颜色视觉中流明、红绿、蓝黄空间对比处理的时间分辨率特性研究

Color vision is an essential window to investigate human brain. The luminance, red-green, and blue-yellow contrast are three key aspects of human color vision while the temporal resolution of those contrast process remains unclear. Without the linear assumption of human vision system, we will measure the double-pulse detection inter-stimuli-interval (ISI) threshold under the luminance, red-green, and blue-yellow contrast conditions using an accurate stimuli display system with less than 3% display error rate of the CIE 1931 chromatic and luminance coordinates. The temporal resolution of those contrast process in human vision will be investigated by the double-pulse detection ISI threshold.

颜色视觉是了解人类大脑信息加工机制的重要途径，流明、红绿及蓝黄空间对比处理是形成人类颜色视觉的基础，但目前流明、红绿及蓝黄空间对比处理的时间分辨率特性仍然未知。本研究在无需视觉系统的线性假设条件下，基于CIE1931色度坐标显示误差小于3%的视觉呈现及定标系统，对具有流明、红绿及蓝黄空间对比的双脉冲检测的刺激间隔阈值进行度量，以研究人类颜色视觉系统对这三种颜色空间对比处理的时间分辨率特性，进而探索人类大脑对颜色信息的加工机制。

颜色视觉是了解人类大脑信息加工机制的重要途径，流明、红绿及蓝黄空间对比处理是形成人类颜色视觉的基础，但目前流明、红绿及蓝黄空间对比处理的时间分辨率特性仍然未知。本研究在无需视觉系统的线性假设条件下，基于自行研发的高精度视觉呈现及定标系统，对具有流明、红绿及蓝黄空间对比的双脉冲检测的刺激间隔阈值进行度量，以研究人类颜色视觉系统对这三种颜色空间对比处理的时间分辨率特性，进而探索人类大脑对颜色信息的加工机制。研究包括以下主要内容：（1）双脉冲检测的刺激间隔阈值的心理物理学度量方法；（2）高精度的视觉刺激呈现及数据采集系统；（3）双脉冲检测的刺激间隔阈值的实验度量。.经过四年项目执行期间的研究，我们成功地使用双脉冲刺激间隔阈值的度量获得了人类视觉系统中的流明、红绿和蓝黄空间对比处理的时间分辨率特性在不同的流明、红绿和蓝黄空间对比方向上的变化规律。更进一步，我们深入探索了不同的S-cone适应水平条件下，时间分辨率变化的规律，发现在S-ON与S-OFF条件下，不同的S-cone适应水平的检测阈值和刺激间隔阈值有不同的相关趋势。.本研究项目首次提出一种视觉心理物理学方法，用于度量视觉相关通路的时间分辨率特性。这种度量方法无需视觉通路的线性假设。对颜色视觉相关的视觉通路的时间分辨率特性进行系统性观测与探索以后，我们发现：蓝黄空间颜色对比的时间分辨率特性存在非对称性，以及时间分辨率与S-cone适应水平的相关特性。研究结果能够广泛应用于动态视觉处理的各种应用，尤其是机器视觉、视频数据的深度神经网络加工等。