1、人眼视觉特性

1、眼的适应性

暗适应性：从亮环境到暗环境，适应暗环境的特性
亮适应性：从暗环境到亮环境，适应亮环境的特性

2、对比灵敏度

对比灵敏度针对图像总体描述亮度差异，对比度定义为:最大亮度/最小亮度

3、空间分辨率和时间分辨率

空间分辨率指人眼区分相邻两个发光点的能力。从空间频率域上看，人眼视觉呈现低通性。
时间分辨率指人眼对于随时间而变化的目标的分辨能力。从时间频率域上看，人眼视觉呈现低通性。
影响视觉分辨率的因素有：
1、环境照度，不能太低，不能太高
2、相对对比度，对比度小，分辨力下降，对比度大，分辨力上升

4、马赫效应

当亮度发生跃变，视觉上会感到边缘的亮侧更亮，暗侧更暗，有助于增强目标的轮廓
图示：

5、可见度阈值

可见度阈值指正好可以被看到的干扰值，低于阈值的干扰是察觉不出来的。
测量发现，在边缘的亮、暗两侧情况相似，即临近边缘处的可见度阈值比原理边缘处增加3~4倍。即边缘"掩盖"了边缘邻近像素的信号干扰。又称为视觉掩盖效应。
马赫效应与掩盖效应不要混淆，前者是指边缘两边亮度分别有更亮和更暗的感觉。
可见度阈值和掩盖效应对图像编码量化器的设计有重要作用，利用这一视觉特性，在图像边缘区域可以容忍较大的量化误差，因此可使量化级减少，从而降低数码率。

2、图像质量测度

图像的质量含义包括两个方面：
图像保真度和理解度。
保真度：一幅图像与参考图像之间的相似程度，反应图像传输和处理性能的优劣
理解度：图像与人们的某种目的的符合程度

3、图像评价方法

评价方法分为主观法和客观法。
主观法比较可靠，因为图像最终接受者是人，但是主观法受到许多因素的影响。

客观方法，就是定义一个数学公式，对待评测的图像进行运算，得到的一个唯一的数字量作为测度结果。通常使用均方误差(mse)和信噪比(snr)
均方误差公式：

利用均方误差可以定义两种信噪比：
1、SNR 分子部分：信号的能量 分母部分：噪声的能量 所以称为信噪比

2、PSNR:峰值信噪比，分子：f最大值的平方，信号像素最大值的平方，分母部分表示噪声的能量

4、图像评价方法的优劣

采用客观法评价图像质量的优点是，容易计算，易于使用，一致性好，所以是最常用的方法。
但是因为均方误差是对图像重建误差在全范围内的平均，并不反映图像每一局部的质量，所以图像的均方误差或信噪比往往与图像质量的主观评价不一致。
如下图：

图8.4(a)和(b)是已被压缩并随后被重建的典型图像。两幅图像都保留了原图像的基本信息，如目标的空间和灰度特点。它们的均方根误差粗略地对应于感觉的质量。实际上与原图像一样好的图8.4(a)具有最低的均方根误差，而图8.4(b)具有更多的误差，但在物体间的边界处有明显地退化。
图8.4©是人工生成的图像，它给出了客观保真度准则的限制。注意，在右上象限中，图像失去了几
条重要线条的大部分(即可视信息)，并出现了几个暗的小方块(即人为的缺陷)。图像的视觉内容被误解了，且没有b图那么准确，但它有着更小的均方根误差。
使用表8.2对这三幅图像进行主观评估，可能会产生对图(a为“优秀”的等级，对图(b)为“可通过的”，
对图©是“差”或“不能用”的等级，而用均方根误差来度量时，c排在b的前面

参考：

1、https://www.icourse163.org/learn/XIYOU-1205808809?tid=1461168443#/learn/content?type=detail&id=1237499107&cid=1257504350&replay=true
2、数字图像处理.冈萨雷斯第三版.P341