叫做可見光可見光。 可見光的波長范圍為可見光

15、的波長范圍為380nm780nm， 如圖如圖1.1所示。所示。 1.4 1.4 光和顏色的本質(zhì)光和顏色的本質(zhì)圖1.1 可見光在電磁波波譜中的位置 1.4 1.4 光和顏色的本質(zhì)光和顏色的本質(zhì)顏色的本質(zhì)是什么？顏色的本質(zhì)是什么？ 由實驗得知由實驗得知: 顏色是不同波長的光波通過人眼顏色是不同波長的光波通過人眼視覺產(chǎn)生的印象。視覺產(chǎn)生的印象。 例如，用例如，用700nm波長的光作用于人眼，人的感波長的光作用于人眼，人的感覺印象是紅色光；用覺印象是紅色光；用546.1nm波長的光作用于人眼，波長的光作用于人眼，人的感覺印象是綠色光；而用人的感覺印象是綠色光；而用435.8nm波長的光作波長的光作用于

16、人眼，人的感覺印象則是藍色光。用于人眼，人的感覺印象則是藍色光。 1.4 1.4 光和顏色的本質(zhì)光和顏色的本質(zhì) 光有單色光和復(fù)合光之分。單一波長的光叫光有單色光和復(fù)合光之分。單一波長的光叫單單色光色光; 由幾種波長混合成的光叫由幾種波長混合成的光叫復(fù)合光復(fù)合光。一定成分。一定成分的復(fù)合光有一種確定的顏色與之對應(yīng)的復(fù)合光有一種確定的顏色與之對應(yīng), 但一種顏色但一種顏色光的感覺并不對應(yīng)一種光譜組合光的感覺并不對應(yīng)一種光譜組合, 有可能是由多種有可能是由多種單色光的復(fù)合光譜組合引起的，這種現(xiàn)象稱為單色光的復(fù)合光譜組合引起的，這種現(xiàn)象稱為“同同色異譜色異譜”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 例如，例如，546nm波長的綠

17、光與波長的綠光與700nm波長的紅光波長的紅光按一定比例混合后作用于人眼，可得到波長為按一定比例混合后作用于人眼，可得到波長為580nm的黃光感覺。此時，人眼已分不清是單色黃的黃光感覺。此時，人眼已分不清是單色黃光還是紅、綠兩色的混合光。有人說，太陽光只是光還是紅、綠兩色的混合光。有人說，太陽光只是紅、橙、黃、綠、青、藍、紫的七色光組合。其實紅、橙、黃、綠、青、藍、紫的七色光組合。其實這種說法是不妥當(dāng)?shù)模驗樘柟馐嵌喾N單色光的這種說法是不妥當(dāng)?shù)?，因為太陽光是多種單色光的組合，應(yīng)該不止七色。組合，應(yīng)該不止七色。1.4 1.4 光和顏色的本質(zhì)光和顏色的本質(zhì) 通常，把每一種單色光呈現(xiàn)的色調(diào)稱為通常

18、，把每一種單色光呈現(xiàn)的色調(diào)稱為譜色譜色，而復(fù)合光呈現(xiàn)的混合色稱為而復(fù)合光呈現(xiàn)的混合色稱為非譜色非譜色。 色色是人眼對不同光譜分布的主觀反映，物體呈是人眼對不同光譜分布的主觀反映，物體呈現(xiàn)的顏色不僅取決于物體本身反射或透射某種光譜現(xiàn)的顏色不僅取決于物體本身反射或透射某種光譜的屬性，同時也取決于光源的特性。的屬性，同時也取決于光源的特性。采用白光源時，物體如何呈現(xiàn)不同的顏色呢？采用白光源時，物體如何呈現(xiàn)不同的顏色呢？ 當(dāng)白色光照射不發(fā)光、不透明的物體時，一部當(dāng)白色光照射不發(fā)光、不透明的物體時，一部分光波被吸收，一部分光波被反射或透射，由于反分光波被吸收，一部分光波被反射或透射，由于反射光或透射光的

