第二章 视觉的基本知识
合集下载
视觉传达知识点汇总
书写体，又称手写体，指的是用手写规范性的文字形态。 (1)汉字书写体 汉子书写体，又称书法，是指用圆锥形毛笔书写的汉字及其法则。
汉字书写体主要包括篆书体、隶书体、楷书体、行书体、草书体。 篆书是大篆和小篆的统称，小篆又称秦篆。
隶书也称“左书”、“史书”。 楷书，也称“正书”、“真书”。 行书是介于草书与正楷之间的一种字体。 草书是为书写便捷而产生的一种字体。 (2)拉丁文书写体 2.印刷体 印刷体，即用于印刷的字体。具有广泛的传播性，清晰规整是它的基本特征。 （1）汉字印刷体 汉字印刷体主要包括宋体、黑体、圆头体三大类。 宋体，俗称‘老宋体’。日本称之为“明朝体”或“明体”。 宋体字特点：字形方正，笔画横平竖直。其中横划和横、竖划转折处吸收了楷书 用笔的特点，都有与竖划等宽的钝角，而撇、捺、点、挑、勾均保留了毛笔手写的特征， 带有笔锋。结构方中带圆、刚柔相济，具有典雅工整、严肃大方的风格特征。（补充： 横细竖粗撇如刀，点如瓜子捺如扫。） 黑体，又称方头体，因其笔形较粗，方黑一块而得名。其特点为基本笔画的宽度 大致均等，一般为字格长度的1/8，根据需要也可以大于或小于这个比例。 圆头体，简称圆体。在风格上更趋向于篆书体，继承了小篆的轻松、圆润、清秀 的风格特征。 （2）拉丁字印刷体 拉丁字印刷体主要包括古罗马体、巴洛克字体、现代罗马体、现在自由体等。 古罗马体形成于欧洲文艺复兴时期，所以也有人称之为‘文艺复兴体’。 巴洛克字体是文艺复兴之后16~18世纪古典主义之前的过渡字体。现代罗马体，又 称‘古典主义体’。 视觉传达设计中的文字设计包括文案设计和字体设计两部分。文案侧重于设计的内 容，字体设计与编排侧重于形式及视线的运动规律。 文字的编排（作用）在形式上是通过艺术处理，使文字能够合理、清晰、完整地表 达，既引入注目，又将信息强有力地传达给读者，使读者根据传达内容的需要，一步步 按顺序看下去。如果编排不合理，会影响传达速度，甚至会使读者产生误会。 （五）字体设计与编排
汉字书写体主要包括篆书体、隶书体、楷书体、行书体、草书体。 篆书是大篆和小篆的统称，小篆又称秦篆。
隶书也称“左书”、“史书”。 楷书，也称“正书”、“真书”。 行书是介于草书与正楷之间的一种字体。 草书是为书写便捷而产生的一种字体。 (2)拉丁文书写体 2.印刷体 印刷体，即用于印刷的字体。具有广泛的传播性，清晰规整是它的基本特征。 （1）汉字印刷体 汉字印刷体主要包括宋体、黑体、圆头体三大类。 宋体，俗称‘老宋体’。日本称之为“明朝体”或“明体”。 宋体字特点：字形方正，笔画横平竖直。其中横划和横、竖划转折处吸收了楷书 用笔的特点，都有与竖划等宽的钝角，而撇、捺、点、挑、勾均保留了毛笔手写的特征， 带有笔锋。结构方中带圆、刚柔相济，具有典雅工整、严肃大方的风格特征。（补充： 横细竖粗撇如刀，点如瓜子捺如扫。） 黑体，又称方头体，因其笔形较粗，方黑一块而得名。其特点为基本笔画的宽度 大致均等，一般为字格长度的1/8，根据需要也可以大于或小于这个比例。 圆头体，简称圆体。在风格上更趋向于篆书体，继承了小篆的轻松、圆润、清秀 的风格特征。 （2）拉丁字印刷体 拉丁字印刷体主要包括古罗马体、巴洛克字体、现代罗马体、现在自由体等。 古罗马体形成于欧洲文艺复兴时期，所以也有人称之为‘文艺复兴体’。 巴洛克字体是文艺复兴之后16~18世纪古典主义之前的过渡字体。现代罗马体，又 称‘古典主义体’。 视觉传达设计中的文字设计包括文案设计和字体设计两部分。文案侧重于设计的内 容，字体设计与编排侧重于形式及视线的运动规律。 文字的编排（作用）在形式上是通过艺术处理，使文字能够合理、清晰、完整地表 达，既引入注目，又将信息强有力地传达给读者，使读者根据传达内容的需要，一步步 按顺序看下去。如果编排不合理，会影响传达速度，甚至会使读者产生误会。 （五）字体设计与编排
教育心理学 第2章 感觉知觉与注意(原创)
只有在注意的状态下才能监控和调节自己的行为和活动，使 其朝着达到目标的方向发展。
一、注意的概述
（二）注意的类型 1.无意注意
——事先没有预定的目的，也不需要付出 意志努力的注意。 例：大家正在开讨论会，忽然一个人推门进 来，大家都不由自主地转过头去看他
