Рис. 1.15 демонстрирует ценные свойства световой адаптации. Зрительная система имеет ограниченный динамический диапазон выходных сигналов (скажем, 100:1), определяющий наше восприятие, но в реальных сценах разброс уровней освещения может десятикратно превышать разницу между звездной ночью и солнечным днем (к счастью, почти никогда не возникает необходи-
Рис. 1.15 Иллюстрация процесса световой адаптации с помощью масштабирования большого диапазона интенсивностей стимулов в относительно малый динамический диапазон ответов: сплошные кривые демонстрируют семейство адаптационных ответов; пунктирная кривая показывает гипотетический безадаптационный ответ.
мости рассматривать что-либо при полном диапазоне уровней освещения). Если для масштабирования большого диапазона интенсивностей стимулов в выходные сигналы зрительной системы использована единичная функция ответа, то для отдельно взятой сцены будет использован лишь малый диапазон выходных сигналов. Такой ответ показан пунктирной линией на рис. 1.15, и ясно, что при такой функции ответа воспринимаемый контраст какой-либо отдельно взятой сцены будет ограничен и чувствительность зрения к изменениям будет сильно снижена из-за проблемы «полезный сигнал/шум». С другой стороны, световая адаптация служит созданию целого семейства кривых зрительного ответа, что на рис. 1.15 демонстрируется сплошными линиями. Эти кривые масштабируют используемый диапазон освещенностей отдельно взятой сцены в полный динамический диапазон зрительного ответа, что оптимизирует визуальное восприятие в той или иной ситуации.
О световой адаптации можно говорить как о процессе скольжения кривой зрительного ответа вдоль оси уровней освещения (рис. 1.15), которое длится до тех пор, пока не будет достигнут оптимальный уровень для данных условий просмотра.
Световая и темновая адаптации в целом аналогичны автоматическому контролю экспозиции в фотографических системах.
Хроматическая адаптация Третий тип адаптации, тесно связанный с двумя предыдущими, - адаптация хроматическая. Полагают, что за хроматическую адаптацию отвечают физиологические механизмы, сходные с вышеописанными механизмами световой и темновой адаптаций. Хроматическая адаптация - это во многом независимое управление чувствительностью трех механизмов цветового зрения, что схематично иллюстрирует рис. 1.16: мы видим, что полная высота каждой
Рис. 1.16 Схематичная иллюстрация процесса хроматической адаптации как независимой регулировки чувствительности трех типов колбочек.
Рис. 1.17 Пример сетчаточно-локализованной хроматической адаптации. На 30 секунд зафиксируйте взгляд на черной точке между голубой и желтой областями, а затем переведите взгляд на белую точку в центре нижнего изображения. Обратите внимание на то, что после адаптации нижнее изображение начинает восприниматься однородным.
Оригинал взят с Kodak Photo Sampler PhotoCD.
из трех кривых спектральной чувствительности колбочек может меняться самостоятельно, но, несмотря на то, что хроматическую адаптацию чаще всего толкуют и моделируют как независимый контроль чувствительности колбочек, нет никаких оснований полагать, что за хроматическую адаптацию не отвечают оппонентные и прочие цветовые механизмы.