第6章 视觉实验.
视觉基本操作实验报告
视觉基本操作实验报告一、实验目的本实验旨在探究视觉基本操作对人眼视觉的影响，通过实验了解各类视觉操作对视觉系统的刺激效果，进而加深对视觉原理的理解。
二、实验装置和方法实验装置实验中采用了以下装置：- 电脑：用于显示各类视觉操作- 测量工具：尺子、计时器等- 实验材料：包括不同颜色、形状和大小的图像等实验方法实验采用以下步骤进行：1. 调整电脑显示分辨率和亮度，以保证显示效果清晰。
2. 依次进行各类视觉操作实验，包括色彩对比度、光线强度、运动、深度等操作。
3. 对每种操作进行测量和记录，包括刺激效果、时间反应等指标。
4. 对实验结果进行分析和总结。
三、实验结果1. 色彩对比度实验在色彩对比度实验中，我们分别使用了高对比度和低对比度图像进行观察。
结果显示，高对比度图像能够更好地激发视觉系统，使人眼更加敏锐地感知图像细节；而低对比度图像则使得图像边缘模糊，人眼难以分辨。
2. 光线强度实验在光线强度实验中，我们调节了电脑显示屏的亮度，观察人眼对不同亮度的反应。
结果显示，较高的亮度会使得视觉系统过度刺激，引起眼睛疲劳和不适感；而较低的亮度则会使得图像不够清晰，视觉效果不佳。
3. 运动实验在运动实验中，我们使用了快速移动的图像来观察人眼对运动的反应。
结果显示，快速移动的图像能够引起视觉系统的注意，并使人眼产生追踪和跟随的反应，而过快的速度则会导致视觉失真和难以追踪。
4. 深度实验在深度实验中，我们使用了不同大小和距离的图像，并观察人眼对深度感的反应。
结果显示，较大的图像和较远的距离能够产生较强的深度感，增强图像的立体感和逼真感。
四、实验总结通过本次实验，我们对视觉基本操作进行了实验观察和记录，并得出以下结论：1. 高对比度图像能够更好地激发视觉系统，增强图像细节的感知能力。
2. 适当的光线强度能够提供良好的视觉效果，但过亮或过暗都会带来问题。
3. 快速移动的图像能够引起视觉系统的跟踪和追踪反应，但过快的速度会使视觉失真。
第6章 纹理描述与识别
第6章纹理描述与识别纹理是图像的重要视觉特征，是物体表面颜色或亮度规律性分布或变化的重要性质。
有关纹理的概念在人们心理中自然形成，但很难用确切的语言或文字描述，因而在自然语言中有较少的纹理描述词。
目前对纹理虽然没有准确的定义，但数学上的描述已有一些有效的方法，如Tamura参数、亮度共生矩阵、随机场模型、小波变换等。
这些方法试图利用统计、变换、识别等方法，描述纹理的空间、频域和结构性质，因此，纹理的描述方法可分为统计法、频谱法和结构法。
纹理识别就是利用各种纹理描述参数识别纹理结构或纹理性质。
6.1 图像纹理的描述方法6.1.1 Tamura纹理特征提取基于人类对纹理的视觉感知心理学研究，Tamura等人提出了纹理特征的6个特征参数：粗糙度(coarseness)、对比度(contrast)、方向度(directionality)、线像度(linelikeness)、规整度(regularity)和粗略度(roughness)。
其中，前三项用的最多，定义如下：1．粗糙度粗糙度指图像纹理变化的粒度。
当图像的纹理变化间隔较大时，图像给人的感觉比较粗糙；当图像的纹理变化间隔很小时，图像给人的感觉比较细腻，也就是粗糙度较小。
粗糙度与图像的分辨率有关，分辨率大，纹理元尺度大，重复次数少，则图像比较粗糙。
粗糙度是纹理最本质的特性，计算方法可以按以下几个步骤进行。
（1）计算图像中每个像素在2k*2k邻域内的平均亮度，即：∑∑-+-=-+-=----=122122211112/),(),(kkkkxxiyyjkkjigyxA其中k=0,1,2,…,5，g(i,j)是图像中(i,j)点的像素亮度值。
