标题：视觉感知
视觉感知
物体的外貌·人的眼睛有着接收及分析视像的不同能力，从而组成知觉，以辨认物象的外貌和所处的空间（距离），及该物在外形和空间上的改变。脑部将眼睛接收到的物象信息，分析出四类主要资料；就是有关物象的空间、色彩、形状及动态。有了这些数据，我们可辨认外物和对外物作出及时和适当的反应。 
·当有光线时，人眼睛能辨别物象本体的明暗。物象有了明暗的对比，眼睛便能产生视觉的空间深度，看到对象的立体程度。同时眼睛能识别形状，有助我们辨认物体的形态。此外，人眼能看到色彩，称为色彩视或色觉。此四种视觉的能力，是混为一体使用的，作为我们探察与辨别外界数据，建立视觉感知的源头。 
物体的位置·眼睛除了要辨认物象的特征，还要知道对象的位置，及其活动上的变化，才可驱使身体其它部位作出相应的动作。
·在理解自身与外界之间的距离或深度，人类的知觉，可从视野所得的资料中，抽出有关空间的提示，从而知识到自己与各种对象的距离。视网膜是视觉的核心，它是一片平面的薄膜，获得的物象是平板而缺乏立体感的。所以知觉需要组织起其它信息，才能做出对深度的感知。人类的眼球天赋便有辨别立体深度和距离的本能，因为人类是用双目平排而视。同时通过外物在视野范围中所形成的物象大小，以及排列或表现的状态，认知该物与我们的距离。甚至可通过形状及色彩获得有关距离的资料。 
·眼睛能看到物体的移动，有助辨别物体的方向和运动的速度。 
眼球的结构·视觉是指视觉器官眼睛（或眼球），通过接收及聚合光线，得到对物体的影象，然后接收到的信息付会传到脑部进行分析，以作为思想及行动的反应。
·要感知外在环境的变化，要靠眼睛及脑部的配合得出来，以获得外界的信息。人类视觉系统的感受器官是眼球。眼球的运作有如一部摄影机，过程可分为聚光和感光两个部分。 
  ·眼球是整个的包裹在一层巩膜（Selear）之内，此层巩膜就如摄影机的黑箱，并分为前、后两段。眼球前段是聚光的部分，是由眼角膜(cornea) ，瞳孔 (pupil) ，水晶体 （Lens）及玻璃体所组成。它们的功能是调节及聚合外界入射的光线。光线首先穿过眼角膜这片透明薄膜，经由瞳孔及水晶体，将光线屈曲及聚合在眼球的后段。
·瞳孔是一个可透光的开口，能因应光度的强弱，而调节其圆周的大小。当在暗黑的情况下，瞳孔的直径会扩大，可引入更多的光线。而在光线充足的情况，瞳孔的直径会收缩，令入眼的光量不致太强。瞳孔和水晶体两者配合之下，眼球可接收强、弱、远、近各种不同的光线来源。 
·眼球内有睫状肌 （CiliaryMuscles)，它的伸拉作用可使水晶体变形，因而调节屈光度，使光线能聚焦到视网膜上而形成影像。当光线来自近距离对象时，水晶体变得较拱圆，屈光度较大。当光线来自较远的对象时，水晶体变得较扁平，屈光度则较低。以确保在不同的光度下，进入眼球的光线水平能形成最高质素的影像. 
影像感知·眼睛后段是感光的部分。后段有视网膜，它是由两种感光细胞所组成，这两种细胞因其形状而名为杆状细胞(rod cells)和锥状细胞(cone cells)，作用是将水晶体聚焦而成的光线变成电信号，并由神经细胞送往脑部。
·锥状细胞杆状细胞位置视网膜中央黄点黄点周边数量约六百万约一亿二千五百万颜色辨别可细分为三种类型，分别对红、绿、蓝色亮光敏感只对亮度敏感光暗辨别只对中至强光敏感能感受微弱光线变化动作辨别不敏锐敏锐外界的光线信息进入眼球后，会被眼球内的神经细胞转变为电信号，再被传输送到脑袋中。脑部接收电信号之后，会引起连串的思维活动，并作出适当的行动或反应。 
  [1]视网膜上的神经会聚并连结到大脑的一点，由于没有光线的受体，所以大脑无法感知聚焦该处的影像，故名盲点。视线的转变·眼球外围与眼窝之间有一组六条肌肉，当需要改变视线的方向，例如在阅读时，位于该方向上的肌肉收缩，眼球便向该方向转动。当需要大幅度改变视线方向时，便不需要扭动整个头部。 
视觉区域
·感觉光暗的杆状细胞和感觉色彩的锥状细胞在视网膜表面并不是平均分布的，在感知中起重要作用的锥细胞大部分集中在视网膜中的一小片称为黄点的地方。因此我们在观看景物和阅读时，注意力只是集中在视野范围一半不到的区域。
