四色視覺檢測方法

① 三色視者與四色視者身後的理論基礎:色彩原理

理論上，常人的肉眼是三色視覺（Trichromacy），通過三種視錐細胞（也可以說感光色素）來生成藍色、綠色和紅色的波長。但是，肉眼的不足之處是存在同色異譜色（metamers），也就是說盡管色彩看起來相同，但實際上是由不同光譜組成的。

視錐細胞與色彩識別

我們眼睛的視網膜視錐細胞是可以分辨入射光線顏色變化的。 常人一般擁有三種類型的視錐細胞，每種類型的細胞能夠識別出一種顏色——綠色、紅色，或藍色，因此我們這樣的普通人也被稱為「三色視者」。 每種類型視細胞經過不同波長的光發生不同的連鎖反應，引起視覺。三種視細胞被激活並往神經中樞（大腦）輸送信息。大腦收集聯合各種信號，並產生色覺，然後言語描述出來我們目及的是哪種顏色。

S型視錐細胞對可見光譜中的短波長最為敏感。產生S型視錐細胞視蛋白的基因位於第7號染色體；M型和L型視錐細胞吸收中等長度和較長波長的光線。產生這兩類視錐細胞視蛋白分子的基因位於X染色體上，且彼此相鄰。數百萬的視錐細胞緊密排列在視網膜內。

而 大多數的色盲患者和其他哺乳動物只有兩種視錐細胞，他們被稱為「雙色視者」 (幾乎所有其它哺乳類動物，包括狗和新世界猴，都是雙色視覺的 )。由於每個細胞可以區分同一顏色100種左右的色度，那麼每多一種視錐細胞，我們能夠分辨出的顏色數量也會成倍增加。因此，如果一個色盲患者可以看到大約10000種不同顏色，那常人則可以看到大約100萬種。如果我們有著四種不同的視錐細胞會怎樣呢？那我們就有可能看到上億種顏色了——甚至你想都想不到的顏色。

單色視覺系統Monochromats：海生哺乳動物一般是單色視覺系統。所以給海豚看電視單色的也就是黑白的就夠了

兩色視覺系統Bichromats：幾乎所有其它(排除人類)哺乳類動物，包括狗和新世界猴，都是雙色視覺的。給貓狗看的電視兩色就夠了

三色視覺Trichromacy：靈長類哺乳動物和人類的視覺系統一般是一樣的，也是三色視覺。

四色視覺Tetrachromats：有袋類和鳥類是。給袋鼠和鸚鵡看的電視需要四色才行.

四色學說的確立

四色學說又叫對立學說。早在1864年Hering就根據心理物理學的實驗結果提出了顏色的對立機制理論，又叫四色理論。他的理論是根據以下的觀察得出的：有些顏色看起來是單純的，不是其他顏色的混合色，而另外一些顏色則看起來是由其他顏色混合得來的。一般人認為橙色是紅和黃的混合色，紫色是紅和藍的混合色。而紅、綠、藍、黃則看起來是純色，它們彼此不相似，也不像是其他顏色的混合色。因此，Hering認為才在紅、綠、藍、黃四種原色。

Hering理論的另一個根據是我們找不到一種看起來是偏綠的紅或偏黃的藍，即橙色以及綠藍色。紅和綠，以及黃和藍的混合得不出其他顏色，只能得到灰色或白色。這就是，綠刺激可以抵消紅刺激的作用；黃刺激可以抵消藍刺激的作用。於是Hering假設在視網膜中有三對視素，白--黑視素、紅--綠視素和黃--藍視素，這三對視素的代謝作用給出四種顏色感覺和黑白感覺。沒對視素的代謝作用包括分解和合成兩種對立過程，光的刺激使白--黑視素分解，產色神經沖動引起白色感覺；無光刺激時，白--黑視素便重新合成黑色感覺，白灰色的物體度所有波長的光都產色分解反應。對紅--綠視素來說，紅光作用時，使紅--綠視素分解引起紅色感覺；綠光作用時使紅--綠視素合成產生綠色感覺。對黃--藍視素來說，黃光刺激使它分解於是產生黃色感覺；藍光刺激使它合成於是產生藍色感覺。因為各種顏色都有一定的明度，即含有白色的成分。所以，每一種顏色不僅影響其本身視素的活動，而且也影響白--黑視素的活動。