上课时，老师停止声音。
• 引起无意注意的原因来自两个方面：刺激 物的特点和人的内部状态，同时这两方面 的原因也是密切联系的
感觉对比
• 感觉对比——不同刺激作用于同一感受器 官，使其感受性发生变化的现象
• 原理：两事物在大脑皮层中产生相互诱导 作用，在对比中加深了印象，而单独出现 在大脑皮层中的事物，无诱导作用，显得 平淡而不易记忆。
• 感觉对比分同时对比和继时对比两种。
同时对比：几个刺激物同时作用于同一感受器，从 而使感受性发生变化的现象。例如，同样一个灰色 长方形，放在白色背景上就显得暗些，而放在黑色 背景上则显得亮些。
第二章 感觉知觉与注意
第一节 感觉和知觉 第二节 注意
第一节 感觉和知觉
一、 感觉的概述 （一）感觉的概念
定义：人脑对直接作用于感觉器官的客观刺激物 的个别属性的反映。
一、 感觉的概述
（二）感觉的分类 1.外部感觉
包括：视觉、听觉、嗅觉、味觉、肤觉 2.内部感觉
包括：运动觉、平衡觉、机体觉（内脏觉）
注意的两个基本特征： 指向性：人的心理活动在某一时刻指向一部分对象，
而离开其他对象，表现出心理活动的选择性。 集中性：有关心理活动共同停留在被选择的对象上，
它使心理活动离开一切无关的事物，多余的活动 被抑制。
第二节 注意
一、注意的概述 注意的功能
选择功能：大脑的信息加工能力有限，同一瞬间只能加工部 分信息。注意的基本功能是对信息选择，使心理活动选择 有意义的、符合需要的和与当前活动任务相一致的各种刺 激；避开或抑制其他无意义的、附加的，干扰当前活动的 各种刺激。
一、注意的概述
（二）注意的类型 1.无意注意
——事先没有预定的目的，也不需要付出 意志努力的注意。 例：大家正在开讨论会，忽然一个人推门进 来，大家都不由自主地转过头去看他
上课时，老师停止声音。
• 引起无意注意的原因来自两个方面：刺激 物的特点和人的内部状态，同时这两方面 的原因也是密切联系的
感觉对比
• 感觉对比——不同刺激作用于同一感受器 官，使其感受性发生变化的现象
• 原理：两事物在大脑皮层中产生相互诱导 作用，在对比中加深了印象，而单独出现 在大脑皮层中的事物，无诱导作用，显得 平淡而不易记忆。
• 感觉对比分同时对比和继时对比两种。
同时对比：几个刺激物同时作用于同一感受器，从 而使感受性发生变化的现象。例如，同样一个灰色 长方形，放在白色背景上就显得暗些，而放在黑色 背景上则显得亮些。
第二章 感觉知觉与注意
第一节 感觉和知觉 第二节 注意
第一节 感觉和知觉
一、 感觉的概述 （一）感觉的概念
定义：人脑对直接作用于感觉器官的客观刺激物 的个别属性的反映。
一、 感觉的概述
（二）感觉的分类 1.外部感觉
包括：视觉、听觉、嗅觉、味觉、肤觉 2.内部感觉
包括：运动觉、平衡觉、机体觉（内脏觉）
注意的两个基本特征： 指向性：人的心理活动在某一时刻指向一部分对象，
而离开其他对象，表现出心理活动的选择性。 集中性：有关心理活动共同停留在被选择的对象上，
它使心理活动离开一切无关的事物，多余的活动 被抑制。
第二节 注意
一、注意的概述 注意的功能
选择功能：大脑的信息加工能力有限，同一瞬间只能加工部 分信息。注意的基本功能是对信息选择，使心理活动选择 有意义的、符合需要的和与当前活动任务相一致的各种刺 激；避开或抑制其他无意义的、附加的，干扰当前活动的 各种刺激。
七年级(下)科学第二章知识点
第二章复习提纲第一节感觉世界1.人体的常见感受器有：视觉、听觉、嗅觉、味觉、痛觉、触觉、冷觉、热觉感受器。
2。
人的感觉器官有：眼、耳朵、鼻、舌、皮肤等。
其中皮肤是人体最大的感觉器官。
3。
形成感觉的基本过程（必需条件）：刺激→感受器(分布有感觉细胞、接收刺激、产生兴奋/神经冲动）→神经（传递信息)→大脑（形成感觉）表述时注意区分：神经末梢（感受器)、神经（传递信息)、神经中枢（位于大脑，形成感觉的部位)4。
每种感受器只对特定会的刺激敏感，如热觉感受器只对温度刺激产生反应、而对疼痛刺激不兴奋.5。
皮肤各个部位对各种刺激的敏感程度不同.其中对触觉最敏感的是指尖，对热觉最敏感的是手背，因为这些部位的相应神经末梢比较丰富。
