一、光学基础

二、视觉感知基础

【科学史】并不客观存在的变量——色觉成因论争_哔哩哔哩_bilibili

1. 眼的构造与感光

人眼感知亮度和场景光强间的关系是对数的，人眼能感知的最低最高光强之比为 $10^{10}$（耳朵则是 $10^{12}$）。

视网膜上的视觉细胞：

• 视锥细胞：一只眼睛 6M ~ 7M 个，对颜色敏感，每个细胞都有自己的神经
• 视杆细胞：一只眼睛 75M ~ 150M 个，不提供颜色视觉，对低亮度敏感，几个细胞一个神经。

很暗的时候，只有视杆细胞工作，看得出轮廓但是看不出颜色。达到一定明度后，明视觉才能感知到颜色。

• 人眼的「吉布斯现象」：Mach Band Effect。

• 韦伯系数：人眼能分辨颜色的最小亮度差异比例 $\Delta I / I$。

2. 视觉信息的处理

连续观看下眼睛产生的数据可能超过 10Mbps。不过其中大部分信息都会被视觉皮层中各个层所压缩成抽象数据，再传递给给高级中枢。但即使如此高级中枢从眼睛接受的信息量，仍比其他感官获得所有信息量还多两个数量级。

三、数字图像基础

1. 数字图像发展史

最早的数字图像：Bartlane system

• 1920s，报纸业想要利用电报系统传新闻图片（一般要一周多的时间进行英国和美国间照片的运输），将照片扫描成灰度集合的点，通过电报传输）。