视角及其计算(待完善)

最近在看和视觉相关的paper,发现这些paper中都没有直接报告视角,大部分都是报告了使用的屏幕大小和被试到屏幕的距离这些参数。重要的是,对于很多视觉实验来说,虽然有些设备不同,但是相同的视角下引发的知觉是相同的,这样的实验才具有可对比推广性。 因为之前没有怎么涉及到这些关于视觉方面的东西,所以查找了一些资料,整理了关于视角的概念和计算。

视角

视角,视线显示器等的垂直方向所成的角度,观察物体时,从物体两端(上、下或左、右)引出的光线在人眼光心处所成的夹角。物体的尺寸越小,离观察者越远,则视角越小。正常眼能区分物体上的两个点的最小视角约为1分。

人眼视度

人眼视度即指人的肉眼可视角度的度数。人类通常是124度,当集中注意力时约为五分之一,即25度。人单眼的水平视角最大可达156度,双眼的水平视角最大可达188度。人两眼重合视域为124度,单眼舒适视域为60度。

视角计算

视角计算是根据反正切函数计算出来的。需要知道几个参数:


反正切函数

视角计算示例图

H: 图片的高度
D: 视距
θ : 视角
通过这个公式计算直接得到的单位是π,需要在自行转化度

在计算的时候,公式中要求输入的单位是CM,对于视距 D来说,通常使用尺子测量被试的眼睛到屏幕的距离即可,一般取值范围在60~70CM之间。
对于图片尺寸的测量通常有几种不同的方式:

  • 粗略测量: 直接使用尺子在屏幕中测量;
  • 使用像素大小计算。

使用像素计算
首先需要知道图片的像素尺寸,其次是电脑的分辨率(屏幕像素e.g. 1920 x 1080)以及屏幕大小(e.g.24寸,24指的是屏幕对角线大小,需要再转化为长度和宽度),通过下面的公式就可以得到图片在该电脑上以该分辨率呈现时的CM大小。

计算图片大小-CM

延申-关于DPI
像素(pixel)是一个虚拟的单位,它依赖于DPI,即,每英寸多少像素数。
当显示器分辨率调低为1024x768,这时候每英寸的pixel数量减少。

在paper中报告 (待补充)

硕士论文中:杨玉梅. 视觉注意影响长度知觉[D].浙江大学,2017.


硕士论文

有待解决的问题

是不是通过调节电脑的分辨率之后,虽然改变了DPI,但是也改变了电脑屏幕实际呈现的大小(e.g.实际呈现大小从24寸变成了19寸,举个栗子,数据并不可靠)所以,更改电脑分辨率最后在屏幕上呈现的图片的大小和更改之前是一样的?只是DPI不同,图片的模糊清晰度会改变?
就是说,电脑分辨率和电脑屏幕实际呈现的大小,这两者是绑定的,同时按比例改变的?

--感觉不是这个样子的吧,有待验证>>>>>>

参考:
https://mp.weixin.qq.com/s/1Dp0Lbw1CRPNYT4SoEzbyw
https://mp.weixin.qq.com/s/Na8q79_iMNgBuDIefJYVbQ

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