Dr inż. Krzysztof Petelczyc Optyka Widzenia

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Dr inż. Krzysztof Petelczyc Optyka Widzenia"

Daniel Stefański
7 lat temu
Przeglądów:

1 Literatura: Dr inż. Krzysztof Petelczyc Optyka Widzenia A. Valberg Light Vision Color D. Atchison, G. Smith Optics of Human eye M. Zając Optyka okularowa

2 Plan wykładu 1. Wstęp Filozofia widzenia, złudzenia optyczne 2. Fotometria i kolorymetria 3. Optyczne układy obrzazujące 4. Budowa ludzkiego oka 5. Modele ludzkiego oka 6. Akomodacja 7. Siatkówka i kodowanie nerwowe 8. Algorytmy kodowania obrazów 9. Mechanizmy adaptacyjne 10. Widzenie barwne 11. Widzenie przestrzenne 12. Psychofizyka 13. Wady wzroku i okulistyka 14. Chirurgia optyczna 15. Zaliczenie

3 Wykład 1 Wstęp - Filozofia widzenia, złudzenia optyczne

4 Co widzimy? Świat takim jakim jest? Nasze wyobrażenie świata? Światło docierające do naszych oczu? Reprezentację, odbicie rzeczywistości?

5 Co otrzymują oczy - bodziec? Natężenie światła w poszczególnych punktach przestrzeni Widmo spektralne tego światła 2 płaskie obrazy Wszystko się rusza Obraz odwrócony

6 Co widzimy - wrażenie? Trójwymiarowy, spójny i ciągły nieodwrócony obraz Twarze, zwierzęta, przedmioty, litery Kolory, perspektywa, ruch, głębia, jasność

7 Pytanie Czy właściwości jakościowe (np. kolory) których doświadczamy bezpośrednio i natychmiastowo to właściwości świata czy wytwory naszego postrzegania, tj. mózgu? jeżeli wrażenie które nazywamy kolorem ma jakiekolwiek prawa, musi być coś w naszej naturze, co determinuje formę tych praw James Clerk Maxwell

8 Promienie widzenia Euklides: oczy wysyłają promienie, które dotykają obiektów i wracają do oczu z informacją o nich widzenie czynne Aparat fotograficzny: oczy odbierają światło które stanowi kompletną informację o widzianej scenie widzenie bierne Widziana scena jest jedynie hipotezą obrazu odbieranego przez oczy? Kolor, głębia, ruch

9 Bodźce a qualia (wrażenia, odczucia) Światło o długości fali nie jest ani koniecznym ani wystarczającym warunkiem odczucia czerwieni Wrażenia są niedostępne bezpośrednio i czysto subiektywne Potencjały elektryczne -> wrażenie jak?? Wrażenia są przypisywane przedmiotom na zewnątrz

10 Proces psychofizyczny widzenia Obrazowanie układ optyczny oka Detekcja i rozpoznanie fotoreceptory Kodowanie nerwowe i transmisja sygnału 100 mln 2 mln Adaptacja Zróżnicowanie i struktura 40 różnych obszarów widzenia w mózgu Identyfikacja, rozpoznanie i interpretacja inne zmysły i wyższa aktywność myślowa, taka jak pamięć, kontekst, wola itp

11 Ścieżka nerwowa widzenia 100 mln czopków + 6 mln pręcików 2 mln komórek nerwowych w siatkówce i podobna ilość włókien nerowych w nerwie wzrokowym 500 mln komórek nerwowych w ośrodku widzenia mózgu

12 Kontrast Najważniejszą cechą środowiska wzrokowego są różnice w jasności i kolorze - które zwykle nazywamy kontrastem. Kontrast w odniesieniu do tła jest warunkiem zasadniczym dla widzenia w ogóle. Bez kontrastu, ani kształt obiektu ani jego ruch nie zostałby wykryty (identyfikacja obiektu wymaga zwykle nawet większych kontrastów niż detekcja)

13 Analiza sygnału światło -cień - jasność - ciemność - jaskrawość - kontrast - kolor -tekstura - linie, kontury - forma -orientacja - głębia - odległość - wielkość - pozycja przestrzenna - pierwszy plan -tło - ruch - kierunek - prędkość - zmiany czasowe itp. Linie tło vs obiekt litera słowo - zdanie

