谈谈人的视觉特性与电视的关系精编版Word文件下载.docx
《谈谈人的视觉特性与电视的关系精编版Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《谈谈人的视觉特性与电视的关系精编版Word文件下载.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
将这种伴随着观看者移动所产生的对象物间相互位置关系的变化，称为运动视差。
由此可感知出观看者所见对象间的前后关系。
假如基本上是由单眼获取的信息，便会产生有效动作的运动视差，称为单眼运动视差。
运动视差对双眼皆可有效动作，而且这种运动视差对远处的对象也是有效的。
（3）由双眼观看信息所构成的立体视觉
下面介绍生理信息中，由双眼获取信息的动作，重点介绍聚散、辐辏作用及双眼视差。
1.辐辏作用
当用双眼观看对象景物时，为将注视点在双眼的中央凹处形成图像，使双眼向内侧回转。
回转时，两眼视线所形成的夹角称为辐辏角。
该辐辏角与至对象物的距离成反比，故可用于判断至对象物的距离。
但在对象物处于较近的情况下，辐辏角的变化量也较大，而当至对象物的距离较远时，辐辏角的变化量也较小，检测性能会明显下降。
利用辐辏角可检测的距离约在20m。
2.双眼视差
人的双眼瞳孔约相距65㎜。
故在视网膜上形成的图像，左右眼是不一样的，会产生细微的差别，将其称为双眼视差，可将其用于观看对象物的前后相对位置关系。
这种视差的检测性能具有与最小分辨力同样的精度，直至数十米远仍有效。
在视觉系统的处理过程中，假如将这种双眼视差变成反映纵深立体向的位置信息，便可检测出所观看景物对象的前后关系。
目前众多立体图像显示装置在显示图像时，对应双眼视差分别显示出左右眼的两幅图像，使观看者能直接观看到，从而获得具有纵深立体感的图像。
（4）由心理和经验因素获得的立体视觉效果
下面将介绍在有关纵深立体感的信息中，心理和经验上的主要因素。
主要有物体的大小和重叠状况、表面规则纹理细节等几何外形尺寸信息，以及阴影、亮暗及对比度等光学信息。
1.几何因素
所谓几何因素是指物体的大小和相对位置、重叠性及表面粗细度等。
从日常生活经验来看，在已确知对象物体大小的场合，当视网膜上物体的成像较大时，可判断出物体离得较近，成像较小时，则物体离得远些。
在这种判断过程中，是否对物体大小具有明确的概念，成为判断之关键。
对象的相对位置与重叠性是指类似风景图片中的情况，远处的景物在照片的上方，近处的景物则在照片的下方。
由此可知，在视野中，处于上方的应当在远处，而下方的景物则在近处。
此外，前面的景物会将后面的某些景物遮蔽掉。
这种遮蔽与被遮蔽的关系，也是反映出物体前后位置关系的一种信息。
当物体表面纹理有粗细变化时，表面显得较为细致一定是从远处所见，反之，近处细看定会显得粗糙。
将这种表面纹理的粗细变化称为密度阶梯，也是反映出纵深立体感的一种信息。
2.光学因素
光学因素主要有阴影。
阴影是由于光线被物体遮挡才会产生的。
阴影分为物体自身产生的阴影及在其他面上投影所产生的阴影两种。
利用这种阴影可判断出景物的立体构造或位置关系。
这是属于一种与日常生活经验进行比较并作出心理判断的结果。
除阴影外，对比度、色度、色调、鲜明度及清晰度等诸因素值都会随观看距离增大而下降，故距观看对象越远，其对比度、色度及清晰度便会越低，反之亦然，由此产生出远近感。
（5）立体视觉的发展趋势
立体视觉的基本机理是从两个视点观看同一景物，以获取景物在不同视角下的图像，借助三角测量机理算出图像像素间的位置偏差（即视差）来获得立体三维信息。
立体视觉的研究工作始于20世纪60年代中期美国MIT公司的Robert的工作。
