1 / 32

Sistema Visual Humano (SVH)

Sistema Visual Humano (SVH). Imagens são focadas na retina. Retina : arranjo bidimensional de células fotoreceptoras (luz  impulsos eléctricos) Acuidade visual : depende da densidade de células fotoreceptoras (Exemplos: Homem – 0.5 min; Falcão – 0.2 min)

torgny
Download Presentation

Sistema Visual Humano (SVH)

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Sistema Visual Humano (SVH) • Imagens são focadas na retina. • Retina: arranjo bidimensional de células fotoreceptoras (luz  impulsos eléctricos) • Acuidade visual: depende da densidade de células fotoreceptoras (Exemplos: Homem – 0.5 min; Falcão – 0.2 min) • Dois tipos de células fotoreceptoras: Cones (sensibilidade à cor) Bastonetes (sensibilidade à luminância) no. de cones  7106 (visão diurna ou fotópica) no. de bastonetes  120106 (visão nocturna ou escotópica) • Gama de intensidades visíveis  1010 (mas ... 102 de cada vez)

  2. Acuidade visual  A B • Para conseguir distinguir A de B é necessário que  > min~ 0.5 minutos.  é possível reproduzir uma imagem através de um número finito e contínuo de linhas, suficientemente próximas. • Acuidade visual: V=1/ min

  3. Sensibilidade do SVH aos vários comprimentos de onda

  4. TELEVISÃO MONOCROMÁTICA

  5. Sensibilidade Média do Sistema Visual Humano Intensidade luminosa JL = d /d= = 1380/4= = 109.8 cd   potência em W Um mau rendimento é consequência do espectro de potência da radiação emitida ter apenas uma pequena fracção da potência no espectro visível.

  6. Acuidade Visual versus Número de Linhas • A acuidade visual é a capacidade do olho distinguir ou ‘resolver’ detalhe (informação espacial) numa imagem. Mede-se com a ajuda de imagens especiais, designadas miras. • A acuidade visual determina o número mínimo de linhas que a imagem deve ter para que o observador colocado a uma dada distância não as ‘distinga’ ou seja tenha uma sensação de continuidade espacial. • O número máximo de linhas que o sistema visual humano consegue distinguir numa mira de Foucault é dado por Nmáx ~ 3400 h / dobs • Para dobs /h ~ 8 tem-se Nmáx ~ 425 linhas  tg=dmin/dobs N=h/dmin

  7. A Cintilação • O fenómeno da cintilação ou flicker torna indispensável a adopção de uma frequência de imagem superior à frequência crítica. • Para os écrans de TV usuais, a variação da luminância no tempo é exponencial decrescente, com constantes de tempo entre 3 e 5 ms.

  8. Fracção útil dos varrimentos horizontal e vertical Tu TL • Número total de linhas: NT=N1+N2+N3+N4 • Número útil de linhas: NU=N1+N3 • Fracção útil do varrimento vertical: V= NU/ NT V típicos: 0.91 a 0.94 • Duração total da linha: TL • Duraração útil da linha: TU • Fracção útil do varrimento horizontal: H= TU/ TL H típicos: 0.805 a 0.826  linhas=N1  linhas=N3  linhas=N2  linhas=N4

  9. Número total de linhas • Atendendo à acuidade visual: Nu=425 (linhas úteis) • Nu=V N´T; com V [0.91,0.94] fracção útil do varrimento vertical se V=0.92  N´T=462(número total de linhas sem considerar o factor de Kell) • Devido ao factor de Kell (K ~ 0.7), NT= N´T/K se N´T=462  NT=660(número total de linhas) • Nos sistemas “standard” • NT=625 (Europa: PAL, SECAM) • NT=525 (América: NTSC)

  10. Sincronismo Horizontal e Vertical Devido às limitações dos dispositicos usados, é necessário que decorra algum tempo entre o final de cada linha e o início da linha seguinte e entre o final de uma campo e o início do campo seguinte -> retornos horizontal e vertical. Estes retornos são assinalados pelos pulsos de sincronismo horizontal e vertical, respectivamente.

  11. Sincronismo Horizontal e Vertical (cont.) Retorno Horizontal Retorno Vertical • O sincronismo vertical é bastante mais complexo e longo que o horizontal, necessitando de garantir o entrelaçamento adequado dos 2 campos de cada imagem.

  12. Cena real Correcção do Factor Gama A correcção do factor gama é introduzida para compensar o facto das câmaras e dos tubos de raios catódicos serem dispositivos não lineares. • Sendo Yorig a luminância da cena original, a câmara produz à saída uma tensão V1 = K1 Yorig 1 ( 1 ~ 0.3 - 1) • Por outro lado, a luminância reproduzida pelo tubo de raios catódicos tem uma variação semelhante YTV = K2V1 2( 2 ~ 2 - 3) ou seja a luminância original e reproduzida relacionam-se por YTV = K2 K1 2 Yorig 1 2 • Para obter um gama do sistema ( 1 2) entre 1 e 1.3, introduz-se um dispositivo não linear à saída da câmara que faz a correcção do factor gama com  1  2  cor ~ 1.3 Tensão (V2~V1) Luminância (YTV) Luminância (Yorig) Tensão (V1)