19、光譜與入射光不同，因此物體呈現(xiàn)射光或透射光的光譜與入射光不同，因此物體呈現(xiàn)出一定的顏色。出一定的顏色。1.4 1.4 光和顏色的本質(zhì)光和顏色的本質(zhì)光源有哪幾種呢？光源有哪幾種呢？（光源是獲得電視圖像的先決（光源是獲得電視圖像的先決條件）條件） 光源有兩種。光源有兩種。 一種是物體一種是物體自身發(fā)光自身發(fā)光的。例如太陽，通電后的電的。例如太陽，通電后的電光，點燃后的蠟燭等。光，點燃后的蠟燭等。 另一種是另一種是自身不發(fā)光自身不發(fā)光，在發(fā)光光源的照射下，由，在發(fā)光光源的照射下，由于反射或透射而成為光源。例如，能反射光的平于反射或透射而成為光源。例如，能反射光的平面鏡，能透射光的藍玻璃等。面鏡，能透

20、射光的藍玻璃等。色光源有哪些呢？色光源有哪些呢？ 色光源有兩種。色光源有兩種。 一種是不發(fā)光的物質(zhì)，它在一定功率波譜的照射一種是不發(fā)光的物質(zhì)，它在一定功率波譜的照射下，因反射一定的光譜成分并吸收其余部分而呈下，因反射一定的光譜成分并吸收其余部分而呈現(xiàn)相應(yīng)的色彩。例如，太陽光照射在樹上，樹葉現(xiàn)相應(yīng)的色彩。例如，太陽光照射在樹上，樹葉反射了綠色光波并吸收其它光譜成分，因而樹葉反射了綠色光波并吸收其它光譜成分，因而樹葉呈現(xiàn)綠色。呈現(xiàn)綠色。 另一種是本身發(fā)光的色源，它的輻射光譜引起人另一種是本身發(fā)光的色源，它的輻射光譜引起人眼產(chǎn)生一定彩色的感覺。眼產(chǎn)生一定彩色的感覺。 1.4 1.4 光和顏色的本質(zhì)光

21、和顏色的本質(zhì)1.4 1.4 光和顏色的本質(zhì)光和顏色的本質(zhì)光源的選擇問題光源的選擇問題 由于照射光源不同，同一物體會使人眼感受到由于照射光源不同，同一物體會使人眼感受到不同顏色，即不同顏色，即物體所呈現(xiàn)的顏色與光源有關(guān)物體所呈現(xiàn)的顏色與光源有關(guān)。這是。這是因為各種光源所含的光譜不同，隨波長不同有不同因為各種光源所含的光譜不同，隨波長不同有不同的輻射能量，因此在不同光源照射下，同一物體會的輻射能量，因此在不同光源照射下，同一物體會引起人產(chǎn)生不同的彩色感。引起人產(chǎn)生不同的彩色感。 例如，白色光照射綠色物體呈現(xiàn)綠色，而紅光例如，白色光照射綠色物體呈現(xiàn)綠色，而紅光照射綠色物體則呈現(xiàn)暗黑色。照射綠色物體則

22、呈現(xiàn)暗黑色。1.4 1.4 光和顏色的本質(zhì)光和顏色的本質(zhì)標準光源標準光源 在電視技術(shù)中，采用在電視技術(shù)中，采用白光源白光源還是還是色光源色光源呢？回呢？回答是選用答是選用白光源白光源。這是因為人眼對太陽光的感覺是。這是因為人眼對太陽光的感覺是白色，并且太陽光含有各種光譜。白色，并且太陽光含有各種光譜。 然而，即使同為白光源，這些白光源也會呈現(xiàn)然而，即使同為白光源，這些白光源也會呈現(xiàn)不同的顏色。不同的顏色。 為了統(tǒng)一測量標準，國際上規(guī)定了為了統(tǒng)一測量標準，國際上規(guī)定了A、B、C、D、 E五種標準光源，它們有各自不同的光譜特性。這五種標準光源，它們有各自不同的光譜特性。這5種標準白光的光譜能量分布