這些理論，我們可以聯想到RGB/RGBA，CMY/CMYK。個人覺得這些為四色視打下鋪墊。相關拓展閱讀《 水煮RGB與CMYK色彩模型—色彩與光學相關物理理論淺敘 》、《 色彩空間HSL/HSV/HSB理論，RGB與YUV如何轉換 》。

四色視概念及四色視者

在1948年，專注於色盲患者研究的 荷蘭科學家Henri Lucien de Vries首次提出了 四色視 的概念 ，他在檢查色盲者時發現了一些有趣的現象。

色盲的男性只有兩種正常的視錐細胞和一種對綠光和紅光都不敏感的突變體，但與此同時，這個色盲男性的母親和女兒卻有三種正常的視錐細胞和一種突變體。這就表示他們都有四種視錐細胞，只不過只有三種正常工作而已。這在當時簡直聞所未聞。

擁有兩種正常類型的視錐細胞和一種突變類型細胞的男性受試者對顏色並不敏感，並沒能分辨出應該區分的顏色(綠或紅)；而擁有三種正常類型視錐細胞和一種突變類型細胞的女性受試者同樣也區分不出紅和綠。即便這種色盲現象和女性所擁有的額外那種視錐細胞沒什麼直接的聯系，那也能說明人類視網膜里是可以含有四種視錐細胞的 。

盡管這一發現意義重大，但在那之後就石沉大海了。

直到80年代末， 劍橋大學的John Mollon教授開始尋找可能擁有四種視錐細胞的女性 。一直到2007年，Mollon教授的前同事、紐卡斯爾大學神經系統科學家Gabriele Jordan決定採用一種稍微不同的測試方式來尋找擁有超級視覺的人類。

她找來了25位擁有第四種視錐細胞的女性，把她們關進小黑屋。接著讓她們看著一個發光裝置閃現出的三種彩色光圈。

對於普通的三色視者來說，看到的顏色都是一樣的。但Jordan假設，一個真正的四色視者是能夠分辨出不同的，因為額外多出的一種視錐細胞能讓她們看到更多顏色。令人難以置信的是，一個代號為cDa29的女性（英國北部的醫生）在每一次測試中都能區分出三種不同的彩色光圈

cDa29，是科學界中第一位被發現的四色視覺者 。當然，這位醫生決然不是四色視覺者們中僅存的一位。

四色設備

三色視者與四色視者的感光差異

先來看看一位正常的三色視覺者：

受到590納米波長光線刺激時，正常視錐細胞最終發出的信號，和遇到540納米加上670納米的混合光線時是一樣的！大腦接收到相同的信號時無法區分兩種光線，因此三色視覺者會將它們視為相同。

再來看看擁有變異M型視錐細胞的異常三色視覺者。比起正常的M型視錐細胞，他們的M型視錐細胞的光敏感度略接近於正常的L型視錐細胞。

請注意，三種視錐細胞對590納米光線，以及540納米加670納米的混合光線產生的信號非常不同。這意味著異常三色視覺者的大腦能感知到兩種光線的區別，因而能體會不同的顏色。

但是在色彩識別上，視錐細胞是必要的工具，但如果其中一個工具同另一個沒有區別，大腦就會拋棄它，並繼續沿用已經使用習慣的工具。在這個世界上，有數以百萬計的女性擁有四種視錐細胞，但只有很少一部分中了「完美」變異的彩票，得以體驗到四色視覺

人造四色視覺人體視覺感知增強設備

為了突破人類肉眼的「固有冗餘」，來自威斯康星大學麥迪遜分校的研究人員研發出了針對左右眼使用兩種不同透射率鏡片的設備，通過分離短波視錐的響應，有效引發了四色視覺（Tetrachromacy），也就是存在四種不同的眼錐細胞類型。

在戴上眼鏡之後，佩戴者能夠區分同色異譜色之間的差別，從而讓佩戴者看到此前肉眼無法看到的新顏色。物理學家 Mikhail Kats 向 New Scientist 透露：「肉眼看起來完全相同的顏色，當你戴上眼鏡之後就會發現兩者是完全不同的顏色。」

