3.三基色的大小决定彩色光的亮度,混合色的亮度等于各基色分量亮度之和。 4.三基色的比例决定混合色的色调,当三基色混合比例相同时,色调相同。 利用三基色原理,将彩色分解和重现,最终实现在视觉上的各种不同彩色,是彩色图象的显示和表达的基本方法。在各类彩色应用技术中,人们使用多种混色方法,但从本质上讲是两种: 相加混色和相减混色。 相减混色利用了滤光特性,即在白光中减去不需要的彩色,留下所需要颜色。如印染、颜料等采用的相减混色。相减混色关系式如:黄色= 白色-蓝色,青色= 白色-红色,红色= 白色-蓝色-绿色,黑色= 白色-蓝色-绿色-红色。 相加混色不仅运用三基色原理,还进一步利用人眼的视觉特性,产生较相减混色更宽的彩色范围。常用的相加混色方法有以下三种: ·;时间混色法:将三基色按一定比例轮流投射到同一屏幕上,由于人眼的视觉惰性,只要交替速度足够快,产生的彩色视觉与三基色直接相混时一样。这是顺序制彩色电视图象显示的基础。 ·空间混色法:将三基色同时投射到彼此距离很近的点上,利用人眼分辨力有限的特性而产生混色,或者使用空间坐标相同的三基色光的同时投射产生合成光,这是同时制彩色电视图象和计算机图象的显示基础。 ·生理混色法:利用两只眼睛分别观看两个不同颜色的同一景象,也能获得混色效果。 三、视觉生理和心理规律 关于人眼视觉机理、人脑从景物提取信息等问题,科学家们还难以作出清楚的解释。视觉媒体的重要性促使人类对此进行大量的实验研究,并在此基础上提出假说,总结规律。运用视觉生理和心理过程的这些实验规律,在彩色电视实用化和图象工程应用上许多成功实践,表明这些视觉规律经得起考验,对研究发展视觉类媒体具有极其重要的意义。 人的眼睛是一个巧妙的器官,其视觉能力是令现代科学技术工作者惊叹的。现将主要规律概括如下: 1.视觉调节力 通过改变晶体的折射率,人眼可调节视距;依靠视细胞和瞳孔的调节,眼睛能适应非常宽的亮度范围,所能感受亮度上、下限之比为l000:1。控制眼球运动的肌肉有六种,使眼睛能自发的或反射性的,还有非自发的运动参与,扩宽视野或观察视媒体细节,具有更好的临场感受和恰当的扫描方式。 2.视觉暂留性 眼睛的另一个重要特性是视觉惰性,即光象一旦在视网膜上形成,视觉将会对这个光象的感觉维持一个有限的时间,这种生理现象叫做视觉暂留性。对于中等亮度的光刺激,视觉暂留时间约为0.05至0.2秒。视觉暂留性事实上是近代电影与电视的基础,因为运动的视频图象都是运用快速更换静态图象,利用视觉暂留性而在大脑中形成图象内容连续运动感觉的。光栅扫描技术、计算机动画设计也利用了视觉暂留性,精确安排视觉暂留时间。 3.视觉锐度 眼睛分辨景物细节的能力叫视力,又叫视觉锐度(Visual Acuteness)。眼睛分辨景物细节的能力有一极限值,若以人眼对被观察物体相邻最近两点的最小视角为θ来表示,则视力定义为该θ的倒数。θ以角分为单位,这与医学中视力定义一致。 视力与下述因素有关:人的视网膜上光敏细胞间物理距离决定人眼分辨率的极限,当景物成象在黄斑区,分辨率最高;当亮度和对比度过低,视力下降;当亮度过高,视力不会增加,甚至因“眩目”而降低。人限对彩色分辨率低于对亮度分辨率,而且对不同颜色构成的彩图细节的分辨率也不同。 4.亮度辨别力 人眼在比较两个强弱不同亮度时,有较好的判断力,对亮度变化过程敏感。对于不同亮度的背景,人能察觉到的最小亮度差别也不同。人眼分辨亮度的能力与背景亮度有关,也即对比灵敏度不同。对比度C定义为:C=Bmax/Bmix。Bmax和Bmix是重现图象或景物时的最大和最小亮度。只要保持该C常数,就可实现人眼亮度分辨的重现。 5.空间频率响应 在人眼视力范围之内,对于图象上不同空间频率成分具有不同的灵敏度。实验表明,人眼对中频响应较高,对高、低频的响应较低,因而视觉上会显出马赫带效应,即亮度突变处明显增强。这时人眼判读特定目标有利。 6.适应性及对比效应 人眼通过自身的适应性调节,摄取视觉空间的信息及其变化状态。具体适应性规律表现在以下几方面: 明暗条件变化下的眼适应,亮适应(即由暗到亮变化)时,几秒钟就能分辨出景象的明暗和颜色,其过程约在3分钟内达到稳定。暗适应(即由亮到暗处)时,几分钟才能分辨景象,约45分钟才稳定,过程要长些。 大多数的输入设备都产生位图。主要的例外情况是定位设备,如数字化仪和鼠标,它们仅产生向量数据,常用位图输入设备有扫描仪(彩色或单色)、图象捕获板及传真机。 应用程序事实上决定了数据的文件格式,而不是输入设备的文件格式,例如Paint程序使用鼠标进行输入但仍然产生位图文件。扫描仪传输位图信息,但复杂的图形艺术程序可能将它转换成向量格式。大多数情况下文件格式的类型(位图或向量)要与输入设备相匹配。 扫描仪是最常见的输入设备,现在扫描仪对有些格式都可用且功能很强,较典型的便宜的扫描仪是单色的,有2-―256级阴影,分辨率在每英寸60-400点之间(dpi)。有时选择低分辨率(dpi)的扫描仪,用软件来抖动图象,这样也能获得较多的灰度,许多单色扫描仪也有彩色偏差,例如红色不敏感或绿色不敏感,因此当扫描一彩色图象时,某些彩色就不能记录。 除了单色扫描之外,还有具备较高空间分辨率、较大彩色深度、有较多彩色的扫描仪。并且,对多达24位彩色的设备来讲本书中提到的大多数位图、打印机或图形元文件格式就足够了。说到底,空间分辨率和彩色深度的发展很快,如果还要加色彩学和光度学的数据,则最好使用TIFF或Postscript,它们可以具有彩色深度、分辨度、光度学和色彩学的数据。 传真机是一个越来越常见的扫描和重建图形方法,一般说来,这种图象的数据由CCITT标准定义,包括数据压缩。像TIFF或PostScript这样的文件格式支持这些标准,因此很容易获取传真数据,对传真传输而言,许多传真机都模仿一般的打印机,因此也接受像Hewlett-packard的PCI文件格式。 视频输入现在不太常见,但随着多媒体和其他应用的发展它会越来越常用,现在的多媒体应用中一般使用位图格式,如Trilevision的Targa,Amiga的IFF/LBM和CompuServe的GIF等。高速帧速率的多媒体应用特别要求效率和压缩比。它们要根据电视工业的标准进行画图。数据文件或数据流说明一直飞速发展,在众多格式中,只有JPEG能进入这个高性能的。 (责任编辑:RGB) |