数字图像基础：人眼视觉系统与图像获取解析

"(数字图像基础).ppt" 在深入探讨数字图像基础时，首先要理解的是人眼视觉系统的运作机制。人眼包含两种类型的感光细胞：杆状细胞和锥状细胞。杆状细胞主要负责夜视，对光线敏感但无法识别颜色；而锥状细胞则参与彩色视觉，在明亮环境下起主要作用。人眼对于亮度的适应性非常强，可以从暗环境快速调整到亮环境，反之亦然。这种现象被称为亮度适应，但它限制了我们同时区分的亮度范围。此外，人眼还存在一些视觉现象，如马赫带、视觉错觉等，这些都影响着我们对图像的感知。 电磁波谱是理解图像的基础，它包括了从无线电波到伽马射线的各种波长。在数字图像处理中，我们主要关注可见光部分，其中灰色图像指的是所有反射光波长均衡，呈现出无色彩的消色，其特征仅由光强度决定。加色法（RGB）用于显示设备，通过红绿蓝三原色混合产生各种颜色，而减色法（CMYK）则适用于印刷，通过青、洋红、黄和黑的组合实现颜色再现。 图像的获取是数字图像处理的关键步骤，包括了使用单成像传感器、线状成像传感器或面状成像传感器等不同方式。这些传感器的性能指标，如像素大小、图像大小、线性度、噪声以及特殊功能（如白平衡、防抖动），都会直接影响到最终图像的质量。 图像从连续到离散的过程需要经历采样和量化两个阶段。采样决定了图像在空间上的离散化，而量化则处理光强的离散化，将连续的灰度值转换为有限的数字表示。值得注意的是，数字图像的坐标和幅值都是整数，这是硬件处理、存储和显示的必要条件。 数字图像基础涵盖了从人眼视觉感知到电磁波谱理论，再到实际图像的获取、采样和量化等多个方面。这些基本概念和技术构成了数字图像处理领域的基石，对理解和应用图像处理技术至关重要。