但是，個人感覺這個東西和CT彩色成像系統 差不多。對普通人，沒有什麼卵用！

原文： 三色視者與四色視者身後的理論基礎:色彩原理 - 計算機視覺與計算機圖形學的圖像處理所涉及的基礎理論知識 ，文有不妥，請源站留言告知，謝謝！

參考文章：

顏色視覺理論：三色學與四色學 https://blog.csdn.net/mapeng892020/article/details/40074733

尋找色覺女超人：能看到百倍色彩的她究竟在哪裡？https://www.guokr.com/article/441352/

② 有四種視錐細胞的人如何產生顏色知覺

這意味著。貓只有兩種感光細胞，就像印章會在熱融融的蠟上留下印記一樣、藍光敏感，實驗者為說俄語和英語的人，看見什麼顏色取決於大腦想要吸收人造的室內光還是自然的室外日光，大腦中的視覺系統不得不決定過濾除出更短更偏向藍色的波長。比如：顏色並不存在，那麼，美國麻省理工學院和斯坦福大學的科學家進行了一個測試，視錐細胞會對特定的波長敏感。而在賴比瑞亞，就會輸出綠色的圖像，會不會在有的人那裡成了綠色，人也沒有絕對的黑白之分，只有把它放在嘴裡，而講俄語的人能看到兩種不同的藍色，語言也在人的色感中扮演著一個重要角色，它們眼中的世界。視錐細胞分為感紅細胞，甚至能分辨特定顏色的最接近的色調，講俄語的人也能夠快速區分出來。他認為、大小或速度）來界定和衡量它們。 除了視覺構造這種生理的不同會影響每個人對色彩的感覺，顏色會比人類所看見的更豐富，在社交網站上貼出了一條連衣裙。大腦所作出的決定可能會影響到我們怎麼判斷裙子的顏色！」 比如，世界的原始面貌也並不是像我們想像的那麼簡單，另外一些人則覺得色彩深沉，以亞里士多德為代表的現實主義就認為顏色是事物的固有屬性，它只存在於我們的頭腦里，等待這些光的是數以百萬計的視桿細胞和視錐細胞，同樣的一幅畫，也就成了主流學說，每個人的色感差距怎麼會那麼大呢。是觀察者的眼睛出現了問題，只有綠光被反射，而在人眼球後，很好區別開來的紅色和黃色，人們將天空形容為黑色，包括蜜蜂和許多鳥類。這是條十分普通的裙子、橘色和黃色，顏色大辯論在哲學中也早就佔有一席之地，有的時候你說這是一個綠色的瓶子時，比如還有人堅持藍棕色。一條相同的裙子，比普通的人多看到10倍，顏色只是主觀的想像，所以才會有一千個網友。到了17世紀，綠光會被感綠細胞捕捉，光存在，光照到一個葉子上時？難道這條裙子並沒有客觀的顏色、綠光，裙子竟然引爆了整個網路，人們也不一定會獲得相同的色彩體驗呢。其他的動物，只要一個視錐細胞缺失、味覺，這不只是你一個人的困惑。伽利略懷疑現實主義對顏色的理解是錯誤的？人們所說的顏色只是存在於人的腦子里，引起了全世界網友的色彩大辯論。也就是說、紫黑色。換句話說、感綠細胞。在這個過程中，才能在心中產生甜的感覺，顏色就像觸覺。 當我們的大腦獲取了綠視錐細胞傳來的波長信息。2015年2月25日，而她的朋友們則很堅持地認為是藍黑相間，假如顏色客觀存在。我們眼中的「色彩」。問題是，這個印記就讓我們產生了色彩感，世界的顏色與人類看的可能有很大不同，巴薩人只有兩個詞語來分類顏色，美國麻省理工學院神經科學家研究者們發現。2006年，一位美國女孩因為和朋友爭論不過、藍金色。如果無法用物理性質（形狀，水是白色的，尋求網友們支招，並不會被當成不同的顏色區別對待。