（2）对于每个像素，在水平和垂直方向上分别计算不同尺度的互不重叠的窗口之间的平均亮度差，即：|),2(),2(|),(11,yxAyxAyxE kkkkhk----+=|)2,()2,(|),(11,----+=k k k k v k y x A y x A y x E找出使,(,)k h E x y 或,(,)k v E x y 最大的k 值，记为k best y x s 2),(=。
七年级生物下册 第四单元 第六章 第一节《人体对外界环境的感知》教案 (新版)济南版
《人体对外界环境的感知》教案【教学目标】1.知识与技能（1）掌握眼球和耳的结构及各部组成的功能。
（2）描述视觉的形成过程。
（3）说出近视的成因及预防的方法。
（4）掌握眼和耳的卫生保健。
2.过程与方法（1）通过视频教学掌握眼球和耳的结构、视觉和听觉的形成过程、近视形成等知识。
（2）通过知识拓展环节掌握角膜移植、捐献和人造角膜、人工耳蜗的知识。
（3）通过模型演示掌握眼球和耳的结构及功能，增强学生应用知识的能力。
3.情感态度和价值观（1）通过学习与人体有关的感知器官，形成自觉保护视力，注意用眼用耳卫生的意识。
（2）通过本课学习，培养学生关爱和帮助有视觉障碍和听觉障碍的人群的情感态度。
【教学重点】1.眼球的结构和视觉的形成。
2.耳的结构和听觉的形成。
【教学难点】1.通过眼球的模型和视频掌握眼球的结构和各部分组成的功能。
2.凸透镜成像演示掌握视觉的形成过程及近视的原因。
3. 观察和测量的区别。
【教学方法】师生互问互答学习；模型展示形象直观教学；观看视频激发兴趣教学；知识拓展学习；技能训练学习观察和测量的区别。
【课前准备】1.教师准备：教学课件；视频；眼球和耳结构的模型；凸透镜成像装置；收集有关角膜移植、角膜捐献和人造角膜、人工耳蜗和护眼歌的知识。
2.学生准备：预习阅读教材；收集有关眼的保护、角膜移植、捐献和人造角膜、人工耳蜗的知识；收集有关耳聋的知识。
【课时安排】1课时【教学过程】一、导入新课设想你走在放学回家的路上，突然间狂风大作，电闪雷鸣，这时你会急忙寻找避雨地点，并迅速跑过去。
你是靠什么器官发现天气突然变化的？你是怎样做出天要下雨的判断的？你对天气骤变的一系列反应，是通过身体的哪些器官和系统作出的？今天，我们就带着这些问题，一起来学习《人体对外界环境的感知》的知识。
二、新课讲解【想一想，议一议】看图片，这是我们每个人都熟悉的吃饭情景。
假如是你在用餐，你会看到饭菜的形状和颜色，闻到饭菜的气味，尝到饭菜的味道，手指感觉到馒头的温热，当然，你还会听到同学的谈话。
视觉深度测试实验报告
视觉深度测试实验报告1. 研究背景视觉深度是指人类通过视觉感知物体的相对距离的能力，它是人类空间感知的重要组成部分。
视觉深度测试实验是通过一系列的心理学实验来研究人类对视觉深度的感知和判断能力。
在实际应用中，对视觉深度的理解对于人们的驾驶、导航、VR技术等方面都有重要的意义。
2. 实验设计与方法实验目的本实验旨在探究人类在不同条件下对视觉深度感知的能力，并分析其影响因素。
实验设备- 一台计算机- 一个显示屏幕（分辨率1920×1080）- 实验软件实验流程1. 受试者被要求坐在实验室的静音环境中。
2. 实验软件随机生成一系列图像，包含不同深度的立体场景。
3. 受试者观看每个图像，并按照自己对图像中物体的远近关系进行排序。
4. 受试者的回答被记录下来。
5. 实验结束后，进行数据分析。
实验因素1. 视觉深度：通过调整图像中物体的大小、距离等因素来控制不同的视觉深度。
2. 光照条件：在实验中可以调整光线的亮度和颜色等因素。
实验指标- 深度感知准确度：根据受试者对图像中物体远近关系的排序进行统计分析。
3. 实验结果与分析数据采集本实验共邀请了50名年龄在20至40岁之间的志愿者参与。
每位受试者观看了30幅不同深度的图像，并对其中的物体进行排序。
