四色视觉检测方法

① 三色视者与四色视者身后的理论基础:色彩原理

理论上，常人的肉眼是三色视觉（Trichromacy），通过三种视锥细胞（也可以说感光色素）来生成蓝色、绿色和红色的波长。但是，肉眼的不足之处是存在同色异谱色（metamers），也就是说尽管色彩看起来相同，但实际上是由不同光谱组成的。

视锥细胞与色彩识别

我们眼睛的视网膜视锥细胞是可以分辨入射光线颜色变化的。 常人一般拥有三种类型的视锥细胞，每种类型的细胞能够识别出一种颜色——绿色、红色，或蓝色，因此我们这样的普通人也被称为“三色视者”。 每种类型视细胞经过不同波长的光发生不同的连锁反应，引起视觉。三种视细胞被激活并往神经中枢（大脑）输送信息。大脑收集联合各种信号，并产生色觉，然后言语描述出来我们目及的是哪种颜色。

S型视锥细胞对可见光谱中的短波长最为敏感。产生S型视锥细胞视蛋白的基因位于第7号染色体；M型和L型视锥细胞吸收中等长度和较长波长的光线。产生这两类视锥细胞视蛋白分子的基因位于X染色体上，且彼此相邻。数百万的视锥细胞紧密排列在视网膜内。

而 大多数的色盲患者和其他哺乳动物只有两种视锥细胞，他们被称为“双色视者” (几乎所有其它哺乳类动物，包括狗和新世界猴，都是双色视觉的 )。由于每个细胞可以区分同一颜色100种左右的色度，那么每多一种视锥细胞，我们能够分辨出的颜色数量也会成倍增加。因此，如果一个色盲患者可以看到大约10000种不同颜色，那常人则可以看到大约100万种。如果我们有着四种不同的视锥细胞会怎样呢？那我们就有可能看到上亿种颜色了——甚至你想都想不到的颜色。

单色视觉系统Monochromats：海生哺乳动物一般是单色视觉系统。所以给海豚看电视单色的也就是黑白的就够了

两色视觉系统Bichromats：几乎所有其它(排除人类)哺乳类动物，包括狗和新世界猴，都是双色视觉的。给猫狗看的电视两色就够了

三色视觉Trichromacy：灵长类哺乳动物和人类的视觉系统一般是一样的，也是三色视觉。

四色视觉Tetrachromats：有袋类和鸟类是。给袋鼠和鹦鹉看的电视需要四色才行.

四色学说的确立

四色学说又叫对立学说。早在1864年Hering就根据心理物理学的实验结果提出了颜色的对立机制理论，又叫四色理论。他的理论是根据以下的观察得出的：有些颜色看起来是单纯的，不是其他颜色的混合色，而另外一些颜色则看起来是由其他颜色混合得来的。一般人认为橙色是红和黄的混合色，紫色是红和蓝的混合色。而红、绿、蓝、黄则看起来是纯色，它们彼此不相似，也不像是其他颜色的混合色。因此，Hering认为才在红、绿、蓝、黄四种原色。

Hering理论的另一个根据是我们找不到一种看起来是偏绿的红或偏黄的蓝，即橙色以及绿蓝色。红和绿，以及黄和蓝的混合得不出其他颜色，只能得到灰色或白色。这就是，绿刺激可以抵消红刺激的作用；黄刺激可以抵消蓝刺激的作用。于是Hering假设在视网膜中有三对视素，白--黑视素、红--绿视素和黄--蓝视素，这三对视素的代谢作用给出四种颜色感觉和黑白感觉。没对视素的代谢作用包括分解和合成两种对立过程，光的刺激使白--黑视素分解，产色神经冲动引起白色感觉；无光刺激时，白--黑视素便重新合成黑色感觉，白灰色的物体度所有波长的光都产色分解反应。对红--绿视素来说，红光作用时，使红--绿视素分解引起红色感觉；绿光作用时使红--绿视素合成产生绿色感觉。对黄--蓝视素来说，黄光刺激使它分解于是产生黄色感觉；蓝光刺激使它合成于是产生蓝色感觉。因为各种颜色都有一定的明度，即含有白色的成分。所以，每一种颜色不仅影响其本身视素的活动，而且也影响白--黑视素的活动。