  13. O Sinal de Vídeo Composto • Designa-se por sinal de vídeo composto o sinal de vídeo incluindo os sinais de sincronismo

  14. Largura de Banda do Sinal de Vídeo TU • Na hipótese de iguais resoluções na horizontal e na vertical, RV=RH, tem-se: Nu= V K A NT (número de elementos de imagem distinguíveis na horizontal) V K NT - número de elemento de imagem distinguíveis na vertical A - relação largura altura do écran • Período da sinusóide: Ts =2TU/Nu= 2 HTL/Nu= 2 H/(fLNu)= 2 H/(FNTNu) • Se RV=RH, Ts =2 H/(F V K A N2T) LBvídeo~1/Ts=AK V F N2T/ (2H) (F: frequência de imagem)

  15. O Sinal de Luminância na Frequência VHF: 30-300 MHz UHF: 300-3000 MHz • A modulação escolhida para o sinal de luminância foi a modulação de amplitude Vestigial Side Band (VSB) por ser bastante eficiente espectralmente e permitir esquemas simples de desmodulação como a detecção de envolvente. • A modulação VSB é obtida nos emissores a partir da sinal modulado em amplitude (Double Side Band - DSB), por meio de filtragem adequada. • O sinal de áudio é modulado noutra portadora, em AM ou FM (tipicamente FM).

  16. TELEVISÃO POLICROMÁTICA

  17. Adição e Subtracção de Cores Primárias RGB (Monitores a cores; Câmeras de vídeo) CMY (Impressoras a cores) (Supondo cores normalizadas no intervalo [0,1] )

  18. Relembrar ... sensibilidade do SVH aos vários comprimentos de onda

  19. Utilização dos primários RGB em TV

  20. Colorímetro C • O colorímetro é um aparelho de medida utilizado na análise das cores. • O observador regula a intensidade dos primários R,G e B, até “equilibrar a cor C, i.e., até observar a mesma cor e o mesmo brilho nas duas metades do alvo. • Na calibração, escolhe-se C=W (branco de referência) e, na situação de equilíbrio, considera-se RW=GW=BW=1

  21. Conceitos Básicos de Colorimetria • Seja C1 uma cor tal que: C1=R1+G1+B1 R1, G1, B1 são designados por coeficientes tri-estímulos de C1 • Lei de Grassmann Se C1=R1+G1+B1 eC2=R2+G2+B2 então: C1+ C2 =(R1+ R2 ) + (G1+G2 )+(B1 +B2) • Coordenadas Tricromáticas (r,g,b) Seja C=R+G+B; definindo r=R/(R+G+B) g=G/(R+G+B)  r+g+b=1 b=B/(R+G+B)

  22. Triângulo das cores r+g+b=1

  23. Diagrama de Cromaticidade Cores espectrais puras

  24. Diagrama de Cromaticidade da CIE NTSC PAL, SECAM

  25. Os Vários Primários • Primários ideais • Vermelho ( ~ 700 nm) com x ~ 0.74 e y ~ 0.27 • Verde ( ~ 520 nm) com x ~ 0.06 e y ~ 0.84 • Azul ( ~ 430 nm) com x ~ 0.17 e y ~ 0.1 • Primários NTSC • Vermelho com x ~ 0.67 e y ~ 0.33 • Verde com x ~ 0.21 e y ~ 0.71 • Azul com x ~ 0.14 e y ~ 0.08 • Primários PAL • Vermelho com x ~ 0.64 e y ~ 0.33 • Verde com x ~ 0.29 e y ~ 0.60 • Azul com x ~ 0.15 e y ~ 0.06

  26. A Síntese da Imagem (cont.) A dimensão dos triângulos de luminóforos é tal que, à distância normal de visão, se verifica a fusão dos estímulos visuais.

  27. No Tempo: Do Preto e Branco à Côr

  28. Como se impede a visibilidade da sub-portadora de cor nos receptores monocromáticos? • Como fsc=(2n+1)/2 f l  Tl = (2n+1)/2 Tsc  crominância em oposição de fase em linhas consecutivas  valor médio da crominância “observada”  0 linha n linha n+1

  29. O SISTEMA NTSC

  30. Sensibilidade a Desvios de Côr Direcções de máxima e mínima sensibilidade Elipses de Mac Adam (representam as áreas de igual percepção à variação da cor) O olho humano não é igualmente sensível avariações de côr em todas as direcções.  LBI (~ 1.3 MHz) > LBQ (~ 400 kHz)

  31. O SISTEMA PAL

  32. V N A  U V P NR N  U PR  P Trocando misturas de cor por erros de saturação N=Aej = Acos  + jAsin  P=Ae-j = Acos  - jAsin  U=Re(N+P)/2=Acos  V=Im(N-P)/2=Asin  NR=N.ej PR=P.ej UR=Re(NR+PR)/2=Ucos  VR=Im(NR-PR)/2 = Vcos  ´=arctg(UR/VR)= arctg(U/V)=   mesma matiz ! A´=sqrt(UR2 + VR2 )=A cos   cor menos saturada !

More Related