[科普中国]-图像对比度

差异范围越大代表对比越大，差异范围越小代表对比越小，好的对比率120:1就可容易地显示生动、丰富的色彩，当对比率高达300:1时，便可支持各阶的颜色。但对比率遭受和亮度相同的困境，现今尚无一套有效又公正的标准来衡量对比率，所以最好的辨识方式还是依靠使用者眼睛。

韦伯定律（感觉阈值定律）：2在同种刺激下，人所能感受到的刺激的动态范围正比于标准刺激的强度，K=ΔI/I K为给定刺激下的常数，I为刺激，ΔI为能感受到的刺激的动态范围。

应用到人的视觉刺激，定义韦伯对比度为：

I为物体的亮度，Ib为背景的整体亮度。

Michelson3对比度又被称为“能见度”，定义为：

其中的 和 分别表示最亮的亮度和最暗的亮度。Michelson对比度与人的视觉感受中视锥细胞对视场光通量的空域频率的感受程度在理论上是一致的。

Peli 于1990年提出，与内容的空域频率和空域分布均无关的图像的对比度，被定义成一幅光栅图像内像素值的4均方根（也就是标准差）：

其中 描述的是一幅宽和高分别为w和h的光栅图， 是图像中指定位置的一个像素点的值， 是图的亮度（像素平均值）， 是均方根对比度（像素标准差）。

是画面黑与白的比值，也就是从黑到白的渐变层次。比值越大，从黑到白的渐变层次就越多，从而色彩表现越丰富。在投影机行业有两种对比度测试方法，一种是全开/全关对比度测试方式，即测试投影机输出的全白屏幕与全黑屏幕亮度比值。

另一种是ANSI对比度，它采用ANSI标准测试方法测试对比度，ANSI对比度测试方法采用16点黑白相间色块，8个白色区域亮度平均值和8个黑色区域亮度平均值之间的比值即为ANSI对比度。这两种测量方法得到的对比度值差异非常大，这也是不同厂商的产品在标称对比度上差异大的一个重要原因。

对比度对视觉效果的影响非常关键，一般来说对比度越大，图像越清晰醒目，色彩也越鲜明艳丽；而对比度小，则会让整个画面都灰蒙蒙的。高对比度对于图像的清晰度、细节表现、灰度层次表现都有很大帮助。在一些黑白反差较大的文本显示、CAD显示和黑白照片显示等方面，高对比度产品在黑白反差、清晰度、完整性等方面都具有优势。

相对而言，在色彩层次方面，高对比度对图像的影响并不明显。对比度对于动态视频显示效果影响要更大一些，由于动态图像中明暗转换比较快，对比度越高，人的眼睛越容易分辨出这样的转换过程。对比度高的产品在一些暗部场景中的细节表现、清晰度和高速运动物体表现上优势更加明显。

在对比度调节方面，各产品的处理方式也存在着很大的差异，有些产品的对比度调节范围非常小，而且调节过程中更多地偏向于改变图像亮度（增大高亮区域的亮度）。而有些产品的对比度可调范围非常大，不同调节值对于图像的对比度效果差距也比较大，这样用户就可以根据不同的显示内容调节对比度，以达到最佳的显示效果。

也有一些产品对比度调节与亮度调节的差异不大，对比度调节可以辅助进行亮度调节。对比度的实现同样与投影机的成像器件和光路设计密切相关，对于液晶投影机来说，首当其冲的因素就是液晶板的像素透光率与阻光率，这个差值越大，投影机的对比度也越大。

目前大多数LCD投影机产品的标称对比度都在400：1（ANSI）左右，而大多数DLP投影机的标称对比度都在1500:1（全白/全黑）以上。对比度越高的投影机价格越高，如果仅仅用投影机演示文字和黑白图片则对比度在400：1左右的投影机就可以满足需要，如果用来演示色彩丰富的照片和播放视频动画则最好选择1000：1以上的高对度投影机。