23、如圖種標準白光的光譜能量分布如圖1.2所示。所示。 1.4 1.4 光和顏色的本質(zhì)光和顏色的本質(zhì)圖1.2 各種標準光源所發(fā)出光的光譜能量分布 1.4 1.4 光和顏色的本質(zhì)光和顏色的本質(zhì)p A光源光源：相當(dāng)于鎢絲燈在溫度為：相當(dāng)于鎢絲燈在溫度為2800K時發(fā)出的光，時發(fā)出的光，其波譜能量主要集中在紅光區(qū)域，因此其波譜能量主要集中在紅光區(qū)域，因此A光源發(fā)黃紅光源發(fā)黃紅色的光。色的光。 p B光源光源：接近于正午直射的陽光。：接近于正午直射的陽光。p C光源光源：相當(dāng)于白天的自然光，其波譜能量在：相當(dāng)于白天的自然光，其波譜能量在450nm左右波長處最大，是帶些藍色的白光。左右波長處最大，是帶些藍色

24、的白光。p D光源光源：相當(dāng)于白天直射陽光和散射光混合的光。它：相當(dāng)于白天直射陽光和散射光混合的光。它可以由彩色顯像管所采用的紅、綠、藍三色熒光粉可以由彩色顯像管所采用的紅、綠、藍三色熒光粉發(fā)出的光按適當(dāng)比例混合得到。發(fā)出的光按適當(dāng)比例混合得到。 p E光源光源：是一種理想的等能量光源。：是一種理想的等能量光源。 即是說該光源即是說該光源的光譜能量分布是不隨波長變化而變化的。這種光的光譜能量分布是不隨波長變化而變化的。這種光源在自然界中是不存在的，源在自然界中是不存在的， 僅是科研中的理論光源。僅是科研中的理論光源。 1.5 1.5 人眼的視覺特征人眼的視覺特征1.5 1.5 人眼的視覺特征人

25、眼的視覺特征為什么要研究人眼的視覺特性？為什么要研究人眼的視覺特性？ 電視機重現(xiàn)的圖像是供人觀看的，是通過人眼感電視機重現(xiàn)的圖像是供人觀看的，是通過人眼感受的，因此，電視系統(tǒng)的設(shè)計必須考慮到人眼的特點受的，因此，電視系統(tǒng)的設(shè)計必須考慮到人眼的特點和實際需求。和實際需求。 人眼的視覺特性是電視技術(shù)發(fā)展的重要依據(jù)。人眼的視覺特性是電視技術(shù)發(fā)展的重要依據(jù)。1.5 1.5 人眼的視覺特征人眼的視覺特征人眼的亮度視覺人眼的亮度視覺 人眼最重要的視覺功能是對客觀景物的亮度感覺。人眼最重要的視覺功能是對客觀景物的亮度感覺。亮度亮度就是人眼對光的明暗程度的感覺。同一波長的光，就是人眼對光的明暗程度的感覺。同一

26、波長的光，當(dāng)其強度不同時，給人的亮度感覺是不同的；同樣，當(dāng)其強度不同時，給人的亮度感覺是不同的；同樣，相同強度而波長不同的光，給人的亮度感覺也是不同相同強度而波長不同的光，給人的亮度感覺也是不同的。的。 實驗證明，實驗證明，人眼對不同波長的光的靈敏度是不同人眼對不同波長的光的靈敏度是不同的的。人眼的這種視覺特征稱為。人眼的這種視覺特征稱為人眼的視敏特性人眼的視敏特性，常用，常用視覺靈敏度曲線視覺靈敏度曲線(視敏度曲線視敏度曲線)來描述。來描述。1.5 1.5 人眼的視覺特征人眼的視覺特征圖1.3 人眼的視覺靈敏度曲線 圖圖1.3所示的是國際通用的視敏度曲線，也叫相對視敏曲所示的是國際通用的視敏