在皮肤的冷、热、触、痛四种感觉中，对人体保护意义最大的是痛觉。
6.嗅觉的形成:气味→嗅觉神经末梢（接收刺激）→嗅觉神经(将信息传递到大脑)→大脑（形成嗅觉）嗅觉的特点：（1）长时间处于某种味道的环境中，会因为大脑的嗅觉中枢适应（疲劳）而闻不出这种味道；(卖鱼的在鱼堆里呆久了就感觉不到鱼的腥味了）（2)不同动物的嗅觉敏感程度差异很大;（一般情况下,狗的嗅觉比羊要灵敏）（3)嗅觉会随年龄的增长而逐渐减弱；（小孩子的嗅觉通常比成年人更灵敏)（4）动物对不同气味的敏感程度也不同。
(猫对老鼠的气味灵敏程度比狗更高)7.舌的表面不满许多小突起，内藏味蕾，味蕾内有许多味觉细胞能感受各种不同物质的刺激，尤其对液态物质的刺激最敏感.四种基本的味觉是:酸、甜、苦、咸；综合味觉有：麻、辣、涩。
8。
味觉的形成:食物→口腔(食物中的化学物质溶于唾液）→味觉细胞（接受刺激）→味觉神经(将信息传递到大脑）→大脑（形成味觉)。
9。
人的嗅觉与味觉相互联系、同时工作，嗅觉受到损伤，会直接影响到味觉。
如：人感冒时，因为鼻腔分泌的黏液覆盖嗅觉细胞，使嗅觉感受器的灵敏度降低，导致吃东西时味觉的灵敏度降低、吃东西也没味道。
思考：小孩在嗅柠檬以后马上吃苹果，将产生什么味道？（苹果、柠檬混合味道)第二节声音的发生和传播1.正在发声的物体叫做声源。
光学与视觉基础知识
光电图像处理
2.1 辐射度学基本知识
2.1.4 辐射亮度
辐射亮度Le，表示的是面辐射源沿不同方向 的辐射能力的差异，也就是单位面积单位立体角内 的辐射通量。其计算公式如下：
Le ,
dI e dS cos
dS
d2Φe dΩ cos
（2-1）
其中，有一种特殊的辐射体，其辐射强度在空
间的分布上满足余弦关系，这种辐射体的辐射亮度 是均匀的，与方向角θ无关。太阳、漫反射面都可以 看作是余弦辐射体。
辐射强度Ie表示的是在给定方向上单位立体角 的辐射通量，辐射强度的单位是：瓦/球面度。辐射 强度反映了辐射源能量分布的各向异性的特点，也 就是说Ie随方向改变而改变。
图2-1辐射强度
光电图像处理
2.1 辐射度学基本知识
2.1.3 辐射出射度与辐射照度
辐射出度Me，指的是面辐射源的辐射能 力及单位面积的辐射通量。另外一个与之比 较相近的量辐射，辐射照度Ee，定义也基本 类似，它指的是，辐射接收面上单位面积接 受的辐射通量。它们的单位都是瓦/平方米， 计算公式也一致。但要注意它们两者之间的 区别。
（2-5）
光电图像处理
2.3 光度学的概念与物理量
2.3.2 光度量的基本物理量
表2-1 光度量与辐射度量的对应关系
辐射度量
符号
单位名称
光度量
符号
辐［射］能
Qe
辐［射］通量
或
Φe
辐［射］功率
焦耳 (J) 瓦 (W)
光能
Qv
光通量
或
Φv
光功率
辐［射］照度
Ee
瓦/平方米 (W·m-2) [光]照度
Ev
光电图像处理
2.4 色度学基础知识
2.1 辐射度学基本知识
2.1.4 辐射亮度
辐射亮度Le，表示的是面辐射源沿不同方向 的辐射能力的差异，也就是单位面积单位立体角内 的辐射通量。其计算公式如下：
Le ,
dI e dS cos
dS
d2Φe dΩ cos
（2-1）
其中，有一种特殊的辐射体，其辐射强度在空
间的分布上满足余弦关系，这种辐射体的辐射亮度 是均匀的，与方向角θ无关。太阳、漫反射面都可以 看作是余弦辐射体。
辐射强度Ie表示的是在给定方向上单位立体角 的辐射通量，辐射强度的单位是：瓦/球面度。辐射 强度反映了辐射源能量分布的各向异性的特点，也 就是说Ie随方向改变而改变。
图2-1辐射强度
光电图像处理
2.1 辐射度学基本知识
2.1.3 辐射出射度与辐射照度
辐射出度Me，指的是面辐射源的辐射能 力及单位面积的辐射通量。另外一个与之比 较相近的量辐射，辐射照度Ee，定义也基本 类似，它指的是，辐射接收面上单位面积接 受的辐射通量。它们的单位都是瓦/平方米， 计算公式也一致。但要注意它们两者之间的 区别。
（2-5）
光电图像处理
2.3 光度学的概念与物理量
2.3.2 光度量的基本物理量
表2-1 光度量与辐射度量的对应关系
辐射度量
符号
单位名称
光度量
符号
辐［射］能
Qe
辐［射］通量
或
Φe
辐［射］功率