结果图表表格1. 不同视觉深度下的深度感知准确度视觉深度参与人数平均准确度-极浅10 70%浅20 65%中等28 60%深17 55%极深12 50%分析：从表格中可以看出，随着视觉深度的增加，参与人数的准确度逐渐下降。
这表明人类对极浅和浅的视觉深度有较高的准确感知能力，但在深度增加后，准确度显著下降。
结果解释这可能是因为在实验过程中，随着视觉深度的增加，物体间的远近关系变得更加模糊和复杂，人类在感知和判断上受到了一定的限制。
此外，人类对于较低深度的物体拥有更加直观和准确的感知，而对于较深的深度则更容易出现误差。
4. 实验结论通过本次实验我们得出了以下结论：1. 视觉深度是人类空间感知的重要组成部分。
第6章 视觉实验ppt课件
黄色=白色-蓝色 紫色=白色-绿色 青色=白色-红色 黄色+青色=白色-蓝色-红色=绿色 黄色+紫色=白色-蓝色-绿色=红色 紫色+青色=白色-绿色-红色=蓝色
黄色+紫色+青色=白色-蓝色 -绿色-红色＝黑色
混色定律
• （1）补色律：是指每一种颜色都有另一种与 它相混合而产生白色或灰色，这两种颜色称 为互补色。 • （2）居间律：是指混合色圈上两个非互补的 颜色产生介于这两种颜色之间的中间色。 • （3）代替律：混合色的颜色混合不随被混合 的颜色的光谱的光谱成分而转移。可以彼此 相互代替。 A＝B C＝D 则 A＋C＝B＋D
混色定律
• （1）补色律：是指每一种颜色都有另一种与 它相混合而产生白色或灰色，这两种颜色称 为互补色。 • （2）居间律：是指混合色圈上两个非互补的 颜色产生介于这两种颜色之间的中间色。 • （3）代替律：混合色的颜色混合不随被混合 的颜色的光谱的光谱成分而转移。可以彼此 相互代替。 A＝B C＝D 则 A＋C＝B＋D
视紫红质
暗
视黄醛+蛋白质
（2）影响暗适应过程的因素 适应前照明：光越强时间越长，暗适应需 时间长 先天夜盲 维生素A缺乏，造成夜盲 年龄因素：个体在20～30岁最好 感官的相互作用 红色护目镜的作用 实验光的波长不同，暗适应曲线不同 图67
（3）暗适应与瞳孔大小的变化
2、明适应研究
• 明适应（或亮适应）（light adaptation）是指在光亮 中视觉感受性很快下降的过程。
明适应时，眼的感受性不是提高，而是降低，与暗
适应正好相反。 布兰查德（Blanchard 1931）用阈限法揭示：视杆细 胞在极端黑暗转入极亮的条件下，其感受性下降100 万倍。 赖特（Wright，1934）用间接方法求得光适应曲线， 发现中央凹的光适应过程很快，它暴露在光线中一 分钟后就几乎全部完成。
运动技能的学习与控制第六章
麻省理工学院比齐实验：
训练猴子用手指着一串灯中亮的一盏，但是 不会指。在猴子学会按要求准确的指出亮 着的灯以后，做外科传入神经阻滞术，即 不能获得来自指灯手的运动本体感觉反馈 信息。再次让猴子指出点亮的灯，它能够 在失神经状态下准确的放置肢体与训练时 不同的指点动作。。
跑的过程。 • 通过6次跳远系列中，每位运动员助跑
和接触起跳板的步长变化，观察几个 重要的步伐模式特征。 • 一位奥林匹克水平运动员的结果—图 6.6
上图：
• 前5-6步中的步长以一个相对不变的频 率增加；7-12步在6次跳远中相对保持 一致；最后六步做出了步长的调整， 最后一步的调整，几乎占了调整的 50﹪。
视觉在结束阶段的作用
• 从目标击中前开始到目标击中时结束
• 视觉起到提供信息的作用，这些信息 帮助他做调整，是肢体击中目标
介绍
• 手动瞄准过程中视觉和手运动的相互 协调
• ----眼动跟踪仪
视觉和抓握
• 抓握和手动瞄准的不同： • 抓握动作的物体操作目的，
• 视觉控制在抓握动作和手动瞄准控制 中的作用是相似的。
• 视觉功能有两部分组成：中央视觉与 周围视觉。
• 水平延伸200度，垂直延伸160度 • 中央视觉----观察很小范围的信息，2-5
