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視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范技術(shù)體系中的一個(gè)重要組成部分,是一種先進(jìn)的、防范能力極強(qiáng)的綜合系統(tǒng)。它可以通過遙控?cái)z像機(jī)及其輔助設(shè)備,使人們直接觀看被監(jiān)視場所的一切情況,并把被監(jiān)視場所的圖像傳送到監(jiān)控中心,同時(shí)還可以把被監(jiān)視場所的圖像全部或部分地記錄下來,為日后事件處理提供方便條件和重要依據(jù)。
視頻監(jiān)控的成像原理是將光線所包含的信息轉(zhuǎn)換成可為人眼所判斷的圖像信號,因此,在了解視頻監(jiān)控之前,有必要介紹一下視頻成像原理。
彩色與人眼視覺特性 1.彩色特性(1)光的性質(zhì)
光屬于電磁輻射。電磁輻射的波長范圍很寬,按從長到短的排列依次可分為無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和宇宙射線等。波長在780~380nm范圍內(nèi)的電磁波能使人眼產(chǎn)生顏色的感覺,稱為可見光,顏色感覺依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫7色??梢姽夤庾V如圖所示。
可見光光譜
(2) 物體的顏色
從光的角度可將物體分為發(fā)光體和不發(fā)光體兩大類。發(fā)光體的顏色由其本身發(fā)出的光譜所確定,例如,激光二極管發(fā)紅光是由于其光譜為780nm。不發(fā)光的物體顏色與照射光的光譜及其對照射光的吸收、反射、透射等特性有關(guān),例如,綠葉反射綠色的光,吸收其他的光而呈綠色。
2.人眼視覺特性人眼的視覺特性包括亮度視覺、色度視覺、視覺惰性和分辨力。
(1)亮度視覺
亮度視覺是指人眼所能感覺到的最大亮度與最小亮度的差別,以及在不同環(huán)境下,人眼對同一亮度所產(chǎn)生的主觀感覺。
人眼的亮度感是隨光的波長改變的,并且晝夜也不同。人眼對光感的靈敏度常用人眼相對視敏度函數(shù)曲線表示,如圖所示。
(2)色度視覺
人眼的紅、綠、藍(lán)3種錐狀細(xì)胞的視敏函數(shù)峰值分別為580nm、540nm和440nm,而且部分交叉重疊可引起混合色的感覺,不同波長的光對這3種錐狀細(xì)胞的刺激量不同,因而產(chǎn)生的彩色視覺也不同。
人眼相對視敏度函數(shù)曲線
(3)視覺惰性
人眼的主觀亮度感覺與客觀光的亮度并不同步,人眼的亮度感覺總是滯后于實(shí)際亮度的變化,這一特性稱為視覺惰性或視覺暫留。
當(dāng)人眼感受到重復(fù)頻率較低的光強(qiáng)時(shí),會有亮暗的閃爍感。通常將不引起閃爍感的最低頻率稱為臨界閃爍頻率。人眼的臨界閃爍頻率約為46Hz,高于該頻率時(shí)人眼不再感覺到閃爍。
順序制彩色電視正是利用人眼的視覺惰性,采用時(shí)間混色法將三基色[即紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)]光順序出現(xiàn)在同一平面的同一位置上,只要三基色光點(diǎn)相距時(shí)間間隔足夠短,人眼觀察到的就是其混合后的彩色。
(4)分辨力
分辨力是指在一定距離處人眼能分辨兩點(diǎn)間的最小距離。人們在觀看景物時(shí)對細(xì)節(jié)的分辨能力取決于景物細(xì)節(jié)的亮度和對比度(圖像所能達(dá)到的最大亮度和最小亮度之比),亮度越低,分辨力越差;細(xì)節(jié)對比度越低,分辨力也越差。
同時(shí)制彩色電視是利用人眼空間細(xì)節(jié)分辨力差的特點(diǎn),采用空間混色法將三基色光在同一平面的對應(yīng)位置充分靠近,只要光點(diǎn)足夠小且充分近,人眼在一定距離外觀察到的就是其混合后的彩色。
3.色度學(xué)基本知識(1)彩色三要素
色調(diào)、色飽和度和亮度這3個(gè)參量稱為彩色三要素。
色調(diào)是指顏色的種類。不同顏色的物體其色調(diào)是不同的,紅色、綠色和藍(lán)色等顏色都是指不同的色調(diào)。
色飽和度是指顏色的濃淡程度。色飽和度越大,該顏色就越濃。例如,通常說的深紅和淺紅,色調(diào)都是紅色,但色飽和度不一樣。
亮度是指顏色的明暗程度。顏色的亮度越大,色彩就越鮮艷。
通常又將色調(diào)、色飽和度總稱為色度。
(2)三基色原理