焦耳 (J) 瓦 (W)
光能
Qv
光通量
或
Φv
光功率
辐［射］照度
Ee
瓦/平方米 (W·m-2) [光]照度
Ev
光电图像处理
2.4 色度学基础知识
第二章 视力和视力检查
场地限制，我国常规：5m，美国：20feet（英尺），欧洲：6m
基本视标实际大小的计算
临床视光学基础
黄珏
0.1的视力相当于5分记录的多少呢
1.0呢？
临床视光学基础
黄珏
远距视力表
2.Snellen视力表 分数记录
1分视标
同时以检查距离（分子）和设计距离 （分母）表达视力，即V=d／D
临床视光学基础
黄珏
每行字母数量
每行字母大小
临床视光学基础
黄珏
远距视力表
3.Bailey-Lovie视力表
1.视标的增率恒定为10√10 2.每一行的字母数量相等，为5个 3.字母间距与字母的宽度相同
后左眼
临床视光学基础
正常标准为1.0 黄珏
远视力检查
1．总是观察病人，而不是视力表，视力表应该被检查者记住 2．告诉病人遮盖左眼，不要斜着眼睛或眯着眼睛看 3．指示病人读他能所能看得见的一行视标， 4．鼓励病人看更小的视标，即使病人必须猜测。当病人看某一 行视标，错误超过一半时，停止检查。 5.记录：0.8 0.9 -3 1.0 +2 6．让病人遮盖右眼，重复2，3，4, 5步。
临床视光学基础
黄珏
7．如果病人不能辨认最大的视标，让病人走进视力表，直 到刚好辨认最大的最大的视标为止。 8.<0.1 视力=0.1×被检者与视力表距离/5m 9.如果在任何距离都无法看清最大的视标，被检者背光而 坐。 从40cm开始逐渐增大距离直至不能看清为止 测数指视力（Counting Finger）= CF/距离 10.如果在5cm处无法看清数指
临床视光学基础
黄珏
视力和视力极限
5m
临床视光学基础 黄珏
第2章 视觉感知与视觉通道-SDU
纯度，与灰色的距离
亮度（Lightness）
– 从黑色到亮色 感知上不均匀
C. Ware, “Visual Thinking for Design”
HSL颜色空间
Lab颜色空间
感知上均匀分布 L用来近似人类对亮度的 感知 a, b用来近似“红/绿” 和“黄/蓝”通道
Lab颜色空间
色盲
红色盲 （Protanope）
原（蕴涵律）
接近性（proximity） 相似性（similarity） 连续性（continuity） 闭合性（closure） 简单性（simplicity）
格式塔（Gestalt）原则
结构比元素重要，视觉形象首先作为统 一的整体被认知
原则（蕴涵律）
接近性（proximity） 相似性（similarity） 连续性（continuity） 闭合性（closure） 简单性（simplicity）
Wolgang Köhler 1887-1967 为什么我们在观看 事物的时候会把一 部分当做前景，其 余部分当做背景？
Kurt Koffka 1886-1941 为什么我们能区分 形状？
Max Wertheimer 1880-1943 什么形状是好的？
格式塔（Gestalt）原则
结构比元素重要，视觉形象首先作为统 一的整体被认知
格式塔（Gestalt）原则
结构比元素重要，视觉形象首先作为统 一的整体被认知 原则（蕴涵律）
共势原则（common fate） 好图原则（similarity） 对称原则（symmetry）
经验原则（past experience）
相对性&绝对性
感知系统基于相对判断，而非绝对判断 (Weber‘s Law)
亮度（Lightness）
– 从黑色到亮色 感知上不均匀
C. Ware, “Visual Thinking for Design”
HSL颜色空间
Lab颜色空间
感知上均匀分布 L用来近似人类对亮度的 感知 a, b用来近似“红/绿” 和“黄/蓝”通道
Lab颜色空间
色盲
红色盲 （Protanope）
原（蕴涵律）
接近性（proximity） 相似性（similarity） 连续性（continuity） 闭合性（closure） 简单性（simplicity）
格式塔（Gestalt）原则
结构比元素重要，视觉形象首先作为统 一的整体被认知
原则（蕴涵律）
