图像逼真度的测量

图像逼真度的测量


发布日期: 1970-01-01 更新日期: 2015-01-27 编辑:giser 浏览次数: 3985

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摘要: 在研究图像逼真度测量方法之前,我们必须分析一下图像中某一点的亮度和色彩变化引起人们的主观感觉是如何变化的,以什么样的亮度和彩色量度来描述才能符合人的视觉特性,从而与人的主观感觉一致,得到尽可能与主观评价一致的结果。为此,需定义出点光源在亮度、色调、饱和度方面感...

在研究图像逼真度测量方法之前,我们必须分析一下图像中某一点的亮度和色彩变化引起人们的主观感觉是如何变化的,以什么样的亮度和彩色量度来描述才能符合人的视觉特性,从而与人的主观感觉一致,得到尽可能与主观评价一致的结果。为此,需定义出点光源在亮度、色调、饱和度方面感觉上差别的量度。下面我们先找出符合主观感觉的亮度量度,在进一步分析研究适合于主观感觉的彩色量度。

亮度的量度

假定有一亮度为y的白光源 ,放在紧靠着的、具有同样谱能分布而亮度为 白光源 附近。研究表明 ,在亮度变化的一个相当宽的范围内,人的视觉对比灵敏度即韦伯(Weber) 比是一个常数(约为2%),也就是说,在一定的亮度范围内,人的眼睛观察亮区时候刚刚察觉到有亮度变化的亮度差,要比在观察暗区时的能察觉的亮度差大,因此,图像亮度的线性变化给人们的感觉并不是线性的。对此,不同学者根据不同实验结果得到一些略有差别的结论。视觉心理实验结果表明,人的感觉亮度 和亮度 基本成对数关系。因此,人所能察觉到的亮度增量对数增量形式,而不是线性增量。

彩色量度

人的彩色感觉是由于在人眼中存在三种分别对红、绿、蓝色光最敏感的视细胞。当外界色光刺激人眼时,由这三种细胞不同程度的反应混合而成彩色感觉。因此,图像的色彩变化给人主观色彩感觉变化就不是象亮度变化那样简单。为此,就必须先来假设一个由彩色三刺激值所定义的欧几里德空间,通过对这个彩色立体的研究来获得彩色差的量度。如果这种彩色差的测度与主观感觉适配的话,那么刚可觉察的彩色差 度量就应与按三刺激值偏移 所得到的主观感觉“ 刚可察觉彩色差JNCD ”相适配。实验表明当三刺激值对应于红、绿、蓝时,并不是这种情况。这是因为人的眼睛对红、绿、蓝三个刺激的灵敏度不同。一般对蓝刺激的变化最敏感,而对绿刺激的变化最不敏感。

黑白图像的逼真度

关于黑白图像的逼真度的定量测量已经进行了许多的研究工作。合理的逼真度测量方法应和主观试验结果基本一致,而且要求简单易行。当然也希望这种测量给图像系统的最佳化设计能提供一些性能参数。黑白图像逼真度测量可分为单变量和双变量两种。单变量测量就是根据某一图像场的测试结果,对该图像给予数字表示的性能评价。而双变量测量则是在一对图像场中进行数字比较。

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