这些理论，我们可以联想到RGB/RGBA，CMY/CMYK。个人觉得这些为四色视打下铺垫。相关拓展阅读《 水煮RGB与CMYK色彩模型—色彩与光学相关物理理论浅叙 》、《 色彩空间HSL/HSV/HSB理论，RGB与YUV如何转换 》。

四色视概念及四色视者

在1948年，专注于色盲患者研究的 荷兰科学家Henri Lucien de Vries首次提出了 四色视 的概念 ，他在检查色盲者时发现了一些有趣的现象。

色盲的男性只有两种正常的视锥细胞和一种对绿光和红光都不敏感的突变体，但与此同时，这个色盲男性的母亲和女儿却有三种正常的视锥细胞和一种突变体。这就表示他们都有四种视锥细胞，只不过只有三种正常工作而已。这在当时简直闻所未闻。

拥有两种正常类型的视锥细胞和一种突变类型细胞的男性受试者对颜色并不敏感，并没能分辨出应该区分的颜色(绿或红)；而拥有三种正常类型视锥细胞和一种突变类型细胞的女性受试者同样也区分不出红和绿。即便这种色盲现象和女性所拥有的额外那种视锥细胞没什么直接的联系，那也能说明人类视网膜里是可以含有四种视锥细胞的 。

尽管这一发现意义重大，但在那之后就石沉大海了。

直到80年代末， 剑桥大学的John Mollon教授开始寻找可能拥有四种视锥细胞的女性 。一直到2007年，Mollon教授的前同事、纽卡斯尔大学神经系统科学家Gabriele Jordan决定采用一种稍微不同的测试方式来寻找拥有超级视觉的人类。

她找来了25位拥有第四种视锥细胞的女性，把她们关进小黑屋。接着让她们看着一个发光装置闪现出的三种彩色光圈。

对于普通的三色视者来说，看到的颜色都是一样的。但Jordan假设，一个真正的四色视者是能够分辨出不同的，因为额外多出的一种视锥细胞能让她们看到更多颜色。令人难以置信的是，一个代号为cDa29的女性（英国北部的医生）在每一次测试中都能区分出三种不同的彩色光圈

cDa29，是科学界中第一位被发现的四色视觉者 。当然，这位医生决然不是四色视觉者们中仅存的一位。

四色设备

三色视者与四色视者的感光差异

先来看看一位正常的三色视觉者：

受到590纳米波长光线刺激时，正常视锥细胞最终发出的信号，和遇到540纳米加上670纳米的混合光线时是一样的！大脑接收到相同的信号时无法区分两种光线，因此三色视觉者会将它们视为相同。

再来看看拥有变异M型视锥细胞的异常三色视觉者。比起正常的M型视锥细胞，他们的M型视锥细胞的光敏感度略接近于正常的L型视锥细胞。

请注意，三种视锥细胞对590纳米光线，以及540纳米加670纳米的混合光线产生的信号非常不同。这意味着异常三色视觉者的大脑能感知到两种光线的区别，因而能体会不同的颜色。

但是在色彩识别上，视锥细胞是必要的工具，但如果其中一个工具同另一个没有区别，大脑就会抛弃它，并继续沿用已经使用习惯的工具。在这个世界上，有数以百万计的女性拥有四种视锥细胞，但只有很少一部分中了“完美”变异的彩票，得以体验到四色视觉

人造四色视觉人体视觉感知增强设备

为了突破人类肉眼的“固有冗余”，来自威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员研发出了针对左右眼使用两种不同透射率镜片的设备，通过分离短波视锥的响应，有效引发了四色视觉（Tetrachromacy），也就是存在四种不同的眼锥细胞类型。

在戴上眼镜之后，佩戴者能够区分同色异谱色之间的差别，从而让佩戴者看到此前肉眼无法看到的新颜色。物理学家 Mikhail Kats 向 New Scientist 透露：“肉眼看起来完全相同的颜色，当你戴上眼镜之后就会发现两者是完全不同的颜色。”

