Visuel oplevelse. Billedopfattelse. Perception : Oversigt. Lysstyrke Kontrast Flimren Farve... MMT, 2003 Kristoffer Jensen

Transkript

1 Billedopfattelse MMT, 2003 Kristoffer Jensen Lysstyrke Kontrast Flimren Farve... Visuel oplevelse Mønster Afstand Form Størrelse Tidspunkt Perception : Oversigt Hvordan et objekt ser ud afhænger af hvad du tror det er Sensation and Perception Proctor, R. W., J. D. Proctor, Chapter 3: Sensation and Perception. In Handbook of Human Factors and Ergonomics, 2nd edition, G. Salvendy (editor), pp , 1997 Billed Opfattelse 3: The dimensions of vision. In Lindsay P. H., D. A. Norman, An introduction to Psychology, 2nd ed. Academic Press. pp , 1977 Lyd Opfattelse The dimensions of sound. In Lindsay P. H., D. A. Norman, An introduction to Psychology, 2nd ed. Academic Press. pp , 1977 Virtuel Opfattelse Bullinger, H.-J., W. Bauer, M. Braun, Chapter 52: Virtual Environments. In Handbook of Human Factors and Ergonomics, 2nd edition, G. Salvendy (editor), pp , 1997

2 Det der er i verden Fysik (eksakt mål) Psykofysik Psykofysik Rigtigt vs Forkert Spørgsmål Hører du noget? <->Hvad hører du? Er signaler samme?<-> Beskriv signal Hvad du oplever Psykologi (svar på spørgsmål) Ikke lineær Ikke uafhængig Ikke konstant Gode spørgsmål giver gode svar Pas på at ikke blande fysiske og perceptive parametre sammen Perceptive og Fysiske variabler Perceptive Se Lysstyrke Farve Mættelse Kontrast Vigtigst Lysintensitet Bølgelængde Spektral indhold Intensitet, bølgelængde, omgivelselys Fysiske variabler Næstvigtigst Bølgelængde, adaptation Spektral indhold, omgivelsefarve og intensitet Lysomgivelse Lysstyrke Lysstyrke af objekt afhængig af omgivende objekters lysstyrke Nethinde Linse Objekt 1 Objekt 2 Kontrast Lysintensitet Neural opkobling forårsager interaktion mellem forskellige regioner af nethinden Lysstyrke Kontrast Uafhængig situation Målets Lysstyrke Ingen kontrast Lysintensitet Denne interaktion er nyttig for vores opfattelse af lys Mål Mellem kontrast Stor kontrast Omgivelse I mørke er alle katte grå Lysintensitet Afhængig situation

3 Mach Bånd Mach Bånd Overdrift af forskel man opfatter Findes ikke fysiskt Fysisk simulering af mach bånd Gestalt teori - Lukkethed Perceptive og Fysiske mål Lysstyrke Lysintensitet Forstærkning af kanter Neuronal opkobling Findes også for andre sanser (hørelse, smag, lugt, følelse) Vigtigt første skridt i perception Hjælp til at finde kant Mønstergenkendelse Perceptive og Fysiske mål Lysstyrke og Dybde Vi fortolker et objekts lysstyrke ud fra mange faktorer Måling af visuel følsomhed Lysadaptation Tappe Synscentrum Følsom for alle farver Stave Synsperiferi Følsom for grøn Lystærskel (logaritmisk) Stave Tappe Tid i mørke (minutter) Tappe Tappe Stave

4 Lige lysstyrke Lystærskel afhængig af lysadaptation Udsæt øje for konstant lys: Ligelysniveau Tærskel Lysadaptation Hvor lang tid tager det at blive lysadapteret? Høj lysadaptation Tappe, Længere bølgelængde lysest Lav lysadaptation Stave, kortere bølgelængde lysest Når lyset sænkes ændres farven Røde briller for at forhindre lysadaptation Stave Tappe Tappe Stave Under extrem lysadaptation (blitz!) Niveau nær stabil efter 30 min, men forskel fortsætter indtil 6 timer. Efter normal lys -> 5 min 10 sek lys -> 1 min Heldigtvis, for ellers ville natkørsel være farlig Rumlig frekvens Spatial frekvens afhængig af omgivelser Mest i samme hældning Resultat relaterer til andre visuelle eftereffekter Indikerer at det visuelle system har særlige detektorer for genkendelse af striber Tæl de sorte punkter