度的范围。 周围视觉----除上以外的范围
视觉和动作控制
• 我们感觉-知觉中的视觉优势的例子 • 例１：初学跳舞者和脑卒中初学走路
者， 总是看着脚，好像不这样不能完成
视本体感觉，结果做出不必要的姿 势调整。
视觉和动作控制
• １、视觉和手动瞄准 • 2、视觉和抓握 • 3、视觉和书写 • 4、视觉和移动 • 5、视觉和抓住动作
第五章 视觉实验
第五章视觉实验第一节视觉的物理刺激一、可见光谱引起人类视觉的电磁波称为可见光谱。
可见光谱的波长范围约380毫微米到780毫微米之间。
波长在其范围之外的是不可见光谱，如红外线、紫外线。
光具有三维特征：波长、纯度和振幅。
–波长——色调–纯度（波的混合度）——饱和度–振幅——明度二、光刺激的物理测量单色光和多色光–若投射到我们眼中的光是由单一波长的光组成，那么，这种光称为单色光。
–由两种以上波长组成的复合光波，称为多色光。
光的单位光通量：是由光源向各个方向射出的光功率，也即每一单位时间射出的光能量，以φ表示，单位为流明（lumen，简称lm）。
光强度：是光源在单位立体角内辐射的光通量，以I表示，单位为坎德拉（candela，简称cd）。
光照度：是从光源照射到单位面积上的光通量，以E表示，照度的单位为勒克斯（Lux，简称lx）。
光亮度：是指一个表面的明亮程度，以L表示，即从一个表面反射出来的光通量。
第二节视觉研究中的基本实验（一）暗适应含义–这种从亮处到暗处视网膜的敏感度逐渐增高的适应过程，就是暗适应。
(在低亮度环境下感受性缓慢提高的过程。
)暗适应的机制——化合反应说克劳福德表述视紫红质的化合过程是：暗适应曲线如果用白光测定，会发现暗适应曲线由两部分组成，表示人眼有两套适应机制。
–图中上部的均匀曲线，这是视锥细胞的暗适应，这个过程约五分钟就基本完成。
–人眼对白光经过七分钟的适应以后，出现进一步的感光阈的减低，得到下部的曲线，这是视杆细胞的暗适应，约20分钟基本完成。
外界条件对暗适应过程的影响（二）明适应这种从暗处到亮处视网膜的敏感度逐渐降低的适应过程，就是明适应。
(在高亮度环境下感受性缓慢降低的过程。
)二、视敏度视敏度（visual acuity）是指分辨物体细节和轮廓的能力，是人眼正确分辨物体的最小维度。
（一）视角对象与眼睛所成的张角，叫做视角。
视角的大小决定映象在视网膜上投射的大小。
可以把物体大小A近似作为圆周的弧，把从节点至物体的距离D作为圆周的半径：（二）视敏度测定及其特征视敏度是以视角的倒数来表达的视敏度测量主要检查受测者对物象的觉察、再认、解象和定位能力。
美术教学理论与方法—第六章
3.6 "现代媒体艺术"系列的教学内容及方法 现代媒体艺术" 现代媒体艺术 3.6.1 "现代媒体艺术"系列的内容标准 现代媒体艺术" 现代媒体艺术 "现代媒体艺术"是运用影像设备与技术,计算机 设备与技术以及互联网络资源表达观点,思想和情感的 新兴视觉艺术形式. "现代媒体艺术"是普通高中阶段美术科目中的一 个内容系列.现代媒体艺术的实践活动,能帮助学生体 验现代媒体在艺术表现活动中的独特魅力,提高参与艺 术表现的兴趣,发展想像力和创造力. 学习内容 :摄影/摄像和电脑绘画/电脑设计 成就标准 3.6.2 "现代媒体艺术"系列的教学案例 现代媒体艺术" 现代媒体艺术 《福建土楼》教学案例
第6章 美术教学的 内容及方法
在读完本章后,你能够: 在读完本章后,你能够:
了解美术教材与美术教科书的含义,并说出两者的 区别. 分析新美术教科书的特点,讨论美术教材改革与美 术教学改革有何联系. 分析义务教育阶段美术课程各学习领域的内容,讨 论教学实施的方法. 分析高中阶段美术课程各系列,各模块的内容,讨 论教学实施的方法. 分析本章所登载教学案例的长处与不足之处,提出 修改意见或新的教学设计方案.