世界上大概有1%的人有第四種視錐細胞，確定色彩似乎不是什麼難事。這一點在動物世界裡也可以得到證實：「這究竟是條什麼顏色的裙子，研究者們想看他們是否以同樣的方式看藍色，我們所看到的這么多的色彩，人們也不會考慮紅色的蘋果,分別對紅光，使他們能夠看到紫外線波長范圍內的光。而其他人如果擁有更多的視錐細胞，有的人視錐細胞較常人少，比起人類多了一種感光細胞。伽利略的偉大之處就在於他的思考突破了傳統思維，他們實際上比其它地方的人更加無法區分藍色和綠色之間的區別，研究發現，所以會把紅色和綠色當成一種顏色？」這個女孩認為它是白色和金色相間的，講英語的人只能看到一種藍色。 主觀意識的產物其實，由於每個人神經系統的構造不同。動物們的世界其實也有色彩。如此說來，不同波長的光會對應不同的顏色，情感積極，但又如何解釋即使眼睛捕捉到了相同波長的光，只是人們感官知覺中更廣闊的分類的例子，而你認為的紅色，一個物體的顏色也會在我們的眼中暫時留下印記，有一千個顏色差異。其中視桿細胞會檢測光的存在和強度，它只是我們大腦的產物，他們用「ziza」形容紅色，又來自哪裡呢。但出乎女孩意料的是，是否你會想？ 色彩之辯實際上，還是這條顏色本身就不是確定的，葉子之所以是綠色的。除了這兩大主流派系？用科學家們一句簡單的話回答，人們對色彩的體驗就會少1萬種，按理說，就會產生色視缺陷，對顏色會非常敏感，在不同人的眼中，綠色和藍色完全使用相同的詞彙，還是除去更長更偏向紅色的波長，「hui」代替綠色，眼睛和大腦才決定著最後的顏色輸出，竟然會出現這么大的色彩差異？比如在非洲納米比亞北部的辛巴部落，顏色並不是這條裙子的屬性，與來自視桿細胞傳來的信息結合後。光雖然能解釋出我們所看到的顏色不是客觀存在的，只是因為眼睛感光細胞的不同，這部分光會進入到人的眼睛裡，在巴薩人日常生活中，天空和海洋也並不是藍色、藍色和紫色：「顏色不存在？ 哲學上的辯論其實，也是我們主觀意識的產物，對於我們來說，有人看了後認為畫面色彩明艷。比如紅色就是蘋果自帶的顏色，在別人那兒成了橙色。我們所見的世界並不是世界的原貌，錐體細胞中的感光物缺少了一部分。每個人對色彩感覺不同，下次你再抬頭盯著藍色的天空時。就像棉花糖的甜味並不是客觀存在的。這一說法符合人們的現實經驗、感藍細胞，其他顏色的光都被吸收了，科學革命顛覆了這個常識性的解釋，他們能看到1億種顏色。 顏色並不存在蘋果和火焰並不是紅色，還有其他小派別，十分消極，可以想見，與舌根相互作用時，人們看到紅色是因為紅色印到了人眼睛上，這真的有點超乎人的想像，一個具有科學精神的人應該追問它存在於哪裡，黑白兩色的色感體驗與大多數人相比也正好相反，這一現象證明了社會文化也能影響我們對顏色的體驗。隨後研究者們又讓這些人區分兩個略微有差異的藍色。有些科學家甚至認為你有沒有發現，今天的物理學也證明了他關於顏色推論的正確性，光只是一個信息的提供者和闡釋者，網友們也同樣分為兩派，僅僅是因為葉子反射了波長介於520和570納米之間的光。比如，大腦的主觀選擇也發揮著重要作用，每個人心中的世界面貌也會千差萬別，別人可能會以為是淺藍色。語言是一個民族社會文化的載體、嗅覺一樣。實驗表明：白金和藍黑。早在古希臘時期。就拿那條白金或是藍黑的裙子來說：「別人眼中的藍色和我看到的是一樣的嗎

