Color Science & Image Signal Processing
人眼/相机成像原理
颜色定量分析(xyz,lab,RGB,YUV)
ISP颜色重建相关
###成像原理
成像三要素



- 瞳孔:光圈
- 晶状体:可变焦距的透镜
- 视网膜:相机感光器件Sensor
+ 锥状细胞:红绿蓝三种,明视觉
+ 杆状细胞:明暗感觉,暗视觉 - 大脑视觉皮层:部分ISP(AWB,CFAI)+图像理解和分析
人眼的快门速度?或许是连续的,但是大脑处理器的速度是有限的,太快的动作人眼看不清楚,人眼的快门在1/24~1/30左右。但是慢速快门有极强大的防抖能力,除了眼球不断转动的光学防抖之外,大脑处理器的软件防抖也功不可没。
######一点补充 人眼的视觉特性对相机成像的影响
- 颜色恒常性:AWB+CCM
- 对暗部细节更敏感:Gamma、WDR
- 对亮度比色度敏感:调试时曝光为重
###颜色定量分析
- CIE1931/64-RGB (1964 补充 1 0 o 10^o 10o视角)
- CIE1931/64-XYZ
- CIE1976L*a*b*/…
- sRGB/AdobeRGB… (显示标准)
- 设备相关RGB
####CIE1931-RGB (人眼 2 o 2^o 2o视角匹配实验)



####CIE1931-XYZ (对CIE1931-RGB的坐标转化,消去负值)






####CIE1976L*a*b* (均匀性空间,定量颜色差异-色差)
CIEXYZ色度系统解决了颜色的定量描述与计算的问题,但它的色度空间在视觉上是不均匀的,空间中相同的距离所对应的视觉上差异是不同的。



- 杨—赫姆霍尔兹的三色学说
- 赫林的四色“对立”颜色学说:赫林观察到颜色现象总是以红-绿、黄-蓝、黑-白成对关系出现,因而假设视网膜中有三对视素:白-黑视素、红- 绿视素、黄-蓝视素。

Q:CIELab真的均匀吗?
Luo M R , Rigg B . Chromaticity-discrimination ellipses for surface colours[J]. 1986, 11(1):25-42.

Thinking:是否有更好更均匀的空间或赋予不同权重使得色差更接近人眼的感知?
Delta94,Delta2000!!
####sRGB和设备相关RGB(为了显示)
- 设备无关的颜色空间:颜色数值与颜色视觉有确定的对应关系,如CIE色度值,为设备无关的色空间
- 设备相关的颜色空间: 颜色数值形成的颜色视觉与具体的设备性能有关,如RGB数值、CMYK数值,均构成了设备相关的颜色空间。
######sRGB空间-与设备无关的色空间
源于CRT显示器 规范化

YUV色彩空间的Y亮度和色度信号U、V是分离还有一个优点是,人眼对亮度敏感,对色度不敏感。减少部分UV的数据量,但人眼感知不到。可以说RGB是用来在LCD、CRT上显示用的,而YUV更便于视频信号的压缩、传输和存储。
###ISP颜色重建相关 (曝光、