数字图像处理 读书笔记三 人眼的亮度辨别能力

前文 数字图像处理 读书笔记二 眼睛的构造 已经描述了眼睛的基本构造和亮度适应级别。现在更具体的总结书中的亮度辨别(Brightness discrimination)问题。

几个基本定义，参考：

http://wenwen.soso.com/z/q179268904.htm?sp=1001&pos=0&ch=2013ww.tw.xgzs

http://wenwen.soso.com/z/q315826158.htm

反射表面是由折射率不同的两种 材料的物理边界如空气和组织的界面组成

反射定义为电磁辐射在入射表面上的返回，分为：有镜面反射和漫反射。

漫反射是生物组织的一个 共同现象，因为它们没有一个像光学反射面的表面那样的抛光表面。

韦伯比(Weber ratio) 用来表达亮度辨别能力, 公式是：ΔIc/I 。 这和一个实验有关系，一块很大的占据观察者全部视野的漫反射体（可能是毛玻璃），背后用强度I的光线照射。然后增加光的强度，增加的部分用变量ΔI表示。当观察者察觉到亮度变化时，取该值的50%，用变量ΔIc表示，并计算ΔIc/I的值，越小说明观察者的亮度辨别能力越好。反之这个观察者眼睛不咋的。

前文已经提到，对数可以用来做放大器。下面的图表X和Y轴都用了对数做放大。

可以看出，在客观亮度较小时，韦伯比较大，因此人眼此时的亮度辨别能力较差。

随着客观亮度的增加，韦伯比变小，人眼亮度辨别能力增强。

不过简单的函数并不能完全解释亮度辨别能力。

马赫带(Mach bands)描述了视觉的上冲和下冲现象。

同时对比(Simultaneous contrast)解释了不同的背景下的同一物体被观测出来的亮度不一样。

另外还有被深入理解的“错觉”(Optical illusion)。