可视化视觉适应

Summary

本文介绍用于模拟和视觉系统学习适应的新方法。

Abstract

许多技术已经发展到可视化图像是如何出现的个体有不同的视觉灵敏度: 例如 ，由于光学或年龄的差异，或颜色缺陷或疾病。这个协议描述了用于掺入感觉适应成模拟的技术。该协议被示为具有色觉的例子，但是一般适用于任何形式的视觉适应的。该协议使用基于关于视网膜和皮质机制编码的颜色以及如何将这些调整其灵敏度在当时的刺激的平均颜色和范围的颜色的标准和可信的假设人类颜色视觉的一个简单的模型。该机制的增益调整，使得下一个上下文他们的平均响应等同于不同的环境。仿真有助于揭示适应的理论极限，并产生"改编的图像"被最佳匹配到一个特定的ENVIRO市民明白或观察员。他们还探索适应不同的观察者或不同环境中的作用提供了一个通用指标。表征视觉感知和性能，这些图像为研究视觉或其他感觉系统长期适应的功能和后果的新颖工具。

Introduction

可能世界是什么样子给他人，或者以自己为我们改变？这些问题的答案是理解的性质和感知的机制和感官编码正常和临床情况的后果至关重要的。各种各样的技术和方法已被开发用于模拟图像可能会出现以不同的视觉敏感度的个体。例如，这些包括可以由不同类型的颜色缺陷的被辨别颜色的模拟^{1，2，3，4，}空间和彩色差异可以由婴儿或较旧的观察员^{5，6，7，8}来解决^，9 ，图像如何出现在周边视野向上类= "外部参照"> 10，和光学误差或疾病^{11，12，13，14}的后果。他们也被应用到可视化是可能的其他物种的

Protocol

注:协议说明使用一个程序，它允许一个选择的图像，然后使用由不同的下拉菜单选择的选项适应它们。

1.选择图像适应

1. 点击图片和浏览图像的文件名的工作。观察上左窗格中的原始图像。

2.指定激励和观察

1. 单击"格式"菜单来选择如何表示的图像和观察者。
2. 点击"标准观察者"选项标准或平均观察者适应特定的颜色分布模型。在这种情况下，使用标准方程来的图像的RGB值转换为锥体灵敏度^32。
3. 点击"个人观察者"选项，以特定观测的光谱灵敏度模型。因为这些敏感性是波长相关的，该程序CON绿党通过使用标准的或测得的发射光谱用于显示图像分成枪光谱的RGB值。
4. 点击"自然光谱"选项，在世界上接近实际的光谱。此选项通过使用标准的基础函数³³或高斯光谱³⁴以近似为图像颜色的相应的频谱的RGB值转换为频谱，例如。

3.选择适用条件

1. 适应是同一个观测到不同的环境（ 例如 ，森林与城市景观的颜色），或不同的观察员在相同的环境（ 例如 ，正常对色盲的观察者）。
   1. 在前一种情况下，使用菜....

Results

图2 -图4示出自适应模拟在观察者或环境的变化。 图2比较了塞尚的静物与苹果的年轻和年长的观察者谁只在镜头色素²⁸的密度不同的预测外观。通过年轻眼睛（ 图2a）中看到的原始图像通过更密集地着色透镜出现多少更黄和调光器（ 图2b）。 （在平均颜色和色度响应的相应位移在图1c中示出）。然而，适应的平均谱改变折扣几乎所有的颜色外观变化的（ 图2c）。原来的颜色响应几乎完全被在锥体适配回收，从而使随后的对比度变化具有可忽略的影响。

NT个" FO:保持-together.within页=‘1’> 图3示出凡高的菖蒲过滤以模拟颜色外观在deuteranomalous观测器，其标准m3感光色素被移位在峰值灵敏度为L感光色素

Discussion

示出的协议演示如何适应于环境或观察者的变化的影响可以在图像被描绘。这写照需要将取决于模型所做的假设的形式 - 例如，颜色是如何编码，以及如何编码机制，应对和适应。因此，最重要的一步是决定模型上的色觉 - 比如哪些虚拟通道的特性，他们认为如何适应。另一个重要的步骤是设定合适的参数为两个环境，或两个观察员敏感的特性，您之间调整。

说明该模型非常简单，而且有许多方式是不完整的，可以根据不同的应用进行扩展。例如，颜色信息未被编码的独立的形式，并且示出的模拟不考虑的空间结构的图像或神经感受域的，或跨越机制已知相互作用，诸如对比度正常化^38。类似地，在图像的所有像素被给予相等的权重，因此，模拟结果不包括空间因素，如场景如何与眼球运动采样。模型中的适应也假定为代表的简单乘法缩放。这是适用于某些形式的色适应，但可能无法正确描述在后receptoral水平的响应变化。类似地，在模型的对比度响应函数是线性的，因此不模拟神经元的实际响应的功能。另一个重要的限制是，示出的模拟结果不包含噪声。如果发生在或自适应的位点之前该噪声，然后适配可以调整信号和噪声，因此.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
适应
计算机
编程语言（例如，Visual Basic 或 Matlab）
处理图像
观察者光谱灵敏度（用于涉及观察者特定适应的应用）
器件发射光谱（适用于与器件相关的应用）