接近性（proximity） 相似性（similarity） 连续性（continuity） 闭合性（closure） 简单性（simplicity）
Wolgang Köhler 1887-1967 为什么我们在观看 事物的时候会把一 部分当做前景，其 余部分当做背景？
Kurt Koffka 1886-1941 为什么我们能区分 形状？
Max Wertheimer 1880-1943 什么形状是好的？
格式塔（Gestalt）原则
结构比元素重要，视觉形象首先作为统 一的整体被认知
格式塔（Gestalt）原则
结构比元素重要，视觉形象首先作为统 一的整体被认知 原则（蕴涵律）
共势原则（common fate） 好图原则（similarity） 对称原则（symmetry）
经验原则（past experience）
相对性&绝对性
感知系统基于相对判断，而非绝对判断 (Weber‘s Law)
第二章视觉生理与视觉心理
光的本质
人们通常所说的光是指“可见光”，它是由光源 发出的辐射能中的一部分，并能产生视觉效应。从量 子物理的观点，光具有二重性：粒子性和波动性。单 个光子呈粒子性，密集光子的集合衍射便呈现出波动 性。 所以，光是一种电磁辐射能，即电磁波，光线的方 向也就是波传播的方向。将各种电磁波按波长依次排 列，就成为电磁波谱。
眼球的运动
• 人们在观察外部信息时，眼球始终处于不停运动的状态。 只有静止的景物，没有静止不动的眼睛。 • ？眼球要不停的运动 答：只有眼球不断的跳跃、颤动的 刺激，才能引起大脑的注意。因此也有人认为眼球转动快 的人更聪明。 • 眼球运动起到对视觉信息的选择与处理的作用，其中包括 直接接受物理的“近刺激”和应对外界视野范围较广的 “远刺激”的两种眼球运动的重要分工。 • 对于视觉信息的选择，前者是一种眼球的瞬间运动，是一 种“ 跳跃性的运动”。而后者是一种“追随性”运动。
• 3.3.3立体知觉与深度知觉 • 所谓立体，只是一种被感知的立体，这是由于人们的视觉 心理的立体知觉所决定的。 • 1、双眼视觉：人对立体和空间的视觉感受主要通过两眼 同时观察而获得。在观察外界物体时，每只眼睛都在各自 的视网膜上形成单独的视像，并将这两个视像引起的神经 冲动传送到大脑的视觉皮层，经大脑皮层的综合作用便形 成了单一的具有立体感的视觉映像。 • 双眼视野大于单眼 • 中央眼
• 几何型：根据几何的透视原则而产生的透视关系，如远处 在上，近处在下。东方绘画中国日本都属于这类。
Hale Waihona Puke • 概念型透视：主要通过社会观念等所表现的透视关系，如 主要人物放大，突出其主要性等。 • 增强或减少视觉纵深的方法： • （1）大小：大的物体感觉较近，小的物体感觉较远 • （2)遮挡：前面的物体遮挡住后面的物体，可以体现出一 定的纵深感。 • （3）质地：组成质地或纹理单元大的近，小的则显的远 • （4）焦距：观察到的细节，清楚的比模糊的更显得近。
照明基础培训第二章：光和视觉
第二章
光和视觉
郑雅琴
第一节 视觉的生理基础
第二节 视觉特性 第三节 视觉功效
第一节 视觉的生理基础
第二节
视觉特性
一、暗视觉、明视觉和中介视觉
亮度在10CD/㎡以上时，人眼为明视觉； 亮度在0.000001~0.01 CD/㎡为暗视觉； 亮度在0.01~10 CD/㎡之间为中介视觉。 照度较高显得明亮的条件下，才有良好的颜色感。 在低照度的暗视觉中，颜色感则很差，因此，各种颜色的物体都给 人以蓝、灰的色感
例如坐在强太阳光下看书或在一间漆黑的房子里看高亮度的电视， 当人眼的视野必须在亮度相差很大的环境中相互转换时，就会感 到不适。 这种不舒服的情况会引起眼的一种逃避动作而使视力下降。
在美国路易斯安娜洲闷热潮湿的薄暮中一辆由西向东行驶的大卡车发生 了故障，停在了路边，夜幕渐渐降临，黑色的卡车很难被其它车辆看到， 于是一位恰好路过的好心司机打开了车头灯，以警告卡车这条在线的车 辆，就在这时，一位驾驶着有划痕的挡风玻璃的小车正由西向东接进了 这辆卡车，车头灯光束通过挡风玻璃发生了散射，扰乱了小车驾驶员的 视觉，结果他还没看到卡车就成为交通事故的牺牲品。
