人眼视觉系统及其原理解析

人眼视觉系统（即人眼、通往大脑的神经通路、主要的神经皮质层等）的解剖学和生理学研究目前处于低级水平，人眼视觉系统的功能仅仅是获得识别和理解图像的质量。这些视觉系统受到观察印刷品质量的客观信息的影响，能够判断和评价可见印刷品质量。如何将这些通过低级的视觉系统用于主观印刷品质量的评价目前仍然没有搞清楚。目前对于大脑的研究还没有达到一个比较高的水平，我们仍然需要这方面的知识支撑。

视觉感知是从光子流撞击人眼视网膜上的光电感受细胞开始的。光电感受器将光子流的能量转化为电化学的神经信号。有两种不同类型的光电感受细胞，即锥体感色细胞和杆体感色细胞。在正常明亮光线条件下：主要是锥体细胞在工作，锥体细胞主要有三种类型：能分别对不同波段的光线敏感。颜色感知主要取决于这三类细胞提供的信息。这三种锥体感色细胞能感受到的最大波长范围分别为：420～440nm的蓝光，534～545nm的绿光，564～580nm的红光^[1]。三种色光形成补色的同时亮度增加。在比较暗的条件下，杆体细胞开始工作，光电感受细胞能感受到不同水平的光，确保人眼有比较大的动态感受范围。这种感受也适用于不同色温的照明体。

对于视网膜来说，对于光的对比度及补色的视觉感受，通过神经反应到达皮质层的V1神经反应区，此时产生神经冲动反应，例如：形成不同的放射状和线状反应。更高级的神经反应更加复杂并且通过专门的检测可以处理由低级神经反应提供的信息。(www.xing528.com)

人眼低级的神经反应，在客观图像质量评价中，对于图像的对比度神经反应的灵敏度非常重要，因为它能描述在空间视觉中不同带通的敏感度和阈值范围。在亮度比较高的情况下，人眼的敏感度比较高，在可见图像质量内容方面基本在每度大约4～5个周期^[2]。这就意味着：像墨斑等印刷缺陷都可以检测出来。另外一个重要的发现就是人眼对于明度比对颜色更敏感。