Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Képfeldolgozás - szín Poppe András (BME) Előadása alapján Az emberi látás jellemzői, színtani alapok.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Képfeldolgozás - szín Poppe András (BME) Előadása alapján Az emberi látás jellemzői, színtani alapok."— Előadás másolata:

1 Képfeldolgozás - szín Poppe András (BME) Előadása alapján Az emberi látás jellemzői, színtani alapok

2 Képfeldolgozás… mit nevezünk képnek? 1.válasz: A kép a művészi kifejezés eszköze Időben nagyon messzire mehetünk vissza... Barlangrajz Altamira

3 Sixtus kápolna, Michelangelo 1.válasz: A kép a művészi kifejezés eszköze Kultikus célok: szakralitás, eszmék, érzések kifejezése

4 2.válasz: A kép az információközlés eszköze Műszaki rajz Dokumentálás Mit nevezünk képnek?

5 Fényképezés, képesújság, híradófilm, TV, internet... 2.válasz: A kép az információközlés eszköze Információközvetítés Mit nevezünk képnek?

6 A lehetséges válaszok nem vegytiszták Az altamirai barlangrajz lehetett egyszerre • • műszaki rajz: az elejtendő táplálék állat "specifikációja" • a hírközlés eszköze: "Ekkora prédát sikerült elejteni" • kultikus célokat is szolgálhatott, az áldozat iránti tisztelet kifejezője • "művészet": • a szépség kedvéért is készülhetett • a "jelhagyás" vágya • önkifejezés Ezekkel az aspektusokkal a mérnöki tudományok nem foglalkoznak. Mit nevezünk képnek?

7 Kétdimenziós intenzitás (+szín-) (+idő-) függvény: f(x,y) f(x,y,t) Folytonos függvénynek, de mintavett/kvantált függvénynek is tekinthetjük f(x,y)  F ij 3.válasz: A kép 2D kiterjedéssel rendelkező dolog Mit nevezünk képnek?

8 4.válasz: A kép emberi felhasználásra rendeltetett dolog Illeszkednie kell a "bemeneti csatornához" Kapcsolódó területek: fotometria-világítástechnika, nyomdászat, képtechnika, kognitív tudomány, neural-science • térbeli felbontás • árnyalatbeli felbontás • színek • időbeli felbontás Ezek ismeretében az emberi látórendszer "becsapható"

9 1 üvegtest 2 sugártest 3 szaruhártya 4 csarnok 5 szemlencse 6 szivárványhártya 7 ínhártya 8 érhártya 9 retina 10 központi mélyedés 12 vakfolt Az emberi látás: A szem felépítése

10 Dendrit Axon Szinapszis Elektromos modell Az emberi látás: Egy idegsejt felépítése

11 Érzékelő sejtek: pálcikák, csapok látóbíbor: rodopszin, jodopszin, cianopszin Bipoláris sejtek Ganglionsejtek Az emberi látás: A retina (ideghártya) Csapok: színlátás Pálcikák: érzékenyebbek, de csak fényesség jelet adnak (1-féle opszin)

12 Érzékelők (receptor-sejtek) egy kis statisztika Retina: kb. 120 millió pálcika, ugyanennyi csap Látóideg: kb. 1 millió idegszál (  2-3 mm) Központi mélyedés: csap, 0 pálcika Sárga folt (  2-3 mm): már pálcikák is vannak Csapsűrűség: /mm 2  5000/mm 2 Pálcika sűrűség: 0  /mm 2  5000/mm 2 Vakfolt: centrumtól 4-5 mm-re

13 A látóidegek lefutása az agyban Térdestest Agykéreg, V1 mező

14 Látótér, lásélesség Látásélesség függése a megvilágítástól: A látótér: Látásélesség = 1/legfinomabb részlet látószöge (szögperc) Snellen villa, Landoldt gyűrű Kényelmesen látható kép a két szem közös látóterében – kb. 2x30 fok alatt látható: 2x30 fok x60 fok/perc= 3600 pont A látás igénye kb. 3600x2400 pont

15 A látórendszer bacsapása: illúzionista művészet Salvador Dali A bemeneti csatorna elejének (early processing) a tulajdonságait használja ki: • felbontóképesség • színlátás DITHERING Abraham Lincoln portréja vagy Gala Dali aktja?

