人眼的视觉特性

人眼的视觉特性任何一个电视系统的最终目的都是为人们提供可观看的图像，图像的好坏要由人眼来鉴定。评价电视图像的的综合质量，需用多种仪器进行测量、比较和鉴定，但最终要由人眼观察并作出评定。应当充分了解人眼的视觉特性。人眼的视觉机理人眼是一个构造极其复杂的器官，形状近似球体。当人眼注视外界某物体时，由物体发出或反射、透视的光线通过眼球聚焦在视网膜上。视网膜上的光敏细胞受光刺激产生神经冲动，经视觉神经传递到视觉中枢，就产生了视觉。视网膜上有大量的杆状细胞和锥状细胞。杆状细胞对明暗程度很敏感，对色彩分辨迟钝；锥状细胞既能区分光的强弱，又能分辨光的颜色；杆状细胞对弱光的灵敏度高，对强光失去作用；锥状细胞在强光下才起作用，产生色感，分辨细节。在弱光下杆状细胞起作用，只能看到黑白景象；强光下锥状细胞起作用，能分辨颜色和细节。电视系统中只考虑锥状细胞的视觉特性。视敏特性视敏特性是指人眼对不同波长的光具有不同灵敏度的特性，即对辐射功率相同的各色光具有不同的亮度感觉。在相同辐射功率的条件下，人眼感到最亮的光是黄绿光（555nm），感觉最暗的光是红光和紫光。视敏特性可用视敏函数和相对视敏函数来描述。亮度感觉亮度视觉范围：人眼能够感觉到的亮度范围。这个范围很大，可达109：1。人眼总的视觉范围很宽，但不能在同一时间感受这么大的亮度范围。当平均亮度适中时，亮度范围为1000：1；平均亮度较高或较低时亮度范围只有10：1；通常情况下为100：1；电影银幕亮度范围大致为100：1；显像管亮度范围约为30：1。人眼对景物亮度的主观感觉不仅取决于景物实际亮度值，而且还与周围环境的平均亮度有关。人眼的明暗感觉是相对的，在不同环境亮度下，对同一亮度的主观感觉会不同。人眼的彩色视觉人眼的锥状细胞有三种，分别对红、绿、蓝三种色光最敏感，称为红感细胞、绿感细胞、蓝感细胞。当一束光射入人眼时，三种锥状细胞就会产生不同的反应，不同颜色的光对三种锥状细胞的刺激量是不同的，产生的颜色视觉各异，使人能够分辨出各种颜色。人眼的分辨力人眼分辨景物细节的能力是有限的。人眼分辨景物细节的能力称为分辨力，分辨力的大小用分辨角表示，分辨角也称视敏角或称视角。视力正常的人在中等亮度和中等对比度情况下，观察静止图像时，人眼能分辨的最小视角约为11.5。人眼的分辨力因人而异，分辨力还与景物照度和对比度有关。人眼的视觉暂留当人们所见到的物体突然从眼前离开时，物体在视网膜上的影像并非同时消失，而会短暂的保留在视觉中，这种现象叫视觉暂留。视觉暂留的时间长短与光线的颜色，强弱，观看时间长短有关，一般在1/20秒左右。人眼的视觉暂留在电视技术中得到了具体应用，成为顺序扫描分解与合成电视图象的基础。由于视觉惰性的残留时间有一定限度，当作用人眼的光脉冲重复频率不够高时，人眼已能分辨出有光和无光的亮度差别，因而产生一明一暗的感觉，这种现象称为闪烁效应。当光脉冲的重复频率增加到某个数值时，人眼觉察不到有闪烁效应，而是一个连续的感觉，我们把刚好感觉不到有闪烁效应的频率称为临界闪烁频率，并用fK表示。利用断续投影进行测试，结果当重复频率超过每秒48次时，绝大多数人不再感觉闪烁，48次/秒就成了人眼不感到闪烁的临界闪烁频率。电视应当满足这个要求，每秒画面改换的次数应当大于(或等于)48。 在电视技术中，临界闪烁频率是决定其场扫描频率的主要因素之一。视觉心理人们在日常生活中，积累了大量有关物体“动”的经验，在观察“动”的过程中