6、头戴式增强现实显示器中的基本感知

头戴式增强现实显示器中的基本感知

1 视觉基础感知

1.1 对比度敏感度

对比度在描述视觉能力方面起着重要作用，在白内障和糖尿病视网膜病变的临床评估中也至关重要。验光检查中对比度的标准最小值为 0.8，但在临床实践中该标准的遵循严格程度以及采用何种对比度定义进行测量并不明确。对比度常采用米歇尔森定义来表示：
[C = \frac{L_{max}-L_{min}}{L_{max}+L_{min}}]
其中 (L_{max}) 和 (L_{min}) 分别是图像中的最大和最小亮度。据一些研究，视觉系统会从前景特征周围的局部区域测量这些极值。图像的对比度会影响观察者的视力得分，对比度越高，人眼能检测到的细节就越小。斯内伦视力表、正弦波光栅、滚动“E”视力表和兰多尔特“C”视力表等都可用于测量观察者的对比度敏感度函数（CSF）。

1.2 颜色感知

视网膜对不同波长的光做出响应，从而产生了人类颜色感知的光谱。视网膜中的三种视锥细胞（长、中、短波长，通常分别对应红、绿、蓝）对不同但有重叠的光波长范围做出响应，视觉系统将这种响应处理和解释为颜色。国际照明委员会（CIE）在 1931 年定义了三种标准原色来描述颜色，由此产生了 CIE 色度图。然而，该图存在一个问题，即空间中的距离对颜色感知的意义并不统一。这最终导致了 1976 年的 CIE（L a b*）颜色空间（CIELAB）的出现。L 表示亮度通道，a 和 b 是色度通道。a 轴从绿色到红色，b 轴从蓝色到黄色。这种颜色描述与人类视觉系统将光波长处理为颜色的对立过程理论非常匹配。该空间（几乎）在感知上是均匀的，感知差异的扭曲约为 1.6:1，即距离约 60% 的变化可能