16 A látórendszer bacsapása: illúzionista művészet Semmi fizikai trükk a képben. A tudatunkkal játszik a kép készítője. Victor Vasarely Semmi fizikai trükk a képben, a tudatunkkal játszik (3D mélység). Indián vagy eszkimó? Ez az ún. OPART

17 •felbontás –pixelszám –árnyalatok száma •időbeli változásokra való érzékenység –fúziós frekvencia  képfrissítési frekvencia –mozgófilm (24 kép/s + 3 ágú pilla) •monomer szinek –monokróm színek / kevert színek Grassmann tv. DITHERING VESZTESÉGES KÉPTÖMÖRÍTÉS A látórendszer bacsapása: műszaki megoldások

18 Nyomdatechnikai módszerek "Raszterra bontás" Milyen "képfeldolgozásról" beszélhetünk?

19 Fotokémiai módszerek (fényképezés) Műtermi fotó, XIX.szd. Egy sor feldolgozási művelet elvégezhető volt: • vágás küszöbértékkel • élkeresés • képek összeadása, kivonása • fényességi transzformációk Milyen "képfeldolgozásról" beszélhetünk?

20 Televízió Elektronikus fényképezés Számítógépes képfeldolgozás Elektronikus képfeldolgozás Az ún. early processing kérdéseivel foglalkozunk, a vision témakörével (felismerési és intelligens döntési feladatok) pl. a kognitív tudomány foglalkozik. Milyen "képfeldolgozásról" beszélhetünk?

21 A látórendszer tulajdonságainak leírása és kihasználása a műszaki életben

22 2  30 fok látószög, 1 fokperc felbontás: 2  30  60=3600 pixel Tehát az igény: 3600  2400 pixel Nézzük, mit nyújt a film, a TV! A képközvetítés felbontás igénye

23 Egyes képhordozók képpont számának összehasonlítása

24 A foto felbontóképességet 100 vonal/mm = 200 pixel/mm számolva FIZIKAI HORDOZÓp i x e l s z á m vízszintesfüggőlegesösszes TV szabvány ,48 M átlag camcorder ,12 M Workstation ,92 M Jó digitális fényképezőgép (2004)~3400~24008 M Super-8 film (4,3  6mm) ,0 M 16 mm film (7,5  10,36mm) ,0 M 35 mm film (16  22mm) ,1 M Fényképezés (24  36mm) ,6 M Félprofi fényképezés (60  60mm) M A látás igénye~3600~2800~10,0 M

25 •Erősen függ a fényintenzitástól! •80 Hz fölött 0! A modulációs mélység értelmezéséhez Villódzásérzet, fúziós frekvencia

26 •Világítás: f U = 50 Hz → f fény = 100 Hz •Mozifilm: –24 kocka/sec –2-3 ágú pilla Villódzásérzet, fúziós frekvencia

27 •Televízió: Váltott soros letapogatás 25 kép/sec = 50 félkép/sec Számítógépi monitornak nem alkalmas A nagy világos foltok villódznak Új TV készülékek: 100Hz-es megjelenítés (képek tárolása RAM- ban) Villódzásérzet, fúziós frekvencia

28 Színtani alapok

29 •pálcikák színvakok: rhodopszin v. látóbíbor •csapok: 3 különböző abszorpciójú csap- pigmens: –L (long), hosszú hullámhosszon érzékeny –M (medium), közepes hullámhosszon érzékeny –S (short), rövid hullámhosszon érzékeny Spektrális érzékenység, színlátás