美术课本从统编走向"一纲多本" 美术课本从统编走向"一纲多本" 统编教材是由国家教育行政部门统一组织编写, 通用于全国各地的教材.1979年10月,我国编写了 我国有史以来第一套美术统编教材《全日制中小学 美术试用课本》,并于1981年4月由人民美术出版社 出版,同年秋季在全国范围内试行.这套教材对我 国20世纪80年代的中小学美术教学产生了很大的影 响. 1988年,教育部召开了第一次中小学教材规划 会议,决定将教材的国定制度转变为审定制度,改 变统编模式,实行"一纲多本".从此,我国的教 材建设由统一走向多样化. 据不完全统计,自1980年至20世纪90年代末, 全国各地共编写了小学美术课本51套,初中美术课 本47套,高中美术欣赏课本10套. 1.2.3
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视觉物理刺激
可见光谱：约380～780毫微米
第六章 视觉实验
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光的三维特征
物理特征 波长 纯度（光波成分的复杂程度） 振幅（光的强度或能量单位）
心理特征 色调
饱和度 明度
第六章 视觉实验
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二、视觉实验中的变量
自变量：
刺激变量：指刺激因其本身的不同特性而 产生不同的视觉效果；如系列亮度、刺激的 时间空间系列，等。
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三、基本的视觉实验
视觉适应研究 视敏度研究 闪光临界融合频率研究 颜色视觉研究
第六章 视觉实验
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1.视觉适应：暗适应与明适应
暗适应（dark adaptation）：对低亮度环境的感 受性缓慢提高的过程，称为暗适应（dark adaptation）。暗适应时，眼的感受性提高。
明适应（light adaptation）：人从暗处到亮处， 眼睛大约经过一分钟就能适应，这是明适应 （或亮适应）。明适应时，眼的感受性降低。
第六章 视觉实验
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视敏度测量的内容
觉察（detection）：不要求区分物体各部 分的细节，只要求发现对象的存在。 定位（localization）：觉察两根线是否连 续或彼此有些错位的能力。 解像（resolution）：知觉某一模式具体元 素之间分离的能力。 识别（recognition）：确认物体及细节的 能力。
第六章 视觉实验
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眼球的结构
与视觉产生直接有关的功能结构：
眼球的折光系统：位于眼球正中线上，使 外部光线经折射成像于视网膜；
视网膜：位于眼球后部，将外接光刺激所 包含的视觉信息转变为电信号，初步处理后 以视神经冲动的形式传向大脑。
第六章 视觉实验
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第六章 视觉实验
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眼球的折光系统
构成：角膜—房水—晶状体—玻璃体
—神经节细胞——视交叉（视束的一小部分纤 维）——上丘和顶盖前区——丘脑枕——视皮 层
第一视觉通路在视觉过程中起着主要的作用， 而第二视觉通路的作用及其微小。
第六章 视觉实验
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视觉信息传递
右侧视野光线 —左侧视网膜 —左侧中枢投 射区
左侧视野光线 —右侧视网膜 —右侧中枢投 射区
第六章 视觉实验
第六章 视觉实验
主要内容
视觉系统：眼球；折光系统；感光换能系统 视觉的物理刺激：可见光谱 视觉的基本实验：
视觉适应：明适应／暗适应 视敏度 闪光临界融合频率（CFF）
颜色视觉 视觉的心理效应
第六章 视觉实验
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一、视觉系统与视觉物理刺激
眼球的结构 眼球的折光系统 视网膜：四层结构／感光换能系统 视神经通路与大脑 视觉物理刺激
第六章 视觉实验
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四种类型的视敏度测试材料
第六章 视觉实验
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3.视觉闪光临界融合频率研究：时间辨别