·一个视能正常的人，能分辨在视网膜上来自不同投影的影像。这种能力称为”视觉敏锐度”。 在接近视网膜的中央，距离眼角膜最远的地方，这位置称为黄点(fovea) ，是感光细胞最密集，视觉敏锐度最高的位置。当我们要看清一件对象时，我们会转动眼球，直至影像聚焦在黄点上。离开黄点越远，感光细胞越少，影像越不清晰。如影像聚焦在黄点以外的地方，我们可看见一件对象的存在，但未必知道这件对象是甚么。 
  “视域” 是指眼睛的视觉范围。视域是人在没有转动头部，眼睛向前的情况下，能看见的角度范围。我们假设一般人有100至120度视域。人眼的视力问题·远视和近视
·远视和近视的形成，就是眼球中的水晶体，未能把外界影像的光线聚焦在视网膜上，。有些人只能看清近距离的对象，而看不清远距离的物件; 因为他们眼球内的睫状肌不能拉平水晶体，以致未能把远距离的光线聚焦于视网膜，这现像称为近视。另外有些人，能清楚看见远距离的物象，但看不清近距离的，因为他们眼球内的睫状肌不能令水晶体拱凸，郄把近距离入射的光线聚焦在视网膜上，这现像称为远视。这两种视力问题都很常见，并且可透过配带眼镜来解决。
·色盲 
·色盲的形成，是因为视网膜上的锥状细胞不能分辨颜色。大部分人天生具有正常色觉，他们可辨认由三原色调配出来的不同颜色。但亦有人是二色视者，他们只可看见光学三原色中的二种。二色视者又称色弱，他们仍能看见颜色，只是他们看不见其中一种三原色，他们会混淆某些颜色，例如会看不出黄黑条纹颜色，不过可以会出对比大的色样，所以我们设计机动部分的时候，应考虑这一点，提高使用者对危险部分的警觉。但亦有人是全色盲的，他们完全不能分辨颜色，在他们的眼中，世界是全黑白灰的。 
  巴士上的黄色扶手与黑底红色的按钟钮
色视觉原理
  ·眼睛里有三种不同的锥细胞，分别对红、绿、蓝三种波长的光线敏感，当不同波长的光波进入眼睛并投映在视网膜上时，大脑就通过分析由各个锥细胞输入的信息去感知景物的颜色。
颜色敏感度·正常人眼可分辨大约七百万种不同颜色，人眼不同区域对颜色有不同的敏感度，眼睛中央对颜色和动态十分敏感，但眼睛边缘的颜色敏感度则较差。不同颜色当中，人对红，绿和黄色则比对蓝色敏锐，这种特性对视象传意有很大的影响
光源·由于我们对物体颜色的感知是来自物体表面反射来自光源的光线，因此物体本身和光源对我们的感知同样重要，光源如果缺乏某些波长成份，我们所看到的物体颜色亦会缺少对应的颜色。
·人的眼睛拥有极高的分辨相邻两种近似色的能力，在浅色的范围肉眼的敏感度尤胜于仪器，而且人的色彩感知还有一个特点，就是对色彩移位的适应性，这种特性令我们可以减除光源的颜色转变的影响。
色相、纯度及明度·色彩有三种属性，分别是色相、纯度及明度。不论任何光谱上的色彩，皆可在色相、纯度及明度三个属性作出变化，因而形成我们在视觉感知中变化万千的色彩。 
·色相 
·色相是指色彩的相貌。在可见光谱上，人的视觉能感受到红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等不同的色彩。而各种不同的色相，都有自己的波长与频率。 
·相环上的色彩是有秩序及顺序的排列，是光谱中色彩的关系。 
纯度·纯度是指色彩的纯净程度，亦是色彩的饱和程度。任何一种色彩，加上白色、黑色、或灰色，都会降低它的纯度。
明度·明度是指色彩的明暗程度。亦可以形容光源的光度。任可一种色相的颜色，都可以混合黑色或白色，而令色彩产生明度的转变。白颜料明度高，混入白色越多，明度越高。黑色明度低，混入黑色越多，明度越低。同时，白与黑是代表明与暗对比的两种颜色，此两色的混合，可以形成黑白灰调子的明暗度变化。
光的三原色及颜料的三原色
·原色是指光线中或颜料中的色彩，无法再分解出其它的色彩，或无法以其它的色光或色料，混合出来的。我们常见的色彩，大多是由两种或以上的颜色光或颜色料所合成。三种的原色光分别是红﹝RED﹞，绿﹝GREEN﹞及蓝﹝BLUE﹞，而三种的颜料原色分别是洋红﹝MAGENTA﹞，黄﹝YELLOW﹞及青﹝CYAN﹞。三原色光的混合，可得到白光。三原色的混合，会变成黑浊色。若以适当的比例混合，则三原色光，或三原色料可调出各种不同的色彩。 
  光线的混合·将橙红和绿的色光混合，可得到黄色光；绿和蓝紫光混合可得到青绿色光；橙红和蓝紫混合可得到红紫色光。若将三原色光混合，则会变成白光。这些色光混合后，会得到比原来色光更明亮的色光，因此色光的混合，又称为「加色混合」。 