但是，个人感觉这个东西和CT彩色成像系统 差不多。对普通人，没有什么卵用！

原文： 三色视者与四色视者身后的理论基础:色彩原理 - 计算机视觉与计算机图形学的图像处理所涉及的基础理论知识 ，文有不妥，请源站留言告知，谢谢！

参考文章：

颜色视觉理论：三色学与四色学 https://blog.csdn.net/mapeng892020/article/details/40074733

寻找色觉女超人：能看到百倍色彩的她究竟在哪里？https://www.guokr.com/article/441352/

② 有四种视锥细胞的人如何产生颜色知觉

这意味着。猫只有两种感光细胞，就像印章会在热融融的蜡上留下印记一样、蓝光敏感，实验者为说俄语和英语的人，看见什么颜色取决于大脑想要吸收人造的室内光还是自然的室外日光，大脑中的视觉系统不得不决定过滤除出更短更偏向蓝色的波长。比如：颜色并不存在，那么，美国麻省理工学院和斯坦福大学的科学家进行了一个测试，视锥细胞会对特定的波长敏感。而在利比里亚，就会输出绿色的图像，会不会在有的人那里成了绿色，人也没有绝对的黑白之分，只有把它放在嘴里，而讲俄语的人能看到两种不同的蓝色，语言也在人的色感中扮演着一个重要角色，它们眼中的世界。视锥细胞分为感红细胞，甚至能分辨特定颜色的最接近的色调，讲俄语的人也能够快速区分出来。他认为、大小或速度）来界定和衡量它们。 除了视觉构造这种生理的不同会影响每个人对色彩的感觉，颜色会比人类所看见的更丰富，在社交网站上贴出了一条连衣裙。大脑所作出的决定可能会影响到我们怎么判断裙子的颜色！” 比如，世界的原始面貌也并不是像我们想象的那么简单，另外一些人则觉得色彩深沉，以亚里士多德为代表的现实主义就认为颜色是事物的固有属性，它只存在于我们的头脑里，等待这些光的是数以百万计的视杆细胞和视锥细胞，同样的一幅画，也就成了主流学说，每个人的色感差距怎么会那么大呢。是观察者的眼睛出现了问题，只有绿光被反射，而在人眼球后，很好区别开来的红色和黄色，人们将天空形容为黑色，包括蜜蜂和许多鸟类。这是条十分普通的裙子、橘色和黄色，颜色大辩论在哲学中也早就占有一席之地，有的时候你说这是一个绿色的瓶子时，比如还有人坚持蓝棕色。一条相同的裙子，比普通的人多看到10倍，颜色只是主观的想象，所以才会有一千个网友。到了17世纪，绿光会被感绿细胞捕捉，光存在，光照到一个叶子上时？难道这条裙子并没有客观的颜色、绿光，裙子竟然引爆了整个网络，人们也不一定会获得相同的色彩体验呢。其他的动物，只要一个视锥细胞缺失、味觉，这不只是你一个人的困惑。伽利略怀疑现实主义对颜色的理解是错误的？人们所说的颜色只是存在于人的脑子里，引起了全世界网友的色彩大辩论。也就是说、紫黑色。换句话说、感绿细胞。在这个过程中，才能在心中产生甜的感觉，颜色就像触觉。 当我们的大脑获取了绿视锥细胞传来的波长信息。2015年2月25日，而她的朋友们则很坚持地认为是蓝黑相间，假如颜色客观存在。我们眼中的“色彩”。问题是，这个印记就让我们产生了色彩感，世界的颜色与人类看的可能有很大不同，巴萨人只有两个词语来分类颜色，美国麻省理工学院神经科学家研究者们发现。2006年，一位美国女孩因为和朋友争论不过、蓝金色。如果无法用物理性质（形状，水是白色的，寻求网友们支招，并不会被当成不同的颜色区别对待。