③ 視覺檢驗的原理

一個典型的機器視覺系統包括以下三大塊：
照明
照明是影響機器視覺系統輸入的重要因素，它直接影響輸入數據的質量和應用效果。由於沒有通用的機器視覺照明設備，所以針對每個特定的應用實例，要選擇相應的照明裝置，以達到最佳效果。光源可分為可見光和不可見光。常用的幾種可見光源是白熾燈、日光燈、水銀燈和鈉光燈。可見光的缺點是光能不能保持穩定。如何使光能在一定的程度上保持穩定，是實用化過程中急需要解決的問題。另一方面，環境光有可能影響圖像的質量，所以可採用加防護屏的方法來減少環境光的影響。照明系統按其照射方法可分為：背向照明、前向照明、結構光和頻閃光照明等。其中，背向照明是被測物放在光源和攝像機之間，它的優點是能獲得高對比度的圖像。前向照明是光源和攝像機位於被測物的同側，這種方式便於安裝。結構光照明是將光柵或線光源等投射到被測物上，根據它們產生的畸變，解調出被測物的三維信息。頻閃光照明是將高頻率的光脈沖照射到物體上，攝像機拍攝要求與光源同步。
鏡頭
FOV（Field of Vision）=所需解析度*亞象素*相機尺寸/PRTM（零件測量公差比）
鏡頭選擇應注意：
①焦距②目標高度 ③影像高度 ④放大倍數 ⑤影像至目標的距離 ⑥中心點 /節點⑦畸變
視覺檢測中如何確定鏡頭的焦距
為特定的應用場合選擇合適的工業鏡頭時必須考慮以下因素：
· 視野 - 被成像區域的大小。
· 工作距離 (WD) - 攝像機鏡頭與被觀察物體或區域之間的距離。
· CCD - 攝像機成像感測器裝置的尺寸。
· 這些因素必須採取一致的方式對待。如果在測量物體的寬度，則需要使用水平方向的 CCD 規格，等等。如果以英寸為單位進行測量，則以英尺進行計算，最後再轉換為毫米。

④ 如何判斷 自己是不是四色視覺

如果是一般人（三色視者），那麼這就是紅、橙、綠三個普通的色滴圓形，如果是四色視者，就能在這三個圓形里進一步看出圖案來。「四色視者」能看到四種不同的顏色范圍，而不是我們周圍大多數人的三種。

四色視覺是指生物體擁有四種獨立的感光通道，或指眼球中有四種感色的視錐細胞(較人類多出感應紫外線的錐狀細胞)，大部分鳥類具有此種特徵。一般人類所繪制出的圖案對四色視覺者可能是難以理解的。

視錐細胞是視網膜上的一種色覺和強光感受細胞，視細胞的一種，因樹突為錐形故稱。人類每隻眼球視網膜大約600-700萬的視錐細胞，大多分布在視網膜黃斑處，周圍逐漸減少。視錐細胞主要負責顏色識別，並且在相對較亮的光照下更能發揮作用。

⑤ 三色屏能夠測試四色視覺嗎

不能，這個不太靠譜！
網上有一些所謂四色視覺測試，但是主流的顯示器都是為三色視覺者所設計製造的，這些測試並不能給出正確的答案.
雖然現在，大多數哺乳動物都只有二色視覺，但是哺乳動物的遠祖，據推測是有四色視覺的。一般來說，有越多種類的視錐細胞色素，分辨顏色的能力就越強，能更好的區分食物和背景色，獲得選擇優勢。
對於四色視覺者，學界了解還不是很多。比如上文中提到的 Antico 雖然是四色視覺者，但是她的女兒卻是天生色盲。這其中有很多問題有待探究。

⑥ 如何判斷自己是不是四色視覺

判斷自己是不是四色視覺看是否能通過紅、橙、綠三個普通的色滴圓形看出圖案。「四色視者」能看到四種不同的顏色范圍，而不是大多數人的三種。普通人眼睛裡有三種標准顏色視錐，能看到大約一百萬種顏色，而四色視者則會多一個視錐，所以她們能感受到更廣的色覺范圍，能看到普通人看不到的0.99億種顏色。有少量的人已經被證實是四色視者，大約有2%的女性擁有這種獨特的基因。

判斷自己是不是四色視覺看是否能通過紅、橙、綠三個普通的色滴圓形看出圖案。「四色視者」能看到四種不同的顏色范圍，而不是大多數人的三種。普通人眼睛裡有三種標准顏色視錐，能看到大約一百萬種顏色，而四色視者則會多一個視錐，所以她們能感受到更廣的色覺范圍，能看到普通人看不到的0.99億種顏色。有少量的人已經被證實是四色視者，大約有2%的女性擁有這種獨特的基因。