14 Szkoła Gestalt Co odróżnia obiekt od tła? Symetria Gładka ciągłość Zamknięcie Równoległość Bliskość Podobieństwo Wspólny los

15 PRZERWA

16 Iluzje optyczne Wszystkie prezentowane iluzje pochodzą ze strony Platon wszystkie nasze wrażenia świata to iluzja. Jesteśmy mieszkańcami jaskini i nie możemy doświadczać świata na zewnątrz bezpośrednio a jedynie próbować nadać mu kształt i sens dzięki cieniom które pojawiają się na ścianach jaskini

17 Cienie

18 Cienie

19 Iluzje optyczne Iluzje optyczne dają podstawowe informacje co dzieje się w procesie widzenia, a to to gdzie percepcja popełnia błąd daje odbicie normalnej funkcjonalności i ograniczeń widzenia. Iluzje są więc używane jako narzędzie do zrozumienia jak mózg reprezentuje rzeczywistość?

20 zwykłe iluzje

21 Iluzje oceny jasności

22 Iluzje oceny kontrastu

23 Iluzje oceny koloru

24 Iluzje oceny ruchu

25 Iluzje oceny ruchu

26 Stałość koloru

27 Wypełnienie kolorem

28 Tło czy obiekt?

29 W lewo czy w prawo?

30 Dalej czy większe?

31 Widzimy co chcemy widzieć

32 Dalej czy mniejsze?

33 Rodzaje iluzji Fizyczne (optyczne) Fizjologiczne (nerwowe) Psychologiczne (kognitywne) Podział ten nie jest dobrze określony

34 Sztuka

35 Sztuka

36 Zadanie na zaliczenie Wykonać reklamę specjalności w dowolnej technice (rysunek, konstrukcja, instalacja do sfotografowania) opartą na złudzeniu optycznym (bez użycia grafiki komputerowej) Zasady pracy: Zespoły 4 lub 5 osobowe w składzie losowym z wyznaczonym liderem Lider odpowiada za koordynację pracy, rozdział zadań i zaliczenie zadania. Ocena opiera się na ocenie (w skali 0-5) pomysłu, jakości wykonania oraz terminowości. Łącznie do zdobycia maksymalnie 15 punktów Lider otrzymuje jedną trzecią punktów zespołu zaokrąglane do połowy oceny (sposób zaokrąglenia w górę lub w doł zależy do decyzji lidera). Lider rozdziela sumę punktów (lub 4/3 tej wartości w przypadku zespołu 5 osobowego) między członków zespołu oceniając ich wkład pracy. Suma wyznaczonych przez niego ocen pozostałych członków zespołu nie może być wyższa niż suma punktów zdobytych przez zespół. Nie można także postawić nikomu mniej niż 3 punkty, chyba, że projekt nie został zaliczony.

37 Zadanie na zaliczenie Przykład: Zespół uzyskał oceny: Terminowość: 5 Pomysł: 4 Wykonanie: 2 Łącznie: 11 punktów Lider otrzymuje ocenę 4,0 lub 3,5 w zależności od swojej decyzji Członkowie zespołu mogą otrzymać oceny: 4; 4; 3; 5; 3; 3; 3,5; 3,5; 3,5;

38 Zadanie na zaliczenie Termin wykonania zadania: 12 czerwca 2012 Każdy tydzień opóźnienia to 1 punkt mniej oceny z terminowości Pomysł 3 kwietnia 2012 Pomysły przedstawią liderzy zespołów w formie tytułu i opisu (max. 1 strona A4) Każdy tydzień opóźnienia to 1 punkt mniej oceny z terminowości Komisja oceni pomysły tworząc ich listę rankingową 1 miejsce 5 pkt, 2 miejsce 4 pkt itd możliwe pozycje ex aequo Komisja oceni wykonanie tworząc listę rankingową 1 miejsce 5 pkt, 2 miejsce 4 pkt itd możliwe pozycje ex aequo

Podobne dokumenty

Metody Optyczne w Technice. Wykład 5 Optyka widzenia

Metody Optyczne w Technice. Wykład 5 Optyka widzenia Metody Optyczne w Technice Wykład 5 Optyka widzenia Anatomia ludzkiego oka Rogówka R = 8mm Twardówka R = 12mm Odległość środków krzywizny 5 mm Anatomia ludzkiego oka Naczyniówka Ciało rzęskowe Tęczówka