在生活中我们可以通过调整某些环境因素来尽量保持视野中各种光线亮度 的趋向一致，才能减少这种眩光对我们的影响。 例如:当人在漆黑的房子里看电视时点一盏小灯便可避免不适型眩光。 平时生活中经常遇到的使用计算机引发的视疲劳其实也与不适型眩光有关， 计算机显示屏本身的亮度与周围环境的光线是否协调很关键；比如显示屏 放在明亮的窗前时眼会感到来自显示屏周围的眩光，这时重新调整显示屏 的位置或安装窗帘则可以解决问题；相反，如果周围环境光线太暗，使用 者也会感到来自屏幕的眩光而产生后像效应，导致眼疲劳与视物模糊。 如果引起眩光是来自光滑物体表面的反光，这种反光是特殊的，其中大部 份被形成了偏振光，即光线被限定在一个平面中振动，这时普通的滤光镜 并不起作用，只有偏振光眼镜来消除这种眩光。
光和视觉
郑雅琴
第一节 视觉的生理基础
第二节 视觉特性 第三节 视觉功效
第一节 视觉的生理基础
第二节
视觉特性
一、暗视觉、明视觉和中介视觉
亮度在10CD/㎡以上时，人眼为明视觉； 亮度在0.000001~0.01 CD/㎡为暗视觉； 亮度在0.01~10 CD/㎡之间为中介视觉。 照度较高显得明亮的条件下，才有良好的颜色感。 在低照度的暗视觉中，颜色感则很差，因此，各种颜色的物体都给 人以蓝、灰的色感
例如坐在强太阳光下看书或在一间漆黑的房子里看高亮度的电视， 当人眼的视野必须在亮度相差很大的环境中相互转换时，就会感 到不适。 这种不舒服的情况会引起眼的一种逃避动作而使视力下降。
在美国路易斯安娜洲闷热潮湿的薄暮中一辆由西向东行驶的大卡车发生 了故障，停在了路边，夜幕渐渐降临，黑色的卡车很难被其它车辆看到， 于是一位恰好路过的好心司机打开了车头灯，以警告卡车这条在线的车 辆，就在这时，一位驾驶着有划痕的挡风玻璃的小车正由西向东接进了 这辆卡车，车头灯光束通过挡风玻璃发生了散射，扰乱了小车驾驶员的 视觉，结果他还没看到卡车就成为交通事故的牺牲品。
在生活中我们可以通过调整某些环境因素来尽量保持视野中各种光线亮度 的趋向一致，才能减少这种眩光对我们的影响。 例如:当人在漆黑的房子里看电视时点一盏小灯便可避免不适型眩光。 平时生活中经常遇到的使用计算机引发的视疲劳其实也与不适型眩光有关， 计算机显示屏本身的亮度与周围环境的光线是否协调很关键；比如显示屏 放在明亮的窗前时眼会感到来自显示屏周围的眩光，这时重新调整显示屏 的位置或安装窗帘则可以解决问题；相反，如果周围环境光线太暗，使用 者也会感到来自屏幕的眩光而产生后像效应，导致眼疲劳与视物模糊。 如果引起眩光是来自光滑物体表面的反光，这种反光是特殊的，其中大部 份被形成了偏振光，即光线被限定在一个平面中振动，这时普通的滤光镜 并不起作用，只有偏振光眼镜来消除这种眩光。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.盖式塔组合规律
人们的视觉往往能把图像中空间散布的小 点、小块看成连贯的线条或一块区域，这 些线条或区域可能是一个物体的一个表面， 它们往往具有一定的模式特征。人们就是 通过这些模式特征收集图像中的散片,进而 发现物体的形状。这种组合碎片的能力由 著名的心理学家Gestalt总结成以下一些规 律。
视觉信息处理
由于X细胞的外周主要是接受平均亮度信息，所以它对运动的风 车不敏感。但是对于Y细胞的外周，运动的风车引起视网膜光强分 布的变化，从而影响到Y细胞反应变化。
1.3 认知心理学与计算机视觉
“黑箱理论”------心理学研究的主要方法 直觉------与底层视觉相关的一些规律,这是 我们要研究的主要内容 直觉的特点:
U U ˆ x y x y
电力线是光滑曲线； 电力线起自正电荷（或无穷远处），止于负电荷（或 无穷远处），但不会在没有电的地方中断； 若带电体系中正负电荷一样多，正电荷出发的全部电 力线都集中到负电荷上去； 两条电力线不会相交。
修复模型
激发子的结构
激发子的安置
场强的计算
n ( x xi )qi ( y yi )qi U U n ˆ ˆ E U x y x y 2 2 3 2 2 3 x y i 1 ( ( x xi ) ( y yi ) ) i 1 ( ( x xi ) ( y yi ) )
不准确 与识别对象知识关系不大 带有主观性 人类视觉所独有,发挥了积极作用
1.视觉的适应和对比特性