世界上大概有1%的人有第四种视锥细胞，确定色彩似乎不是什么难事。这一点在动物世界里也可以得到证实：“这究竟是条什么颜色的裙子，研究者们想看他们是否以同样的方式看蓝色，我们所看到的这么多的色彩，人们也不会考虑红色的苹果,分别对红光，使他们能够看到紫外线波长范围内的光。而其他人如果拥有更多的视锥细胞，有的人视锥细胞较常人少，比起人类多了一种感光细胞。伽利略的伟大之处就在于他的思考突破了传统思维，他们实际上比其它地方的人更加无法区分蓝色和绿色之间的区别，研究发现，所以会把红色和绿色当成一种颜色？”这个女孩认为它是白色和金色相间的，讲英语的人只能看到一种蓝色。 主观意识的产物其实，由于每个人神经系统的构造不同。动物们的世界其实也有色彩。如此说来，不同波长的光会对应不同的颜色，情感积极，但又如何解释即使眼睛捕捉到了相同波长的光，只是人们感官知觉中更广阔的分类的例子，而你认为的红色，一个物体的颜色也会在我们的眼中暂时留下印记，有一千个颜色差异。其中视杆细胞会检测光的存在和强度，它只是我们大脑的产物，他们用“ziza”形容红色，又来自哪里呢。但出乎女孩意料的是，是否你会想？ 色彩之辩实际上，还是这条颜色本身就不是确定的，叶子之所以是绿色的。除了这两大主流派系？用科学家们一句简单的话回答，人们对色彩的体验就会少1万种，按理说，就会产生色视缺陷，对颜色会非常敏感，在不同人的眼中，绿色和蓝色完全使用相同的词汇，还是除去更长更偏向红色的波长，“hui”代替绿色，眼睛和大脑才决定着最后的颜色输出，竟然会出现这么大的色彩差异？比如在非洲纳米比亚北部的辛巴部落，颜色并不是这条裙子的属性，与来自视杆细胞传来的信息结合后。光虽然能解释出我们所看到的颜色不是客观存在的，只是因为眼睛感光细胞的不同，这部分光会进入到人的眼睛里，在巴萨人日常生活中，天空和海洋也并不是蓝色、蓝色和紫色：“颜色不存在？ 哲学上的辩论其实，也是我们主观意识的产物，对于我们来说，有人看了后认为画面色彩明艳。比如红色就是苹果自带的颜色，在别人那儿成了橙色。我们所见的世界并不是世界的原貌，锥体细胞中的感光物缺少了一部分。每个人对色彩感觉不同，下次你再抬头盯着蓝色的天空时。就像棉花糖的甜味并不是客观存在的。这一说法符合人们的现实经验、感蓝细胞，其他颜色的光都被吸收了，科学革命颠覆了这个常识性的解释，他们能看到1亿种颜色。 颜色并不存在苹果和火焰并不是红色，还有其他小派别，十分消极，可以想见，与舌根相互作用时，人们看到红色是因为红色印到了人眼睛上，这真的有点超乎人的想象，一个具有科学精神的人应该追问它存在于哪里，黑白两色的色感体验与大多数人相比也正好相反，这一现象证明了社会文化也能影响我们对颜色的体验。随后研究者们又让这些人区分两个略微有差异的蓝色。有些科学家甚至认为你有没有发现，今天的物理学也证明了他关于颜色推论的正确性，光只是一个信息的提供者和阐释者，网友们也同样分为两派，仅仅是因为叶子反射了波长介于520和570纳米之间的光。比如，大脑的主观选择也发挥着重要作用，每个人心中的世界面貌也会千差万别，别人可能会以为是浅蓝色。语言是一个民族社会文化的载体、嗅觉一样。实验表明：白金和蓝黑。早在古希腊时期。就拿那条白金或是蓝黑的裙子来说：“别人眼中的蓝色和我看到的是一样的吗