  颜色的混合·色彩有减法，是由于物体表面上的颜料，吸收了日光中一部分的光波，反射日光其它的色光，当两种或多种颜料混合的时候，有更多的色光被吸收，越少的色光被反射，因而形成暗色或黑色。色彩的减片法是运用在颜料的混合，亦广泛地运用在印刷技术之中。同时色彩的减法又称为CMYK，CMYK分别代表三原色中彩蓝C (Cyan)，洋红(Magenta)，黄(Yellow)，以及黑(Black)。黑色虽然不属于三原色的一种，但在印刷上，要加上黑颜料才能调出真正的黑色。 
  使用媒介·                         混色方式
·传单或报刊       CMYK 
·展示板              CMYK或CMYK，视乎打印机是否包含  黑色墨 
·投眏片             CMYK或CMYK，视乎胶片打印机是否  包含黑色墨 
·彩色照片         CMY 
·幻灯片、电影  CMY 
·电视、录像、计算机或其它屏幕媒介  RGB
·电子屏幕        RGB（屏幕或等离子显示屏） 
RG（电铁车厢显示屏） 
其它减色法显示屏
立体视觉
·立体视觉的进化
·陆上哺乳类动物都有两只眼睛，其中素食动物的眼睛大多生于头部的左右两边，这种构造有利的地方是任何时候都能看见四周的景物，有利于及早发现捕食者。
·人类和其它的肉食、杂食动物，无需处处提防捕食者，反之要在捕食时准确判断自已与猎物的位置，所以演化出两眼向前的头部结构，并发展出利用双眼所见之差别来计算距离的能力。 
  
双眼视觉
·即使用单一只眼人类仍可对深度有一定感知。不论是用单目或双目，眼睛需要从种种的视觉迹象中，得悉空间和距离的提示。有些视觉迹象只需用一目便可明了，此种有关距离的信息，称作单目视觉。如需两眼合用才可达到的空间信息，称为双目视觉。 
·人类的眼睛是可以察觉到自身和物体，以及物体与物体之间的距离。能产生远近距离的观感，因为人类是用两只眼睛同时观看，而左右两眼所看到的物像，有很微少的差别，称为视差。当脑部接收到两款分别来自两只眼睛，而并不相同的影像，脑袋就会将两款影像二合为一，因而产生对物体的立体及空间观感。 
    运动感知·人类的眼睛会对四种视觉刺激有反应，然后对此四种刺激在脑里产生信息 当遇见一物体，会产生颜色,形状,深度,及运动四种信息。我们会因应物体的位置,速度，方向，作出反应。物体在眼角膜留下影像，物体移动愈快，影像移动愈快。 如果我们要围着某物体旋转，则一定要知道该物体的位置及运动轨迹。
·选择性接收
·观测一物体相对运动(与一固定物体作比例)，比起观测一物体的绝对运动(并没有与其它对象比较)更为有效。根据Gibson，人类对相对运动产生的信息是有特定的模式，尤其是当一个物体移动时，背景会被间歇性地遮盖，Gibson认为人们会透过这种模式观察物体运动。另一个现象，人们对物体运动的灵敏度降低就是选择性习惯的现象，对于一种持续相同方向或速度(相似)，灵敏度就慢慢降低，但不会对另一种完全不同的运动产生这种习惯，例如我们持续观察向上移动的条纹，我们会对向上运动的灵敏度降低(感到条纹是静止的)，但不会影响对向下运动的感觉。(Sekuler& Ganz，1963)。 
相对运动·当我们观察物体的移动时，结构复杂的背景(相对运动)比深色或中性的背景较易辨认。而且只看到移动的物体(绝对运动)。相对运动形成特别的模式，尤其是物体移动时。该物体会遮盖并不遮盖部分的背景。我们的眼睛可以用该模式直接观察运动，就像我们可以直接观察深度一样。 
·电影是一连串频闪的效果，影片是由一连串照片所组成，每幅照片皆与前一幅有些微差距，当照片连续快速地投影在屏幕上，就能成为一出电影，早期的电影是每秒十六格，如果未能达到每秒十六格的速度，影像的运动便会显得断断续续。现在一般电影为每秒廿四格，就能减低动态断续的现象。感生运动即使没有物体的的移动，我们亦能感到物体移动，当一个较大的物体被一个较小的物体包围时，而较大的物体在移动中，较小的物体即使是静止的，我们却会感觉到较小的物体在移动. 
变形运动·在现实生活中我们很少全神贯注地注视一件事件的发生过程，即使看电影的时候，我们的眼睛仍然是不停的转动，因此大脑会惯于"填补"情景中不连贯的地方，因此某些动画即使速度远低于每秒二十多格，我们也有动态的感觉