22 数字图像处理（第三版） 中央凹本身是视网膜中直径约为1.5mm的圆形凹坑。然而，为便于后续的讨论，我们把它近 似为方形或矩形敏感元素的阵列会更有用。这样，为解释的灵活性，我们可以把中央凹看成是大小 为1.5mm×1.5mm的方形传感器阵列。在视网膜这一区域中，锥状体的密度大约为150000个/mm 基于这一近似，眼睛中最高敏感区域的锥状体数量约为337000个。从自然分辨能力的角度看，恰好 与一个中等分辨率的电荷耦合元件(CCD)成像芯片具有的元素数量相当。接收器阵列不大于5mm 5mm。尽管人类整体的智慧和视觉经验的能力使得这种比较有些肤浅，但记住，人眼分辨细节能力 的进一步讨论与当前电子成像传感器当然是可比较的。 2.1.2眼睛中图像的形成 在普通照相机中，镜头有固定的焦距，各种距离的聚焦是通过改变镜头和成像平面间的距离实 现的，胶片放置在成像平面上（数码相机情况下是成像芯片）。在人眼中，则与此相反：品状体和成 像区域（视网膜）之间的距离是固定的，实现正确聚焦的焦距是通过改变晶状体的形状来得到的。睫 状体中的纤维可实现这一功能，在远离或接近目标物时纤维会分别变扁或加厚品状体。品状体中心 和视网膜沿视轴的距离大约是17mm。焦距约为14-17mm,在眼睛放松且聚焦距离大于3m时，焦 距约为17mm 图2.3中的几何关系说明了如何得到一幅在视网膜上形成的图像的尺度。例如，假设一个人正在 观看距其100m处的高为15压的一棵树。令h表示视网膜图像中该物体的高度，由图2.3的几何形状 可以看出15/100=hM17或h=2,55mm。正如2.1,1节指出的那样，视网膜图像主要聚焦在中央凹区域 然后，光接收器的相对刺激作用产生感知，把辐射能转变为电脉冲，最后由大脑解码。 00m -17mm 图2.3人眼观看一棵棕制树的图解，点C是品状体的光心 2.1.3亮度适应和辨别 强闪光 因为数字图像作为离散的灰度集来显示，所以 眼睛对不同亮度级别之间的辨别能力在显示图像处理 结果中是一个重要的考虑因素。人的视觉系统能够 适应的光强度级别范围是很宽的 从暗阔值到强 闪光约有10°个量级。实验数据指出，主观亮度（即由 人的视觉系统盛知的亮度)是井人人眼的光强的以付数函 数。图2.4中画出的光强度与主观亮度的关系曲线说 暗视觉 明了这一特性。长实线代表视觉系统能适应的光强范 围。在亮视觉中，该范围大约是10心。由暗视觉逐渐过 亮视觉 暗阀值 渡到亮视觉的近似范围约为0.001-0.1mL(朗伯)（在对 数坐标中为-3~-1mL),图中画出了该范围内这一适 应曲线的两个分支。 图2.4显示了特殊适应级别的主观亮度感知范围