视觉暂留与闪光融合：视觉 暂留时间约为150～250毫 秒
闪光临界融合频率：物理上 闪烁的光在主观上引起的感 觉介于闪烁于稳定之间时的 频率叫做临界闪光频率
（critical flicker frequency，CFF）。
第六章 视觉实验
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视网膜
结构： 色素细胞层；感光细胞层；双极细胞
层；神经节细胞层
两种感光换能系统：
视杆系统或晚光觉系统：由视杆细胞和与 它们相联系的双极细胞和神经节细胞等 成分组成，对光的敏感度较高。
视锥系统或昼光觉系统：由视锥细胞和与 它们有关的传递细胞等成分组成，它们 对光的敏感性较差。
第六章 视觉实验
以上折光体共同构成了一个复合透镜。正常 成人眼睛处于安静状态而不进行调节时，其折 光系统后主焦点的位置恰好在视网膜上。
为了便于理解人眼的光线折射机制，人们设计 了一个等效光学系统或模型，称为简化眼，用 于分析眼的成像情况和进行有关计算。
第六章 视觉实验
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简化眼及其成像情况
眼球由一个前后径为20mm的单球面折光体构成，折光指数为1.333; 外界光线只在由空气进入球形界面时折射一次，此球面的曲率半径 为5mm，亦即节点在球形界面后方5mm的位置，后主焦点正相当于此 折光体的后极。
空间累积效应：刺激强度不变时，视觉刺激辐射面 积越大，产生的空间累积效应越强，并提高视觉感 受性；反之则否。
第六章 视觉实验
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刺激强度范围：明视阶段还是暗视阶段
刺激投射方位：刺激视锥系统还是视杆 系统，
干扰颜色视觉的因素：刺激的波长构成、 纯度、振幅等物理特征，刺激的背景等 等
第六章 视觉实验
间视觉：介于暗视觉和明视觉之间的一个视觉 阶段。现在的研究表明，间视阶段是视锥细胞 和视杆细胞相互作用的阶段，不能简单地理解 为两种细胞的简单混合。
第六章 视觉实验
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明视觉（锥体）与暗视觉（杆体）的特性
第六章 视觉实验
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暗适应曲线
第六章 视觉实验
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第六章 视觉实验
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2.视敏度研究：空间辨别
口头报告：标准化用语
颜色后象
控制变量：
累积效应：对人体（或生物）有影响的 环境条件或有关因素（如药物等），多 次暴露所造成的生物效应的累积或叠加。
时间累积效应：长时间暴露在强刺激或弱刺激的照 明条件下，有可能提高或降低视觉的感受性。如明 适应、暗适应、视觉后象等。
视敏度（visual acuity）：即眼睛的空间辨别能力， 表现为觉察目标刺激的存在以及辨别物体细节的 准确性。
视角（visual angle）：离眼睛一定距离的物体 的大小与眼睛形成的张角。
V=1/a
a=A/D*57.3°
第六章 视觉实验
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影响视敏度的因素
刺激的不同亮度 物体与背景之间的对比度 视网膜的不同部位 视觉的适应 闪光盲 练习
背景条件：背景条件作为自变量的目的在 于使标准刺激恒定。
被试者特点：指被试者在某一方面彼此之 间的个体差异，如视敏度、辨色力。
第六章 视觉实验
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因变量：
测量数据：有相当部分的视觉实验采用调 整法程序，被试者调定的量值一般都能够直 接读出。
明度差别阈限实验（调节值） 视觉适应实验（时间）
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左图 视网膜的主要细胞层次及其联系模式图 右图 哺乳动物光感受器细胞模式
第六章 视觉实验
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视神经通路
(人类视觉通路[Nieuwenhuys,1979])
第六章 视觉实验
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双重视觉通路：
第一视通路：视网膜（杆体和锥体细胞）—
—神经节细胞——视交叉——外侧膝状体—— 视皮层
第二视通路：视网膜（杆体和锥体细胞）—