Лекция 10. Принципы формирования графических изображений

1. Зрительный аппарат человека

Человек получает информацию об изображении с помощью своего зрительного аппарата – глазного яблока. Глазное яблоко состоит из роговицы, радужной оболочки, хрусталика, сетчатки, зрительных нервов и других элементов, показанных на рис. 10.1.

Свет попадает в глаз через роговицу и фокусируется хрусталиком на внутренний слой, который называется сетчаткой. Сетчатка преобразует свет в импульсы, которые передаются по нервным волокнам.

Внутренний слой сетчатки содержит два типа светочувствительных рецепторов: длинные и тонкие палочки ночного зрения в количестве до 100 млн. шт. и короткие и толстые колбочки дневного зрения в количестве до 6,5 млн. шт. Зрительная информация от всех рецепторов передается в мозг по зрительному нерву, содержащему множество нервных волокон. Область сетчатки, в которой волокна зрительного нерва собираются и выходят из глаза, лишена чувствительных рецепторов и называется слепым пятном. Область максимальной чувствительности глаза располагается на его оптической оси и называется желтым пятном.

Цветовая чувствительность глаза определяется типом колбочек, которые условно делят на "синие", "зеленые" и "красные" в соответствии с наименованием цвета, который они регистрируют.

Одновременное воздействие на колбочки разного типа формирует смешанный цвет, который усиливает зрительное восприятие и повышает информационную насыщенность изображения. Количественное соотношение между колбочками разного типа определяетспектральную чувствительность глаза(рис. 10.2), которая лежит в диапазоне длин волн от 400 до 700 нм (от фиолетового до темно-красного). Максимальное значение чувствительности глаза соответствует длине волны 560 нм (зеленый), а при тусклом освещении максимум сдвигается до значения 510 нм (сине-зеленый).

Строение глазного яблока и его спектральную чувствительность необходимо учитывать при формировании графических изображений. Кроме того, аппаратные средства компьютерной графики должны строиться таким образом, чтобы эффективно воздействовать на светочувствительные рецепторы глаза.