主题
感知度量与客观指标
"客观评分 95 分"到底说明什么？取决于它是仪器测量、信号级图像指标，还是感知模型指标 —— 三者的目标与适用边界完全不同，混用会让结论站不住。
本页按三段式走：先分开三类（概念）→ 再学会"这个分数能支撑什么"（会用）→ 最后弄清感知模型的边界（原理）。
一、概念：三类"分数"要分开
| 类别 | 典型例子 | 回答什么 | 主要用途 |
|---|---|---|---|
| 仪器测量 | 亮度、ΔE、色域、响应时间 | 物理量是否达标 | 规格与验收 |
| 信号级图像指标 | 峰值信噪比、结构相似度一类 | 两幅图像差多少 | 压缩与处理链路的相对比较 |
| 感知模型指标 | 感知均匀空间中的差异、基于视觉敏感度的加权度量 | 人眼可能察觉多少 | 解释与辅助判断 |
⚠️ 三者不能互相代替：仪器不评价"看起来怎样"，信号级指标不评价"是否达标"， 感知指标不给出绝对结论。
二、会用（一）：拿到一个分数，问四个问题
① 谁测的、怎么测的？ —— 仪器 / 信号级 / 感知模型（决定它能回答什么）
② 参考与条件写了吗？ —— 图案、模式、亮度、环境、仪器与口径
③ 统计口径是什么？ —— 平均 / 最大 / 分位数（决定"看起来好"还是"实际差")
④ 有没有跨维度加权？ —— 加权会把不同量纲相加，掩盖单项四问对应的结论强度：
| 四问的回答情况 | 这个分数能支撑什么 |
|---|---|
| 全部写明 | 可支撑限定条件下的结论（可复核） |
| 缺条件 | 只能当参考，不能参与验收 |
| 是加权总分 | 只能用来说明"整体倾向"，不能用来判合格 |
| 只有平均值 | 需补最大/分布 —— 单项缺陷会被平均掉 |
三、会用（二）：JND 与感知均匀空间怎么用
| 概念 | 含义 |
|---|---|
| JND（刚可察觉差异） | 观察者开始能分辨出差异的最小量 |
| 感知均匀空间 | 坐标距离与人眼感知更接近的空间（如 u′v′ 相对 xy 更均匀） |
两个直接用处：
- 判断一致性、匹配类问题时，用感知更均匀的色度量（如 Δu′v′ 类差异）而不是色温差 （见 同温不同色、多屏一致性）；
- 医疗场景里的灰阶标准函数（GSDF）就是按感知均匀的思路构造的 （见 医疗显示器）。
用 JND 定阈值时的三条纪律：
① JND 是"统计意义上的门槛"，不是固定数 —— 报告里要写清定义与得出方式
（常见做法：成对比较 + 阶梯逼近，多人观察，取某比例观察者可察觉的点）
② 判据里要区分"可察觉"与"可接受"两档：前者是感知阈值，后者是使用要求
（见 [判据与验收](criteria-and-acceptance.md)）
③ 条件变了，JND 也会变 —— 因此它必须与观察条件一起写四、会用（三）：什么时候需要"色貌模型"这一类工具
简单色差公式适合"观察条件相近"的比较；当事物的条件差异较大时，需要更完整的模型：
| 情形 | 为什么简单公式不够 |
|---|---|
| 跨亮度水平比较（如暗室与明室） | 人眼的适应状态不同，同一物理差异的感知不同 |
| 跨背景/周边比较 | 背景亮度与色彩会改变感知（对比与同化） |
| 跨媒介比较（屏 vs 印刷 vs 灯箱） | 白点、亮度水平、sizes 与观察方式都不同 |
| 大色差 | 简单公式在大差异下的偏差会放大 |
色貌模型类工具（引入适应、背景与亮度水平的处理）就是为这类场景准备的， 常用于跨媒介比对与"看起来像不像"的判断。
⚠️ 边界：色貌模型同样建立在对"平均观察者"的近似上， 它提高的是可比性，不是给出绝对真值；具体实现与参数以文献与所用工具为准。
五、各类度量能用在哪，不能替代什么
| 度量 | 能用 | 不能替代 |
|---|---|---|
| 仪器测量 | 规格、验收、判据 | 观感结论 |
| 信号级指标 | 压缩与处理链路的相对比较 | 绝对达标判定 |
| 感知指标 | 解释"为什么看得出"、辅助定阈值 | 判据本体 |
⚠️ 信号级指标的两个常见误用： ① 拿它当画质总分；② 不注明参考图像与条件就横向比较。
六、原理（一）：为什么"客观分数高 ≠ 观感好"
| 原因 | 说明 |
|---|---|
| 目标不同 | 指标优化的是某个数值，观感优化的是整体体验 |
| 加权掩盖单项 | 跨维度加权会把不同量纲简单相加，掩盖单项缺陷（见 PQ 画质评测专项） |
| 感知的非线性与适应 | 人眼对亮度、色度的响应是非线性的，还受环境与适应状态影响（见 光学与视觉、自动亮度与适应） |
| 空间与时间因素 | 均匀性、拖影、频闪等要动态观察才能体现 |
| 内容相关 | 同一台屏在不同内容下的表现差异很大 |
✅ 一条稳定的立场：客观是基础、主观是落地 —— 参数好不等于观感好 （见 PQ 画质评测专项 第三节）。
七、原理（二）：为什么"一个总分"不可靠
