《数字视频和高清：算法和接口》一1.5感知均匀性

1.5感知均匀性
如果小扰动编码值在感知量的取值范围内是近似相等可察觉的，那么该感知量可以以感知均匀方式进行编码。考虑收音机的音量控制。如果它物理上是线性的，那么响度感知的对数性质将大部分的感知“动作”控制在取值范围的底部。相反，控制的目的是均匀感知。图17所示的为带有标准音量锥形调节器的电位器的传递函数。



音量锥形调节器在音量调节上采用感知均匀的方式
转动角映射到声压级，这样旋转旋钮10°产生一个在控制范围内的近似声音知觉增量。这是许多内建于电子系统工程中的感知考虑的例子之一（另一个例子参见图1-8）。

相较于线性结构光编码而言，使用模仿人类明度感知的非线性图像编码，能使信噪比性能得到一个动态的提高。

理想情况是，在物理光功率下对于分配的编码安排，像素成分值间的步长应与最小可觉差（JND）成比例。CIE于1976年标准化了L函数，将其作为人的视觉明度敏感性的最佳估计。L是个有效的幂函数，其指数约为0.42；在相对亮度中的18％“中间灰度”对应于L从0到100刻度中的约50。L的逆函数是一个指数约为2.4的幂函数。大多数商用图像系统集成了一个从数字编码值到线性光亮度的映射，其接近L的逆函数。



灰色绘图样点表现出感知的均匀性。制造商的目的是使反射率涵盖相当广泛的范围，以致人做视觉判断时，样点是均匀间隔的。每个芯片的制造商编码通常包括一个近似的L值。在图像编码中，我们使用一个相似的方案，用编码值（像素）V代替L，并且用数量为100或1000个编码而不是6个

不同的电光转换函数（EOCF）在不同的产业中已经被标准化。
●在数字影院，DCI/SMPTE标准化了参考（审批）放映机；这些标准是近似商业电影院的标准。标准的数字影院参考放映机的EOCF是一个纯2.6次幂函数。
●在标清和高清中，EOCF在过去标准化很差甚至几乎

没有标准化。只有使用事实上的行业标准CRT工
作室参考显示器实现了EOCF与2.4次幂函数的近似一致性。在2011年,采用BT.1886形式化了2.4次幂函数，但是参考白照度和观看条件没有标准化。
●在高端图形艺术中，使用了行业标准Adobe RGB1998。该标准建立了参考显示器观看条件。其EOCF是一个纯2.2次幂函数。
●在商品桌面计算和低端图形艺术中，使用sRGB标准。sRGB标准建立了一个参考显示器及其观看条件。它的EOCF纯粹是一个纯2.2次幂函数。