人眼明度视觉对比敏感度特性测量

第40卷第19期

包装工程 2019年10月 PACKAGING ENGINEERING ·251·

收稿日期：2018-11-27 基金项目：“柔版印刷绿制版与标准化实验室”招标课题（ZBKT201804，ZBKT201705）

作者简介：杨晟炜（1984—），男，博士，上海出版印刷高等专科学校讲师，主要研究方向为图像处理、数字印刷。人眼明度视觉对比敏感度特性测量

边缘人的爱与哀愁杨晟炜1，方恩印1，郑亮1，许向阳2

南猴王（1.上海出版印刷高等专科学校，上海 200093；2.深圳职业技术学院，广东深圳 518055）

摘要：目的研究人眼明度视觉感受野“中心-周边”的拮抗特征。方法设计心理物理实验，测量视觉感知颜空间CIELAB 明度轴上5个明度样本在11个空间频率上的对比敏感度数据；分别采用一元分析法和主成分分析法对实验采集数据进行分析，对比不同明度视觉、空间频率以及对比敏感度阈值之间的函数关系。结果一元分析表明，5个明度样本的对比敏感度曲线表现为带通特性，明度值越高带通特性越明显；主成分分析表明，以前2个主成分为新变量，可描述人眼视觉感受野特性。结论人眼视觉在低频1~6 cpd 时表现出了“中心-周边”环绕的阶调传递特征；在高频时人眼明度CSF 与亮度CSF 相似，随着空间频

率的升高，人眼视觉对比敏感度降低。

尺度空间

关键词：颜视觉；对比敏感度；空间频率；CIELAB

中图分类号：TS801.3 文献标识码：A 文章编号：1001-3563(2019)19-0251-06

小雪花的泪

DOI ：10.19554/jki.1001-3563.2019.19.037

陈潇的剩余人生Measurement of the Lightness Contrast Sensitivity of Human Vision

YANG Sheng-wei 1, FANG En-yin 1, ZHENG Liang 1, XU Xiang-yang 2

(1.Shanghai Publishing and Printing College, Shanghai 200093, China; 2.Shenzhen Polytechnic, Shenzhen 518055, China) ABSTRACT: The work aims to study the antagonistic characteristics of human visual receptive field “center-surround”. Psychophysical experiments were designed to measure the contrast sensitivity data of 5 lightness samples on CIELAB lightness axis in visual perceptual color space at 11 spatial frequencies. The data collected from the experiments were an-alyzed by one-dimensional linear regression and principal component analysis, respectively. The functional relation-ship between different brightness vision, spatial frequency and contrast sensitivity threshold was compared. One-dimensional linear regression showed that, the contrast sensitivity cur

ves of the five lightness samples showed band-pass characteristics, and the higher the lightness value, the more obvious the band-pass characteristics. Principal component analysis showed that, the former two principal components were new variables to describe the char-acteristics of human visual receptive field. The human vision shows a “center-surround” surrounding tone transfer char-acteristic at low frequencies of 1~6 cpd. At high frequencies, the brightness CSF of human eyes is similar to brightness CSF. As the spatial frequency increases, the contrast sensitivity of human vision decreases.

KEY WORDS: color vision; contrast sensitivity; spatial frequency; CIELAB

对比敏感度函数（CSF ）是人眼颜视觉一个重

要属性，CSF 定义为人眼视觉对比敏感度阈值与空间

频率的函数关系。早期的CSF 研究多采用光学装置

阿比多尔测量人眼亮度CSF ，建立亮度CSF 模型[1—4]。近年来显示器得到普及应用，研究者采用显示器设计实验开展亮度或者彩CSF 的测量工作，并取得了一些有

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