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成像中的分光谱光度学

时间:2022-02-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:有些光具有单一的波长,对应于彩虹中的某一种色彩。但是其它颜色的光是由不同波长的光混合而成的。这个实验事实意味着图像可以表示为每个像素点刚好对应于3个亮度值的向量:每个亮度值对应于3个基本波长之一。在实际应用中,只要每个亮度值用一个字节表示就可以得到高保真重现的图像。这种三色的色彩知觉与下述事实有关:视网膜具有3种圆锥状细胞,它们分别在650nm、530nm和430nm处有感知峰值。

图24.3所示的是一幅黑白照片,这里我们很高兴地忽略了一个事实,即可见光来自一定波长范围——从光谱中 400nm 的紫端到 700nm 的红端。有些光具有单一的波长,对应于彩虹中的某一种色彩。但是其它颜色的光是由不同波长的光混合而成的。这是否意味着,我们需要用混合值,而不是单一值来度量I (x, y)呢?假如我们想要准确地表示光的物理性质的话,我们的确需要这样。但是如果我们只是想要复制人(以及许多其它脊椎动物)对光的感知,那么我们可以有所折中。实验(回顾1801年的托马斯·扬实验)表明,任何一些波长光的混合,无论多复杂,都可以只用3种基本色彩混合复制出来。也就是说,假如你有一个发光装置,它能够对3种不同波长的光进行线性组合(典型情况下,我们选择红光(700nm),绿光(546nm)和蓝光(436nm)),那么通过调节旋钮让某一波长的光多些,另一种波长的光少些,就可以配出人的视觉感知能够感受到的任意波长光组合的色彩。这个实验事实意味着图像可以表示为每个像素点刚好对应于3个亮度值的向量:每个亮度值对应于3个基本波长之一。在实际应用中,只要每个亮度值用一个字节表示就可以得到高保真重现的图像。这种三色的色彩知觉与下述事实有关:视网膜具有3种圆锥状细胞,它们分别在650nm、530nm和430nm处有感知峰值。但是这种关系的精确细节要比一一映射复杂得多。

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