① 量纲不同：亮度差、色差、时间差不能直接相加
② 权重隐含取向：给谁权重大，等于说"什么更重要"—— 而这对不同用途是不同答案
③ 掩盖单项：某一项严重不合格，加权后可能仍显示"良好"
④ 不可复核：别人拿不到权重来源，就无法复现结论替代做法：
□ 分维度报告，不合并成总分
□ 设"单项否决"条款（严重项不参与加权，见 [判据与验收](criteria-and-acceptance.md)）
□ 若确实要加权，必须写明权重来源与适用场景，并附分项数据八、判据里应该用哪一类
① 验收与规格 → 仪器测量 + 明确口径（公式、条件、统计量）
② 处理链路优化 → 可用信号级指标，但必须注明参考与条件
③ 观感相关 → 以主观评测为准，指标仅作参考
④ 一致性/匹配 → 用感知更均匀的色度量差异九、常见误区
| 误区 | 说明 |
|---|---|
| "客观分高就是画质好" | 目标不同，且加权会掩盖单项 |
| "指标可以替代主观评测" | 主观评价的是整体体验 |
| "JND 是一个固定数" | 它随条件、内容与观察者变化 |
| "用色温差判断一致性" | 应使用感知更均匀的色度量差异 |
| "信号级指标能当验收依据" | 它面向相对比较，不面向达标判定 |
| "分数可以跨条件比较" | 参考与条件不同即不可比 |
| "色貌模型给出绝对真值" | 它提高可比性，仍是平均观察者的近似 |
| "加权总分更直观所以更好用" | 直观的代价是掩盖单项与不可复核 |
十、把"看起来像不像"接到参数上：空间与时间的敏感度
前面几节讲的是"分数能支撑什么"，这一节补感知的另外两个维度 —— 它们解释了为什么同样的数值差异，换个尺寸、换个距离、换个变化速度，可见度就完全不同。
| 维度 | 支配它的人眼特性 | 落到参数上 |
|---|---|---|
| 空间（尺寸 / 距离） | 对比敏感度函数（CSF） | 缺陷的视角空间频率（单位 cpd） |
| 时间（变化速度） | 临界闪烁频率与时间敏感度 | 调制频率与调制深度 |
CSF 的形状决定了三件事（曲线示意见 Mura 的定量判级 第二节）：
① 峰值在中频（数 cpd 量级）→ 中等尺寸的条纹/斑块最容易被看出
② 低频下降 → 大面积缓慢渐变"看得见但说不清"
③ 高频下降 → 很细的纹理与颗粒反而不易分辨用法只有两步，但两步都不能省：
① 把屏上的尺寸换算成视角频率：
cpd = 屏上频率（cyc/mm）× 观察距离（mm）× π / 180
② 用敏感度曲线的形状去解释"为什么这个看得见、那个看不见"
（判据阈值仍须自测或用行业口径，不能照抄曲线）⚠️ 三条边界： ① 模型基于平均观察者，个体差异真实存在； ② 敏感度曲线不含观察条件（照度、适应状态、背景），所以它只解释趋势，不产出阈值； ③ 它不能替代色差公式，也不能被色差公式替代 —— 一个管"色差多大"，一个管"多大的差异在什么尺寸下才可见"。
空间维度的可见性判级（含行业加权口径）见 Mura 的定量判级； 时间维度的可见度口径见 频闪与 SVM 与 光学与视觉。
📋 判据接口：本页属色彩与视觉类 —— 依此页结论做判定时，除通用条件外还必须附带 判据字段集 · 色彩与视觉类 所列字段（共 7 项）：这个"颜色对不上"是偏差、是范围，还是观察条件？ 缺任一项，结论不可复核，只能作降级表述。
关键概念速查
| 术语 | 英文 | 含义 |
|---|---|---|
| 客观测量 | Objective Measurement | 仪器得到的物理量 |
| 信号级指标 | Signal-level Metric | 图像与参考之间的数值差异 |
| 感知模型指标 | Perceptual Metric | 引入视觉敏感度的加权度量 |
| 刚可察觉差异 | JND | 开始能被分辨的最小差异 |
| 感知均匀空间 | Perceptually Uniform Space | 距离更接近感知的空间 |
| 色貌模型 | Color Appearance Model | 引入适应、背景与亮度水平的模型 |
| 灰阶标准函数 | GSDF | 医疗场景按感知均匀构造的灰阶标准 |
| 对比敏感度函数 | CSF | 人眼敏感度随空间频率变化的曲线 |
| 每度周期数 | cpd | 视角空间频率单位（cycles per degree） |
| 空间频率 | Spatial Frequency | 单位视角内的周期数，可见性判定的自变量 |
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- 光学与视觉 / 自动亮度与适应
- 色差口径 ΔE / 同温不同色
- 多屏一致性 / 医疗显示器
- 作用层总图
数据来源：本页为方法论整理，不含具体指标数值与阈值；各指标定义以相应规范与文献为准。