Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Топ:
Оснащения врачебно-сестринской бригады.
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Интересное:
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2017-11-17 | 583 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Содержание книги
Поиск на нашем сайте
|
|
Рассмотрим аналогию нашей зрительной системы с фотоаппаратом. Как мы можем оценить точность воспроизведения изображения фотографической системой, т.е. определить, насколько хорошо фотокарточка воспроизводит действительные вариации света реального объекта? Можно воспользоваться рядом решеток, которые показаны на рис. 42.
В
Рис. 42. Влияние пространственной частоты прямоугольной решетки на восприятие ее яркости и контраста (А). Более высокочастотный паттерн (С) воспринимается менее контрастным по сравнению с паттерном меньшей пространственной частоты (В)
Одни решетки будут состоять из очень широких темных полосок и светлых промежутков между ними. По поверхности таких решеток интенсивность света меняется медленно; поэтому о них говорят, что они содержат низкие пространственные частоты (частота изменения интенсивности света в пространстве полосок решетки низкая). Другие решетки будут иметь узкие полоски и промежутки между ними. В этих решетках наблюдаются частые изменения интенсивности света в том же самом месте пространства; поэтому о них говорят, что они содержат высокие пространственные частоты. Далее мы сфотографируем каждую решетку, чтобы посмотреть, насколько хорошо она воспроизводится на фотографии. Начиная с некоторого момента, когда полосы и промежутки между ними станут совершенно узкими, система достигнет своего предела: фотографические линзы далее не способны воспроизводить отдельные полосы, и все полосы и промежутки между ними сливаются в одно серое пятно. То же самое можно сделать для измерения разрешающей способности зрения человека или остроты зрения при восприятии решеток.
|
Когда инженеры-оптики выполняют такой анализ оптической системы, они измеряют ее разрешающую способность в терминах максимального количества линий на дюйм, которые она может воспроизводить. В том случае, когда очень плотно расположенные линии (что соответствует высоким пространственным частотам) не могут воспроизводиться, а просто смазываются в пятно, мы говорим, что оптическая система ослабляет (или подавляет) высокочастотные компоненты данного паттерна. График или математическое описание того, насколько точно система воспроизводит одни пространственные частоты, а другие, в силу ограниченности своей разрешающей способности, — нет, называется передаточной функцией пространственной модуляции. Модуляция — это просто изменение, тогда как пространственная модуляция отражает изменение интенсивности света в некоторой области пространства. По аналогии мы можем говорить о передаточной функции пространственной модуляции нашей зрительной системы, т.е. ее способности точно отображать исходную пространственную модуляцию яркости некоторого стимула в процессе его трансформации в форме сенсорного образа.
Пространственная модуляция может быть описана с помощью физических измерений интенсивности света как в светлых, так и в темных областях изображения. На основе таких измерений была предложена мера, названная отношением контраста или контрастом. Одна из формул, названная отношением контраста Майкель-сона, имеет следующий вид:
Контраст = (Хтах-1т1п)/(1тах + 1т1п),
где 1тах и Ьтт — максимальное и минимальное значения освещенности данного изображения, соответственно. Это выражение очень полезно для компактного описания пространственных изменений в определенном изображении, поскольку оно определяется степенью различия между наиболее и наименее интенсивными частями паттерна и на него не влияют общие изменения освещенности.
Для оценки разрешающей способности зрительной системы используется так называемая процедура уравнивания контрастов, позволяющая измерить у человека передаточную функцию пространственной модуляции.