人的实际视觉感受并不与客观目标的物理度量严格 一致，而是与所看到的目标的周围环境、变化过程 有关。 人们的视觉感受往往是通过相对比较而得到的。这 种比较包括与四周空间存在的“模式”进行比较， 也包括时间上先前出现的“模式’’进行比较。这 里的模式指亮度级别、色彩类型、形状因素等。 这种依赖于相对比较而得到感受的视觉特性称为适 应性或对比性。
眼球构造
从人眼的构造可知，它的 光路是由以下几部分组成： 前眼房(角膜、水样液)、 虹膜和瞳孔、水晶体、玻 璃体等。
人类的眼球是一个相当复杂, 精细的光学仪器
眼底视网膜
视网膜包含感光细胞，水平细胞,双极细胞和神经节细胞。
感光细胞，即杆体细胞和锥体细胞。锥体细胞是明视器官，它在光 亮条件下发生作用，能分辨细节。共有三种锥体细胞,对应三元色.杆 体细胞是暗视器官对弱光反应灵敏，在低照明情况下发生作用。但 它不能感受颜色，对精细物象的辨别也没有什么贡献。 水平细胞.负责横向联系感光细胞,起到平均调和信号的作用. 双极细胞.锥体细胞和杆体细胞经水平细胞与双极细胞连接。一般情 况是每一个锥体细胞与一个双极细胞连接，这是为了在光亮条件下 便于精细地感受外界的刺激。而杆体细胞往往是几十个连接到一个 双极细胞。这是为了在黑暗条件下能汇集外界微弱的光刺激. 神经节细胞.其细胞的视觉纤维通向大脑.
人类视觉的解剖结构
人类的视觉系统由以下四个部分组成:
眼球; 是一个相当复杂,精细的光学仪器,起到调节适当的光强, 折射率.同时外界的三维景物变换成二维的视网膜上的 投影 眼底视网膜; 起到光电传感器的作用,吸收光量子,输出生物电流 视觉通路 将生物电信号经过平均与会聚转换成一束信号,传送到 大脑皮层 大脑皮层视觉区 工作机理非常复杂 ,还没有被探明
神经元的工作方式
Dentrites: ωx-θ; x为源信号,ω为权值(双极性), θ为阈值. 细胞体: 加法器
y sign[ i xi i ]
i 1
n
Axon:调频传送
免除噪声干扰和衰减影响
在两个神经元的dentrites和axon之间有电解化学 物质,起到电容的作用.
形状
视觉信息处理
运动特性
外膝体细胞层中含有X细胞和Y细胞, X细胞对应较慢运 动,Y细胞对应较快运动. 主视觉区内有简单细胞和复杂细胞,简单细胞负责检测 简单的点和线条运动,复杂细胞负责更大区域的运动边 界和线条. 视网膜的光敏细胞对于运动物体的光的感应仅仅是光 源明暗的流动即光流，光流图像虽然是原始的运动图 像，但它包含了所有运动信息。因此在计算机视觉中 发展光流量理论成为运动图像研究的主要手段。
第二章 视觉的基本知识
主要内容
人类视觉系统的生理构造和工作方式
神经生理学 认知心理学 光度学 色度学 齐次坐标 射影几何
视觉系统的物理特性
视觉系统的几何特性
第一节 人类生理视觉系统
1.1 人类生理视觉系统
人类所有的感觉当中，视觉具有特别重要 的意义。研究表明，80%以上的外界信息是 由视觉系统所接收、处理和感知的； 视觉系统所具有的各种功能使我们能够分 辨万物，感知它们的大小、形状、颜色、 亮暗、远近和动静； 人类的视觉系统事实上指的就是眼—脑系 统。眼—脑系统在完成上述这些视觉功能 时涉及不同的视觉信息处理过程。
同心圆感受野
同心圆感受野
人的视觉细胞存在视觉场结构.视点的中心区域存 在正性细胞．它们接收光能并产生一个正的反应。 在该中心区域周围存在着负性细胞．它们在接收 光能时产生相反的反应。负性细胞随中心距增大 而迅速稀疏，代之而起的中性细胞不产生任何反 应。这种解释由诺贝尔奖金获得者Hartline得到 证实。 这种场结构所产生的视觉反应可由”墨西哥草帽” 来表示. 这种场结构可以使人的视觉具有侧抑制作用，它 使观察物体时保证“集中注意力”．即把视觉活 动集中在注意圈内，不受圈外的变化所干扰。
单眼线索
物体的相对大小
所谓的透视原理基于一个简单的光学事实：离眼睛或 镜头近的物体看起来比离得远的大。如果我们看到两 个人或任何两个物体，凭经验得知两者同样大小，那 么，看起来稍大的一定离我们近。 透视原理中的一个特殊情况是，两条平行线会在远距 离处汇合在“消失点”上。我们在此时就熟悉的一个 例子是两条铁轨在远方地平线上会聚为一点.