5 Tidskarakteristik af syn Syn er ikke umiddelbar Indenfor øjets responstid er kun total lysenergi vigtig For kort tid (<20 msek) : Halv intensitet, dobbelt tid -> samme lysstyrke Over 250 msek : ingen tidsmæssigt indflydelse på lysstyrke Samme system i kamera, sek. Experiment: Snur en lommelykte rundt. Når hastighed er stor nok vil lyset stadig ses efter en omgang. Det giver indtryk af kontinuerlig cirkel. Lysmønster bibeholdt i msek. Kritisk flimren Blinkende lys -> Kontinuerlig ved høj frekvens Kritisk Flimre Frekvens (CFF) Lige tænd/sluk tid -> Halv intensitet (Talbots lov) Faktorer der invirker (påvirker integrationshastighed og persistence) Intense pulser -> Større CFF Syn i periferi af nethinde -> Større CFF Flimren -> kontinuerligt billede Grænse for detektion af transiente fænomen Flimren - Praktiske Exempler Farve Film 24 billeder/sek (25 i Europa) For lavt: Hvert billede gentaget 2-3 gange- > 48-72(50-75) billeder/sek Fjernsyn: 2 dele, hver anden linje (interlaced) Europa 600 linjer, 600 punkter, 25 billeder/sek -> 50 billeder/sek USA 525 linjer, 500 punkter, 30 billeder/sek-> 60 billeder/sek Stroboskoplys (kraftigst og langsomt) giver diskrete billeder + = Newton ( ) Lys brydes i en prism afhængig af bølgelængde Teori: Opfatted farve afhænger kun af bølgelængde. Er der receptorer for alle bølgelængder? Ligesom der er receptorer for alle frekvenser i høresystemet Blanding af farver kan give hvid Komplementfarver violet indigo blå grøn gul orange rød Farver mangler i prism Brun, lila, pink Når 2 farver blandes ser vi 1 farve 2 toner->akkord

6 Farvecirkel (Newton) Ræpresenterer farve, ikke lysstyrke Farve Mættelse (Farve/Hvid relation) Lysstyrke Tristimulus Trikromatisk (blå, grøn, rød) 1 bølgelængde <-> Sum af mange bølgelængder Farvesystem CIE color space Tristimulus, x = X / (X+Y+Z), y = Y / (X+Y+Z), z=1-x-y At blande farver Blanding af farve A og B giver O Lig med O blandet med hvid Malede farver absorberer alle farver undtagen den reflekterende farves bølgelængde 2 farver blandes subtraktivt Lysende farver blandes additivt Rød og grøn -> gul Blå og gul -> grå? A O O B

7 At blande farver Additiv blanding kan også gælde for malede farver Punktbillede TV Offset Impressionister George Seurat ( ) (pointillist) Tappes farvefølsomhed 3 forskellige tappe Induceret kontrast Farve i 1 punkt påvirker opfattelse af omgivende punkter Lateral Inhibition Øger kontrast, normaliserer lysstyrke Se 1 blå punkt->mindre blå følsomhed i omg.->gul Sort->hvid, rød-grøn Rumlig kontrast Størst med komplementfarver Opponent process farveteori Farve fænomen <-> Mach bånd fænomen Neural Komplementaritet ->Perceptuel Modsats 3 forskellige tappe 4 unikke opfattede farver: Blå, Gul, Grøn, Rød Komplementfarver Komplementfarver kan ikke findes samtidigt på samme sted Farvesensorer kombineres til et opponent process system Nerver der giver større frekvens for rød, giver lavere for grøn Afterimage Kig på sort prik til venstre Skift til høre billede Pink hjerte, grøn baggrund Pink afterimage, grøn induceret Lang tids exponering trætter receptorer, som derfor ikke giver information ved billedskift Grøn ->Pink (ikke én bølge) Farvecirkel: Forklarer farveblanding Positionerer ikkespektrale farver

8 Purkinje skift Lyst Mørkt Kig på billedet i 5 minutter med lavt lys -> blå bliver mere lys Billedopfattelse Resumé Forskel mellem fysik og perception Lysintensiter versus lysstyrke Bølgelængde vs farve Lysstyrke kontrast Mach bånd Andre forhold, feks dybde information Lys og Mørke Adaptation Tappe og Stave Lige lysstyrke Hvorfor skal man bære røde briller for at beholde mørkeadaptation Kritisk flimre frekvens Farve Ikke alle farver findes i regnbuen Komplementfarver Farve, Mætning, Lysstyrke Farveblandning Lysfølsomhed Induceret kontrast Opponent process farveteori Afterimage Rum frekvens analyse Striber adaptive