他将以往的平面二维图像分析扩展至立体三维景物，这标志着立体视觉技术的问世，并在随后30余年迅速发展成为一门新兴学科。
立体视觉在电视等众多领域内获得广泛的应用。
自20世纪70年代立体视觉计算理论出现以来，立体视觉技术得到了迅速的发展。
立体视觉理论属于一门涉及面颇广且迄今尚未发展成熟的学科。
目前立体视觉的众多应用都是针对解决具体工程问题而提出的。
对立体三维场景的恢复基本上局限于景物的可视部分。
利用局部信息恢复景物完整的表面信息技术难度较大。
目前的研究方向主要有如下几点：
①由传统的双目视觉向多目视觉，静态视觉向动态视觉发展。
通过增加信息输入降低视觉计算的技术难度。
②向智能化方向发展，建立基于知识的、模型的及规则的立体视觉方法。
③算法的并行化，采用并行流水线机制及专用的信号处理器件，增强立体视觉系统的实用性。
④随着对人眼立体视觉系统的深入研究，利用视觉梯度对图像匹配的过程进行约束，形成了一系列算法用以提高立体视觉系统的实用性。
⑤利用对人眼选取性注视机制的研究及主动视觉的方法解决视觉计算病态结构问题，选取性注视机制将不适定问题转变为适定问题，并在已知摄像机的外部参数情况下，将非线性问题转变为线性问题。
⑥强调场景与任务的约束。
针对不同的应用用途优化选取各部分，建立有目的和面向多任务的立体视觉系统。
立体视觉属于一门多学科的交叉综合性学科，正吸引着大批包括生理、心理、物理、数学、控制及计算机视觉等多学科的研究人员应用不同的技术手段对其进行更为深入的研究，它不仅有着重大的理论价值，而且还有广阔的电视工程应用前景。
6.运动的感觉
近年来，不仅可通过电视机显示图像信息，而且计算机也可利用终端显示器显示动态图像信息。
显示器上的动态图像是由一系列稍有动作差异的静态画面连续播放形成的。
当一系列静态画面在一定时间内连续出现时，人的视觉系统便会观看到动态动作，将这种视觉特性称为视在运动，它是很久以来已为人所知的一种视觉特性。
与此相对，将因观看对象物的位置随时间连续变化而产生的最基本的运动感觉，称为实际运动。
有关运动感觉机理的研究是显示非自然动态图像的重要研究课题，本节介绍作为动作感觉基础的视觉机理。
1.运动视觉信息
先介绍一下当外界某个对象物动作时，要观看该动作需采集哪些信息。
一是对象物和背景在视网膜上的相对变位，二是当注视连续运动的对象物时，所产生的随从性眼球运动的响应。
下面研究一下当在视野内有正在移动的景物时，该对象物和背景在视网膜上的动作状态。
先考虑在注视移动对象物的情况，这时，正在运动着的对象物的成像通常被投影在视网膜上的相同位置上，而背景的图像沿着与物体移动方向相反的方向运动。
此外，当注视于背景内的某处时，背景的像在视网膜上呈静止状态，对象物的像沿移动方向运动。
通常人眼不光注视着对象物或背景中的某一点，而是到处观看而频频在运动。
在这种场合下，视网膜上的像移动受到对象物、背景及眼球运动的影响会产生出各种的变化。
但视网膜上对象物与背景成像的相对位置关系，通常是保持恒定不变。
假如人的运动感觉常以稳定的状态感知对象物的动作，则可认为视网膜上相对位置信息对运动感觉起着重要的作用。
下面再探讨一下如何感知在黑暗中移动的小亮点的情况。
这时，未必有使人感知背景移动所必需的绝对信息。
在这种场合下，可考虑利用与眼球动作有关的信息。
但在这样黑暗的背景中，对小亮点动态的感觉是不太稳定的，比如即使小亮点静止而看上去好象在摇动的情况。
假如在小亮点的四周用静止的框将其包围起来，则对亮点的动态感觉便会格外稳定，对静止的小亮点也只会感觉到静止了。
由此可见，视网膜上的相对位置关系和基准点对运动的感觉至关重要。
2.对运动速度的感觉与速度分辨阈值
对于对象物实际的移动速度，能感觉到什么程度呢？
实际感觉的运动速度会随运动方向而不同。