30 Pálcika látás színképi érzékenysége Csapok színképi érzékenysége

31 Spektrális érzékenység, színlátás

32 Színlátás, színmérés R G B Hullámhossz [nm] 700,0 546,1 435,8 Intenzitás [rel] 1 4,59 0,06 Az RGB alapszínek: CIE (Commission Internationale d'Éclairage) 1931

33 A spektrális alapszín-összetevő függvények Vizuális kísérlet:

34 Additív színkeverés Vektoros összegzés ! Legyen x(  ) = x 1 (  ) + x 2 (  ) ! Képernyő, vetítés: additív színkeverés

35 Színes képek RGB összetevői Világos részlet a vörös képen, sötét a többin: piros folt a színes képen Világos részlet a kék képen, sötétebb a zölden, sötét a vörösön: türkiz kék folt a színes képen (farmer nadrág)

36 Színes képek RGB összetevői Világos részlet a vörös és zöld összetevő képben: sárgás képrészlet Kék ég A kék kép ezen része sötét.

37 Additív színkeverés, r,g koordinaták

38 Az r,g koordinaták Fehér: r=g=b=0,33 

39 Színek összegzése Két szín összege az r,g síkon a két színt összekötő egyenesen fekszik  

40 Az X,Y,Z színrendszer Homogén lineáris transzformáció. Szempontok:  minden valós színingernek pozitív szín- összetevők feleljenek meg,  az R=G=B fehérnek X=Y=Z feleljen meg,  az Y összetevő egyúttal adja ki a fény- sűrűséget.

41 CIE színdiagram “Patkódiagram” Az X,Y,Z színrendszer

42 R G B A fekete test sugárzási vonala a patkódiagramban Az X,Y,Z színrendszer

43 A CIE x,y,z spektrális színösszetevő függvények Valós szűrőkkel megvalósíthatók!

44 Színekre bontás képfelvételkor Állókép: színszűrők váltása is megoldás Mozgókép: a fényút háromfelé hasítása, három felvevő eszköz Fotodióda mátrix képfelvevő IC, mikro színszűrő elemekkel Milyen legyen a szűrő? •RGB szűrő (közvetlenül használható, de a negatív r(  ) ág miatt tökéletlen) •XYZ szűrő (csak transzformálás után vezérelheti az RGB megjelenítőt)

45 A katódsugár-csöves monitor szín-visszaadása FCC alapszínek, ~ átlagos fénypor (FCC = Federal Communications Commission, USA) Ettől való eltérés: color profile Mátrix áramkörök

46 A C,M,Y színkoordinaták C = 1 - R M = 1 - G Y = 1 - B C = Cyan, M = Magenta, Y = Yellow Komplementer színek A szubtraktív színkeverés alapszínei Ha R,G,B az egységkockában van Nyomtatás: szubtraktív színkeverés CMYK: nyomdai színrendszer (még szürkeségi fokozat is)

47 Színrendszerek a számítógépes grafikában Hue, Saturation, Lightness

48 Színrendszerek a számítógépes grafikában Nyomdai színek Pantone színek: szabványosított CMYK értékek

49 Az I,H,S színrendszer I = intensity, H = hue, S = saturation Hasonlóak: HLS, HSV Ez nemlineáris transzformáció!

50 A HLS színrendszer Rh = R - min(R,G,B) Gh = G - min(R,G,B) Bh = B - min(R,G,B) Ha Rh = Gh = Bh = 0 nincs szín Ha kettő zérus a harmadik a szín (R 0 o, G 120 o, B 240 o ) Ha egy zérus (pl. az Rh)

51 A HLS színrendszer R,G,B a [0,1] tartományba normálva!


Letölteni ppt "Képfeldolgozás - szín Poppe András (BME) Előadása alapján Az emberi látás jellemzői, színtani alapok."

Hasonló előadás


Google Hirdetések