Budowa i własności oka

1

Instytutu Informatyki P.W. Zakład Grafiki Komputerowej

10/05

Budowa i własności okaBudowa i własności oka Adler 1968, Judd, Wyszecki 1975, Durret 1987

• rozróżnialne odcienie barw - 128• poziomy nasycenia barwy - 130• poziomy jasności - 16 (niebieskiej) 23 (żółtej)czyli ok. 400 000 różnych barw, (inne źródła 8-10 mln)

Receptory• Czopki umożliwiają widzenie barwne (9 mln)• Pręciki - poziomy szarości (100 mln)

Rozdzielczość - ok. 1 minuty kątowej Bezwładność Kontrast Adaptacja wzroku

2


10/05

Postrzeganie jasnościPostrzeganie jasności

3


10/05

Postrzeganie jasnościPostrzeganie jasnościŚwiatła achromatyczneDobór natężenia światła [I0 – 1]

I0 – najmniejsze natężenie światła

I1= rI0; I2= rI1= r2I0; ...; In= rnI0 = 1

Powstawanie pasm

Macha

4


10/05

Aproksymacja półtonowaAproksymacja półtonowaStosowana głównie na urządzeniach

dwupoziomowych w celu zwiększenia liczby dostępnych poziomów

zmiana średnicyplamki

mikrowzory

5


10/05

Percepcja Percepcja barwybarwy

Odcień barwy - potocznie określane jako kolor np. zielony, czerwony

Nasycenie Jasność

6


10/05

Modele barw w graficeModele barw w grafice

Model barw jest to określony trójwymiarowy system współrzędnych barw wraz z widzialnym podzbiorem , w którym leżą wszystkie barwy z określonej gamy barw.

Addytywne Subtraktywne

7


10/05

HSVHSVHSB,HLSHSB,HLS

H – hueS – saturationV – valueB – brightnessL – lightness

8


10/05

RGBRGB

R – czerwonaG – zielonaB – niebieska

model addytywny dyskretny

Barwy pośrednie

9


10/05

CMYCMYC – zielono-

niebieskaM – purpurowaY – żółta

model subtraktywny

CMYK

Druk wielokolorowy

10


10/05

Rozczepienie światłaRozczepienie światła(dyspersja światła)(dyspersja światła)

Barwy proste

czerwone

pomarańczowe

żółte

zielone

niebieskie

fioletowe

Światło białe

11


10/05

Opis fizyczny barwyOpis fizyczny barwy kolorymetria długość fali rozkład energetyczny dominująca długość fali czystość pobudzenia

12


10/05

Fotometria - pojęcia podstawoweFotometria - pojęcia podstawoweStrumień światła v [lm] jest proporcjonalny do natężenia

źródła światła I [cd] lub, przy obserwacji powierzchni, do luminancji L [cd/m2].

Jasność jest związana z natężeniem oświetlenia E [lx]; Jest to strumień świetlny v [lm] przechodzący przez wycinek powierzchni S [m2].

Światło to promieniowanie elektromagnetyczne o określonej wartości strumienia energetycznego E [W] (moc promienista).

Gęstość widmowa rozkładu energetycznego () [W/nm].• Dla bieli równoenergetycznej E () = const.

13


10/05

Widmowy rozkład energetycznyWidmowy rozkład energetyczny

14


10/05

Widmowy rozkład energetyczny Widmowy rozkład energetyczny z dominującą długością faliz dominującą długością fali

15


10/05

Określenia Określenia KolorymetriaKolorymetria percepcyjne percepcyjne

Odcień barwy Nasycenie Jasność

(obiekty odbijające) Jaskrawość

(obiekty świecące)

Dominująca długość fali Czystość pobudzenia Luminancja

Luminancja

16


10/05

Układ CIE XYZUkład CIE XYZ

Międzynarodowa Komisja Oświetleniowa (CIE) układ ma umożliwiać reprezentację wszystkich

barw widzialnych

Przejście RGB -> XYZfunkcje dopasowania

składowe trójchromatyczne

współrzędne trójchromatyczne

17


10/05

Czułość Czułość czopków czopków siatkówkisiatkówki

B - 440nm G - 545nm R - 580nmdla światłamonochro-

matycznego - 555nm

18


10/05

Kolorymetr wizualnyKolorymetr wizualny

określamy składowe trójchromatyczne r-, g-, b-

19


10/05

Funkcje dopasowania barwyFunkcje dopasowania barwy Składowe trójchromatyczne w układzie CIE RGBSkładowe trójchromatyczne w układzie CIE RGB

20


10/05

Składowe trójchromatyczne w układzie CIE XYZSkładowe trójchromatyczne w układzie CIE XYZXYZ - wykorzystuje fikcyjne barwy podstawowe,

dobrane tak, by: barwy widzialne opisane

były przez nieujemne wartości składowych

składowa y’ - niosła pełnąinformacje o strumieniuświatła

x’, z’ - niosła informacjęwyłącznie o barwie

21


10/05

Bryła światła o barwach widzialnych Bryła światła o barwach widzialnych w układzie w układzie CIE XYZCIE XYZ

22


10/05

Wykres chromatyczności Wykres chromatyczności Międzynarodowej Komisji Oświetlenia CIEMiędzynarodowej Komisji Oświetlenia CIE

Fikcyjne barwy podstawowe

X, Y, Z, umożliwiają

określenie wszystkich

barw widzialnych

23


10/05

nasycone nienasycone mieszanie

barw dopełniające niespektralne gama barw

Barwy na wykresie chromatycznościBarwy na wykresie chromatyczności

24


10/05

Inne modele barwInne modele barw

Modele telewizyjne YIQ, YUV Modele percepcyjnie równoważne

• CIE L*u*v – dla urządzeń emitujących• CIE L*a*b – dla określenia koloru obiektu

(światło odbite) Profil urządzenia (ICC) określa sposób

przeliczania barwy z modelu odniesienia (np. Lab CIE) do modelu urządzenia

Budowa i własności oka

Documents

Transcript of Budowa i własności oka