|
Рассмотрим на рис. 42 решетки А и В. Хотя обе они являются прямоугольными решетками, тем не менее они физически отличаются друг от друга величиной контраста: у решетки А он меньше, чем у решетки В, поскольку для решетки А максимальное различие есть различие между черным и средне-серым, тогда как для решетки Б это различие между тем же самым черным и более ярким белым. Далее рассмотрим различие между решетками В и С. Это также прямоугольные решетки, но В имеет меньшую пространственную частоту (более широкие полосы), чем С. Несмотря на то что физический контраст у них одинаков (одни и те же черные полосы с теми же белыми промежутками), воспринимаемый контраст (кажущееся различие между светлыми и темными областями) намного меньше для более высокой пространственной частоты: черные полосы выглядят немного светлее, а белые чуть темнее на решетке С, чем на В. Отодвинув книгу или отступив на 30 — 60 см, вы можете увеличить это различие. В задаче уравнивания контраста наблюдателя просят, изменяя интенсивность света темных и светлых полос, уравнять кажущийся контраст двух сравниваемых паттернов (обычно это синус-решетки). Таким образом, мы можем составить карту воспринимаемых различий для разных пространственных частот. Меньший воспринимаемый контраст решетки С означает то, что наша зрительная система уменьшает контраст решеток с высокими пространственными частотами, и, таким образом, паттерн внешнего мира получает в нашем сознании не совсем адекватное отображение.
Другой метод измерения чувствительности человека к различным пространственным частотам заключается в измерении порогового контраста — такой величины контраста, которая необходима для восприятия присутствия в поле зрения решетки в отличие от однородного серого фона.
И тот и другой методы дают нам представление о том, как изменяется чувствительность при изменении пространственной частоты стимулов. Этими способами мы имеем возможность построить передаточную функцию пространственной модуляции, показывающую каким образом изменение интенсивности света в окружающей среде отображается в сознании наблюдателя в виде воспринимаемого паттерна.
|
: | ▲ | А | ▲ | ▲ | |||
1 1 | ---------- 1_____ 1—1 1 1----------»► |
О. н
Ж о
0,1 1 10
Пространственная частота, циклы/град.
Рис. 43. Пороговая кривая контрастной чувствительности:
по оси ординат — величина порогового контраста; по оси абсцисс — пространственная частота, измеряемая в циклах на градус
Типичная передаточная функция пространственной модуляции, полученная для испытуемых разного возраста, изображена на рис. 43. Отметим, что на оси ординат даны величины, обратные пороговому контрасту. Это сделано для того, чтобы в случае, когда мы видим решетку, высота пороговой кривой отражала бы сенсорную чувствительность наблюдателя.
Видно, что кривая достигает максимума около шести циклов на градус (шесть периодов синус-волны на каждый градус зрительного угла). Это показывает, что человек имеет максимальную чувствительность в этой области, т.е. он может увидеть стимул данной пространственной частоты, даже если контраст видимого паттерна совсем низкий. Чувствительность быстро падает на более высоких пространственных частотах, т. е. для того чтобы наблюдатель увидел данный стимул, необходим больший контраст.
С возрастом разрешающая способность зрения изменяется: пик контрастной чувствительности сдвигается в область более низких частот, кроме того, для того чтобы увидеть мелкие детали, пожилым людям требуется, чтобы само изображение было более контрастным (рис. 44).
Следует также отметить некоторое снижение разрешающей способности зрения на низких пространственных частотах. Это снижение следует из факта, что чем шире темные и светлые полосы, тем менее эффективным становится действие механизма латерального торможения. Очевидно, что изменения интенсивности воспринимаются более эффективно в том случае, когда они происходят в среднем диапазоне пространственных частот. Если внутри зрительного паттерна изменения интенсивности происходят слишком часто (т.е. в случае высокой пространственной час-
|
Низкое
Максимум чувствительности |
для 80 лет |
для 20 лет |
0,001 |
0,01 |
0,Ю |
Максимально воспринимаемая частота для 20 лет
о
«
2 о а о С
1,00
Высокое 0,10 1,00 10 100
Пространственная частота, циклы/град.
Рис. 44. Кривые контрастной чувствительности, полученные для испытуемых разного возраста:
по оси ординат — величина порогового контраста (слева) и уровень контрастной чувствительности (справа); по оси абсцисс — пространственная частота
тоты), то такие изменения могут восприниматься с трудом. Аналогично, когда физические изменения происходят с очень незначительной частотой, то эти различия в яркости и не воспринимаются.
С возрастом происходит довольно явное снижение контрастной чувствительности, особенно на высоких частотах, т.е. пожилые люди не могут видеть более мелкие детали и более узкие полоски. У 80-летних наблюдается самый низкий пик чувствительности (самая высокая точка на кривой), что говорит об общем снижении у них зрительной способности: для достижения порога им необходим больший контраст.
|
|
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!