27、度曲線，也叫相對視敏曲線，該曲線是通過對大量視力正常者的實驗統(tǒng)計得到的。線，該曲線是通過對大量視力正常者的實驗統(tǒng)計得到的。 1.5 1.5 人眼的視覺特征人眼的視覺特征 由圖可知，人眼對不同顏色光的亮度感覺是不一由圖可知，人眼對不同顏色光的亮度感覺是不一樣的，人眼最敏感的光波長為樣的，人眼最敏感的光波長為555nm，呈草綠色。在，呈草綠色。在555nm處兩側(cè)，隨著波長的增加或者減小，亮度感覺處兩側(cè)，隨著波長的增加或者減小，亮度感覺會逐漸降低。會逐漸降低。 并且，在可見光譜（并且，在可見光譜（380nm780nm）之外，即使）之外，即使輻射能量再強，人眼也沒有感覺（超出了可見光的頻輻射能量再強，

28、人眼也沒有感覺（超出了可見光的頻譜范圍）。譜范圍）。 1.5 1.5 人眼的視覺特征人眼的視覺特征人眼的色度感覺人眼的色度感覺 實驗得知，人眼視網(wǎng)膜上有三種色敏細胞，分別實驗得知，人眼視網(wǎng)膜上有三種色敏細胞，分別對紅、綠、藍光特別敏感。而且，當(dāng)它們受到某種光對紅、綠、藍光特別敏感。而且，當(dāng)它們受到某種光源輻射能量刺激時，根據(jù)對三種細胞刺激量比例關(guān)系源輻射能量刺激時，根據(jù)對三種細胞刺激量比例關(guān)系的不同，人會產(chǎn)生不同的色感。的不同，人會產(chǎn)生不同的色感。 例如，當(dāng)一束黃色光射入人眼時，只對紅敏細胞例如，當(dāng)一束黃色光射入人眼時，只對紅敏細胞和綠敏細胞產(chǎn)生刺激，引起人的黃色視覺和綠敏細胞產(chǎn)生刺激，引起人

29、的黃色視覺; 當(dāng)一束紫光當(dāng)一束紫光射入人眼時，對紅敏細胞和藍敏細胞產(chǎn)生刺激，引起射入人眼時，對紅敏細胞和藍敏細胞產(chǎn)生刺激，引起人的紫色視覺。人的紫色視覺。1.5 1.5 人眼的視覺特征人眼的視覺特征 不同顏色的光對三種細胞的刺激量是不同的，因不同顏色的光對三種細胞的刺激量是不同的，因此產(chǎn)生的彩色視覺也是各異，從而我們?nèi)搜勰芊直娉龃水a(chǎn)生的彩色視覺也是各異，從而我們?nèi)搜勰芊直娉鑫骞馐念伾Ｎ骞馐念伾?在彩色電視技術(shù)中正是利用了這一原理，在視覺在彩色電視技術(shù)中正是利用了這一原理，在視覺圖像的重現(xiàn)過程中，不是重現(xiàn)原來景物輻射光的光譜圖像的重現(xiàn)過程中，不是重現(xiàn)原來景物輻射光的光譜分布，而是利用

30、三種相似于紅、綠、藍色敏細胞的特分布，而是利用三種相似于紅、綠、藍色敏細胞的特性曲線的三種光源進行配色，使其在色感上達到相同性曲線的三種光源進行配色，使其在色感上達到相同的彩色感覺。這就是的彩色感覺。這就是三基色原理三基色原理。利用三基色原理，。利用三基色原理，可以大大的簡化彩色電視信號的傳送與重現(xiàn)過程?？梢源蟠蟮暮喕噬娨曅盘柕膫魉团c重現(xiàn)過程。 1.5 1.5 人眼的視覺特征人眼的視覺特征人眼的分辨力人眼的分辨力 當(dāng)人用眼觀看黑白圖像中的兩個點時，在規(guī)定的當(dāng)人用眼觀看黑白圖像中的兩個點時，在規(guī)定的光照下，人邊看邊后退，當(dāng)圖像中兩點將要混成一個光照下，人邊看邊后退，當(dāng)圖像中兩點將要混成一個點