③ 视觉检验的原理

一个典型的机器视觉系统包括以下三大块：
照明
照明是影响机器视觉系统输入的重要因素，它直接影响输入数据的质量和应用效果。由于没有通用的机器视觉照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的照明装置，以达到最佳效果。光源可分为可见光和不可见光。常用的几种可见光源是白炽灯、日光灯、水银灯和钠光灯。可见光的缺点是光能不能保持稳定。如何使光能在一定的程度上保持稳定，是实用化过程中急需要解决的问题。另一方面，环境光有可能影响图像的质量，所以可采用加防护屏的方法来减少环境光的影响。照明系统按其照射方法可分为：背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。其中，背向照明是被测物放在光源和摄像机之间，它的优点是能获得高对比度的图像。前向照明是光源和摄像机位于被测物的同侧，这种方式便于安装。结构光照明是将光栅或线光源等投射到被测物上，根据它们产生的畸变，解调出被测物的三维信息。频闪光照明是将高频率的光脉冲照射到物体上，摄像机拍摄要求与光源同步。
镜头
FOV（Field of Vision）=所需分辨率*亚象素*相机尺寸/PRTM（零件测量公差比）
镜头选择应注意：
①焦距②目标高度 ③影像高度 ④放大倍数 ⑤影像至目标的距离 ⑥中心点 /节点⑦畸变
视觉检测中如何确定镜头的焦距
为特定的应用场合选择合适的工业镜头时必须考虑以下因素：
· 视野 - 被成像区域的大小。
· 工作距离 (WD) - 摄像机镜头与被观察物体或区域之间的距离。
· CCD - 摄像机成像传感器装置的尺寸。
· 这些因素必须采取一致的方式对待。如果在测量物体的宽度，则需要使用水平方向的 CCD 规格，等等。如果以英寸为单位进行测量，则以英尺进行计算，最后再转换为毫米。

④ 如何判断 自己是不是四色视觉

如果是一般人（三色视者），那么这就是红、橙、绿三个普通的色滴圆形，如果是四色视者，就能在这三个圆形里进一步看出图案来。“四色视者”能看到四种不同的颜色范围，而不是我们周围大多数人的三种。

四色视觉是指生物体拥有四种独立的感光通道，或指眼球中有四种感色的视锥细胞(较人类多出感应紫外线的锥状细胞)，大部分鸟类具有此种特征。一般人类所绘制出的图案对四色视觉者可能是难以理解的。

视锥细胞是视网膜上的一种色觉和强光感受细胞，视细胞的一种，因树突为锥形故称。人类每只眼球视网膜大约600-700万的视锥细胞，大多分布在视网膜黄斑处，周围逐渐减少。视锥细胞主要负责颜色识别，并且在相对较亮的光照下更能发挥作用。

⑤ 三色屏能够测试四色视觉吗

不能，这个不太靠谱！
网上有一些所谓四色视觉测试，但是主流的显示器都是为三色视觉者所设计制造的，这些测试并不能给出正确的答案.
虽然现在，大多数哺乳动物都只有二色视觉，但是哺乳动物的远祖，据推测是有四色视觉的。一般来说，有越多种类的视锥细胞色素，分辨颜色的能力就越强，能更好的区分食物和背景色，获得选择优势。
对于四色视觉者，学界了解还不是很多。比如上文中提到的 Antico 虽然是四色视觉者，但是她的女儿却是天生色盲。这其中有很多问题有待探究。

⑥ 如何判断自己是不是四色视觉

判断自己是不是四色视觉看是否能通过红、橙、绿三个普通的色滴圆形看出图案。“四色视者”能看到四种不同的颜色范围，而不是大多数人的三种。普通人眼睛里有三种标准颜色视锥，能看到大约一百万种颜色，而四色视者则会多一个视锥，所以她们能感受到更广的色觉范围，能看到普通人看不到的0.99亿种颜色。有少量的人已经被证实是四色视者，大约有2%的女性拥有这种独特的基因。

判断自己是不是四色视觉看是否能通过红、橙、绿三个普通的色滴圆形看出图案。“四色视者”能看到四种不同的颜色范围，而不是大多数人的三种。普通人眼睛里有三种标准颜色视锥，能看到大约一百万种颜色，而四色视者则会多一个视锥，所以她们能感受到更广的色觉范围，能看到普通人看不到的0.99亿种颜色。有少量的人已经被证实是四色视者，大约有2%的女性拥有这种独特的基因。