人类的视觉特点
人类在地球上已经生活了相当漫长的时间,但对周围环境及自身的了解还相当肤浅。近一、两个世纪有了一些突破,尽管相当有限,但已经给我们带来了许多好处。就拿视觉对自身视觉的认识来说,就给我们带来许多赏心悦目的乐事。
我们的眼睛有点像数码相机,眼球前面的晶状体就像镜头,后面的视网膜就像CCD。技术指标要比现在的相机高很多,有趣的是生理上也有许多局限,使得我们可以很方便地“欺骗”它,进入另外一个色彩缤纷的虚拟世界。
首先是眼睛对色彩的反应。我们现在知道,波长在380-720纳米之间的电磁波就是所谓可见光。我们习惯把这段电磁波称为光波。不同的光波在眼睛中反应为不同的颜色。我们常常说“五彩”、“七彩”,其实色彩的数量远远不只这么多,把所有颜色简化为256种也还太少,许多计算机的软件和硬件都支持32位二进制的色彩。其实色彩缤纷的世界应该有无穷多色彩。幸好人眼是很容易受欺骗的,只要用三种颜色按不同比例混合,就能模拟所有的颜色。我们常常用红、绿、蓝三种单色光的混合来代替任何波长的光波。这就给我们在图像的制作和重现提供极大的方便。
只要有红、绿、蓝三种单色光源,就能模拟各种颜色。可是我们在不会发光的物体上看到的颜色却是其他光源照射在它们的表面,被它吸收后剩下的光波。我们见到鲜红色的花朵,是因为花朵吸收除红色以外的光波,把红色的光波反射出去。于是我们要在不发光的图像上模拟红、绿、蓝三种单色光,就要在它的表面上复盖能反射这三种光,把其他光线都吸收掉的颜色,也就是青、品红、黄三种颜色。人们习惯将前三种颜色称为原色,把后三种颜色称为辅色。我们的电影、电视、计算机屏幕和各种会发光的屏幕,都采用红、绿、蓝三原色;印制在纸张、相纸或其他材料上的颜料,都采用黄、品、青和黑色。
人类的眼睛还有一个容易“上当受骗”的特点,就是会把一些时间间隔较短的不连续变化的画面误认为是连续变化的画面。这就为电影电视的发明提供必要的技术基础。电影是每秒24个画面,影视是每秒25个画面,已经很成功地骗过了我们的眼睛。
我们生了一对眼睛,让我们能够判别外界物体与我们的距离。对于一些立体的物体来说,它们在我们两只眼睛中所形成的图像并不一样,从图像的差异和眼球调焦的程度,就会形成相应的立体感。