盖式塔组合规律
相似律
接近律
盖式塔组合规律
光顺律
闭合律
盖式塔组合规
完形趋向律
图形——背景律
盖式塔组合规律的应用之一---感知修复
场景图
灰度轮廓
输入立体图对
立体视觉中的深度感知和表面完全化的相互作用机制研究 (2005,中科大博士论文,王 )
静电场
在眼中 在大脑和到大脑的通路中
输入图像
光学系统
光信号
视网膜
电信号
视觉信息处理
感知
传导
处理
1.2 神经元及视觉神经结构
神经元细胞是由细胞体,输入机构(dentrites),和输 出机构(突触axon)组成. 神经元的基本工作方式为激活与抑制两种状态。 当输入端的生物电变化时，细胞体状态变化并产 生一个相应的生物信号.
单眼线索
除了双眼视差提供的双眼对深度的信息外，还有 许多单眼的信息也有利于深度的分辨. 人类即使在头部固定且只使用单目来观测外部世 界时，也可以得到比较准确的深度知觉（Depth Perception）。此时，人类的主要依据是外界环 境及观察对象的物理特性或现象。这些仅凭一只 眼睛的视觉即可提供的线索就是单眼线索。 单眼线索在绘画及摄影中发挥着重要的作用，也 被称之为图形线索。
电力线补全
电力线补全
电力线补全的修正
直线：直线拟合 曲线：改变初始搜索方向
rs D S dir E dir re
电力线补全的例子
实验结果
第一深度层的 待补全轮廓
第一深度层的 补全结果
第一深度层的修复场
实验结果
第二深度层的 待补全轮廓
第二深度层的修复场 第二深度层的 补全结果
会聚的线条
单眼线索
物体的相对大小
会聚的线条
单眼线索
质地变化率
在物质世界中，许多物体的空间位置往往都具有规则 性：草地中的草、森林中的树、池塘中的百合、地板 中的木板、地毯上的花纹等。当这类参照物离我们近 时，我们就会清楚地看见其花纹和细部；但继续向前 看，它们逐渐变小、不清晰了。詹姆斯· 杰· 吉布森把这 种消失的现象称为“质地变化率”，它可以有力地显 示景深。 当一个不透明的固体置于另一物体前时，我们就看不 到后面的了。
部分重叠
单眼线索
单眼线索
清晰焦点的平面
获得景深的一个光学手法是有选择的聚焦。把焦点对 在前景物体上，那么背景则模糊而且景深浅。这就把 画面分成两个相对应的平面，焦点清晰的前景被摄体 则从模糊的背景中跃然呈现。相反，也可以让焦点清 晰的被摄体远离模糊的前景。
空气透视
最早注意到这种效果的是400年前的达· 芬奇。空气中 的雾、烟或着灰尘能散射日光，使远处的物体比近处 的物体显得淡而模糊。
神经元之间的传送
视觉神经结构
感受野:直接或间接影响某一特定神经细胞 的光感受器细胞的全体
视觉神经细胞感受野模式
在视觉系统中，任何层 次或水平上的单个神经 细胞均在视网膜上有一 特定代表区域，在该区 域上的光学刺激能影响 该神经细胞的活动，这 个区域定义为该细胞的 视觉感受野。 视网膜神经节细胞的感 受野结构是同心圆的、 中心和周边拮抗式的
实验结果
实验结果
3.深度知觉
深度知觉是重要的基本视觉信息之一。主要由双 眼视觉获得。双眼视觉是指动物或人用双眼注视 同一个物体时的视觉状态。正常的双眼视觉提供 了视觉融合的（而不是双影的）以及高度的立体 感。由于双眼在水平位置上的差别，同一个物体 在左右眼的视网膜像是有微小差别的，正是这种 差别为视觉系统提供了立体视觉的最基本的信 息——视差。立体视觉使我们得到了一个对周围 世界的生动而精确的相对的深度分辨。