马赫带效应是一种广为人知的视错觉现象,通过对其研究已经揭示了视觉系统的一系列特性,然而它的神秘面纱还没有被完全揭开,还有必要对其进行更深入地探讨,以揭示更多隐藏在视觉系统乃至人类智能中的秘密。本文对马赫带相关理论作了全景式的回顾之后,侧重从三个方面对马赫带进行了探讨。首先基于人类视觉系统感受野空间频率特性和视觉信息多通道和多任务并行处理机制,建立了由logGabor小波构成的滤波器组,滤波器组由4个调谐于不同中心频率,6个调谐于不同方向的滤波器构成。然后基于已经构造出的滤波器组,用局部能量模型来描述马赫带的存在及强弱,发现空间频率为1c/deg时马赫带的所对应的局部能量最大,随着空间频率的增大或减少局部能量都会减小,而经过我们的生物物理学实验,灰度时激励图形的过渡带为某个宽度时感知到的马赫带强度最大,而随着过渡带宽度的增加或减小,马赫带强度都呈衰弱趋势—当宽度小到接近阶跃之时,马赫带彻底消失;而宽度达到一定程度时,马赫带也彻底消失,对比已经发现的人类视觉灵敏度函数,发现这三者能够很好的吻合。其次,在符合人类视觉特性的HSI颜色空间中对叠加了彩色时马赫带进行了生物物理学实验,整个实验按照将组成激励图形的三个参量H、S、I按照确保其中两个保持恒定,而另外一个改变的原则来处理,进行了三组实验,每组实验又考虑了不同的因素,作了分类讨论。实验结果证明存在着彩色马赫带现象,而彩色马赫带的强弱分布也和灰度时马赫带强度的分布类似,即存在一个使马赫带强度最大的过渡带宽度,然而这个宽度与灰度时又并非完全相同的;同时随着过渡带宽度的增加或减少,马赫带强度的衰弱程度和灰度时也有差异。最后,从人眼亮度调制特性获得启发,分析了人眼彩色调制特性,获得了彩色对比度灵敏度函数曲线,发现正是因为人眼对蓝/黄拮抗色、红/绿拮抗色、红色、绿色、蓝色、黄色等和亮度的对比度灵敏性的差异,即彩色时对比度灵敏度最大时所对应的空间频率和亮度时并非完全一致,而在其它空间频率的时候,对比度灵敏性也并不是完全重合的,这就使得彩色马赫带的分布规律和亮度马赫带的分布规律类似的同时还存在些许差异,这和我们实验得到的结果能够很好的吻合。