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什麽是空間頻率?圖像的水平空間頻率和垂直空間頻率有什麽關系?

地學詞典是這樣解釋的(非原文,有刪改):

空間頻率(空間頻率)

也稱為波數(wavenumber)。它的定義是單位長度內圖像函數重復變化的次數,維數為l ~。例如,間距為0.01 mm的光柵的空間頻率為l00[線]/mm,圖像的空間頻率描述了圖像值在空間中的變化特征。像函數是壹個空間二維函數,像值在空間上的差異或變化構成壹個復雜的波形,根據信號處理理論可以分解為不同振幅、空間頻率和相位的簡單振動函數的線性疊加。圖像中不同的圖像成分具有不同的空間頻率:短距離的突變(如邊緣和線條)、劇烈的起伏(如噪聲)、圖像細節、粗糙的特征或不均勻的特征,空間頻率較高;遠距離大範圍的緩慢變化,圖像背景、平坦特征或均勻特征的空間頻率低。

還有另壹種解釋:

空間頻率

指壹幅圖像或刺激圖案的明暗在每度視角內被正弦調制的光柵周期數,單位為周/度。它是根據19世紀數學家J.-B.-J .傅立葉提出的分析振動波形的理論來描述視覺系統工作特性的概念。最初在物理光學中,空間頻率是指每毫米的光柵數,單位是線/毫米。它在20世紀60年代被引入視覺研究。這壹概念的廣泛應用為視覺系統的視覺特性、圖形感知、信號傳遞和信息處理的研究提供了新的途徑。

用空間頻率描述視覺系統的特性時,光柵的空間頻率和光柵本身的對比度是重要因素。光柵圖樣的對比度為(最高亮度-最低亮度)/(最高亮度+最低亮度)。在壹定的空間頻率下調節柵條的對比度。當觀察者能有50%的正確分辨率時,這個對比度就是這個空間頻率的對比度閾值。對比度閾值的倒數是觀察者對該空間頻率的對比敏感度。實驗結果表明,人眼的對比度閾值隨空間頻率的變化而變化,即空間頻率的函數,稱為對比敏感度函數(簡稱CSF)。因為它類似於光學系統的調制傳遞函數(MTF),所以也叫MTF。壹般視力正常的觀察者對視角為每度3或4周的光柵最敏感,高於或低於此頻率靈敏度下降。如果空間頻率超過每視角60個周期,無論對比度如何增加,光柵都無法看清楚。看不清光柵時的頻率稱為截止頻率,可以作為視敏度的指標。

1968 F.W. Campbell和J. Robson通過實驗證明,人的視覺系統有很多通道,每個通道調制的空間頻率區域是不同的。他們還估算了每個通道的有效帶寬,這就是視覺的多通道理論。這個理論後來被很多實驗證實了。可視化實驗也證明了每個頻率通道對光柵的方向也很敏感。l·馬菲的電生理實驗也證明了視覺皮層中存在對不同空間頻率敏感的神經元,所以他認為視覺系統是傅立葉分析器。H.R. Wilson基於視網膜細胞分布不均提出了四通道理論。他認為視網膜上的每壹點都有四個頻率通道,而這四個頻率通道的敏感度是不同的。後來,他在六個頻道上增加了四個頻道。

也可以參考/21cn/% B6 % E0 % C3 % BD % CC % E5 % BC % BC % CA % F5/MMT 02 _ 02 _ 8.htm。