在人的感觉上，水平方向比垂直方向，远的方向比近的方向动作更快。
将能分清对象物的速度变化或对象物间的速度差的最小值称为运动分辨阈值。
它会受到诸如对象物的大小、形状、亮暗程度、运动方向及观看条件等因素的影响。
但假如基准面的运动速度很快，分辨阈值也会变大，在速度差为基准速度的百分之几至百分之十几的范围内，皆可分辨出来。
当基准对象物静止时，运动分辨阈值约为1‘~2’/s，而当没有基准对象物时，该值约为其10~20倍。
3.运动残像
在连续观看沿一定方向运动的对象后，即使其静止下来也会感到它还在运动，这种现象称为残像（即运动残效，motion
after
effect）。
例如，对流落的瀑布水帘注视数分钟后，立刻将目光移至旁边的景物上，会感觉到理应静止的景色也好象在移动。
研究一下这种运动残像的原因，有人认为是由于大脑皮层内存在着某种细胞的适应性所致。
它们对某个方向的运动响应具有一定的选择性。
这些选择方向的细胞，对某个方向的运动具有颇大的响应，而对静止或朝不同方向的运动则几乎无响应，假如该类细胞持续长时间活动，当运动突然停止时，产生的自发活动电位便降低，相对而言便好象对反方向的运动产生出活动状态，结果导致感觉到产生反向的运动。
这种运动残像效应对纵深立体向也会发生作用。
通常，假如连续观看远去的或接近的对象后，对静止的物体也会感觉到好象在沿相反向运动似的。
4.视在运动
下面将介绍当处于视野内不同位置的对象出现或消失时所观看到的运动（视在运动）现象。
所谓视在运动（apparent
motion）广义上是指对实际上未动的观看对象感觉上好象在运动的现象。
在实际的电影或电视中，影像的动作并非用两帧画面便可结束，经常是数十帧画面连续播放，这种连续产生亮灭移动场合的视在运动的条件与上述只有两个对象运动的情况有很大的差别。
在专注于背景一个点的固定视觉场合与注视运动对象时眼球产生追踪动作时的随从视觉的场合，无论何种场合，只要是在对象间的距离及出现的时间间隔十分长的条件下，两种图形同时出现时，对其动作的印象与感觉是相同的。
由此说明，在时间间隔短一些的条件下，其状况会有很大的差别。
因此，在周期约50ms以下获得稳定的运动感觉条件下，与固定视觉比较，追随视觉方面的动态范围更宽阔些，即对象间的偏移更大，动作速度更快，在通常的电影与电视的条件下，可观看到稳定的动作影像。
对该领域内与实际运动相同的动感机理也在探讨之中。
5.视觉的动态分辨率
当观看运动着的对象物时，视力或图像分辨率通常都会下降。
在电视摄像机等图像传感器中，进行场景存储处理时，便会产生出这种模糊的现象。
这相当于拍摄对象的动作速度比光学照相机快门速度快时所出现的图像模糊情况。
而用CCD摄像机拍摄快速运动的对象时，由于使用电子快门，存储蓄积时间较短，便可防止这种模糊现象的出现。
此外，由计算机生成的图像，不会产生出这种问题。
即使在图像显示中，由于眼球的随从性运动与积分效应，实际效果图像中也会产生出类似的模糊现象。
由于随从性运动，眼球会随对象物沿运动方向连续移动，因此，显示的时间较长且视线在表示静止着的对象上移动。
这期间，视线以将通过对象的光刺激累积起来的方式作出响应。
因此，假如相继出现的画面时间与时间间隔（场影周期）相比并不十分短的话，便会产生与类似空间采样脉冲宽度过宽时等效的模糊现象。
这种现象在象LCD等那样，显示时间几乎覆盖了整个时间间隔的保持型显示器中。
上述空间采样区间的宽度为一个场景期间视线在电视屏上的移动距离，约等于对象物的变位距离。
对象的动作速度越快，其动态图像分辨率的降低便越明显。
杨浦区高三英语一模答案2018
四、形觉特性及其在电视领域中的应用
1、视野
视野是指当眼球向正前方注视时，所能观看到的空间范围。
图7示出为正常双眼的视野范围。
其耳外侧可达104°
升级会员 