31、但還未混成一點時，人眼和圖像中兩點之間的夾角點但還未混成一點時，人眼和圖像中兩點之間的夾角稱為稱為人眼分辨角人眼分辨角，用，用表示，正常人的表示，正常人的為為12。則。則人人眼的分辨力眼的分辨力可定義為分辨角的倒數(shù)，用可定義為分辨角的倒數(shù)，用M來表示。分來表示。分辨角辨角越小，人眼的分辨力越小，人眼的分辨力M就越大。就越大。 人眼對黑白圖像細節(jié)的分辨能力，稱為人眼對黑白圖像細節(jié)的分辨能力，稱為黑白圖像分黑白圖像分辨力辨力；人眼對彩色圖像細節(jié)的分辨能力，稱為；人眼對彩色圖像細節(jié)的分辨能力，稱為彩色圖彩色圖像分辨力像分辨力。 人眼對黑白圖像和彩色圖像的分辨力是否一樣？人眼對黑白圖像和彩色圖像的分辨

32、力是否一樣？1.5 1.5 人眼的視覺特征人眼的視覺特征 大量的實驗表明，人眼對圖像色彩細節(jié)的分辨力大量的實驗表明，人眼對圖像色彩細節(jié)的分辨力遠低于對圖像黑白細節(jié)的分辨力。而且，人眼對不同遠低于對圖像黑白細節(jié)的分辨力。而且，人眼對不同顏色的分辨力也是各不相同。顏色的分辨力也是各不相同。 例如，相隔一定距離觀看黑白相間的等寬條形，例如，相隔一定距離觀看黑白相間的等寬條形，恰能分辨黑白差別；如果用紅、綠相間的同等寬度的恰能分辨黑白差別；如果用紅、綠相間的同等寬度的條形替換它們，此時，人眼看到的僅是一片黃色，條形替換它們，此時，人眼看到的僅是一片黃色， 分分辨不出紅、綠之間的差別。辨不出紅、綠之間的

33、差別。 1.5 1.5 人眼的視覺特征人眼的視覺特征1.5 1.5 人眼的視覺特征人眼的視覺特征 彩色電視系統(tǒng)中的彩色顯像管正是利用了人眼的彩色電視系統(tǒng)中的彩色顯像管正是利用了人眼的這種空間混色效應(yīng)。這種空間混色效應(yīng)。 另外，傳送彩色圖像時，只傳送黑白圖像細節(jié)，另外，傳送彩色圖像時，只傳送黑白圖像細節(jié)，而無需傳送彩色圖像的細節(jié)。這樣，可減小色度信號而無需傳送彩色圖像的細節(jié)。這樣，可減小色度信號的頻帶寬度。的頻帶寬度。 1.5 1.5 人眼的視覺特征人眼的視覺特征人眼的視覺惰性人眼的視覺惰性 用一個簡易的實驗可證明人眼有視覺惰性。用一個簡易的實驗可證明人眼有視覺惰性。 在黑在黑暗中，用點燃的一支香在空中快速劃圈，所看到的不暗中，用點燃的一支香在空中快速劃圈，所看到的不是一個移動的光點，而是一個光圈。是一個移動的光點，而是一個光圈。 這是因為雖然某這是因為雖然某點上的點光源已經(jīng)移走了，但人眼還會覺得它存在，點上的點光源已經(jīng)移走了，但人眼還會覺得它存在，這就是這就是人