Моделирование Зрения. Часть Вторая. Восприятие

1-я экскурсия по глазу 2 Восприятие 3 Геометрия обзора 4 Отслеживание глаз 5 Как привлечь внимание 6 Имитация отслеживания взгляда В этом посте рассказывается о некоторых особенностях человеческого восприятия, возникающих на уровне сетчатки (до анализа изображения в мозгу).

Пункты, имеющие непосредственное отношение к теме постов, выделены жирным шрифтом.

Если какие-либо термины неясны, посмотрите первая часть .



Особенности восприятия цвета

Основными параметрами цвета являются оттенок, яркость и насыщенность, соответствующие набору физических параметров отраженного света: длине волны, интенсивности и спектральной чистоте.

Яркость.

Чем выше интенсивность, тем ярче выглядит цвет. Однако при одинаковой интенсивности некоторые цвета кажутся ярче (например, желтый по сравнению с синим).

Это связано с распределением количества колбочек разного типа и типами воспринимаемых ими цветов (например, желтый воспринимается сразу двумя типами колбочек, поэтому он гораздо интенсивнее синего).

Спектрально чистый монохроматический свет является наиболее насыщенным, однако если к монохроматическому свету добавить свет с другой длиной волны или белый цвет, цвет будет восприниматься как менее чистый, наоборот, более яркий.

Трехмерная диаграмма цветового веретена иллюстрирует взаимосвязь между оттенком, яркостью и насыщенностью (иллюстрация из книги Харви Шиффман «Ощущение и восприятие».



Моделирование зрения.
</p><p>
 Часть вторая.
</p><p>
 Восприятие

Ось веретена представляет все оттенки серого, воспринимаемое ощущение насыщенности проявляется диском и увеличивается от его центра к краям.

На диаграмме хорошо видно, что насыщенность максимальна только на средних уровнях яркости; по мере увеличения или уменьшения яркости ощущение насыщенности уменьшается.

Цветовой круг Ньютона соответствует центральному диску веретена на уровне максимальной насыщенности цвета.

Цвета расположены по цветовому кругу таким образом, чтобы подчеркнуть определенные закономерности в восприятии цветов.

Каждому цвету соответствует свой дополнительный цвет, занимающий диаметрально противоположную позицию в цветовом круге.

Смесь дополнительных цветов, взятая в определенном соотношении, образует белый или серый цвет. Пары дополнительных цветов являются антагонистическими цветами, поскольку они нейтрализуют влияние друг друга на зрительную систему.

Примеры дополнительных цветов: синий и желтый, красный и сине-зеленый, зеленый и фиолетовый, а фиолетовый лежит вне цветового круга, поскольку не имеет собственной цветовой волны, а представляет собой ощущение, возникающее при смешении спектрально чистых цветов.



Моделирование зрения.
</p><p>
 Часть вторая.
</p><p>
 Восприятие



Моделирование зрения.
</p><p>
 Часть вторая.
</p><p>
 Восприятие

Цвета, вызывающие одинаковые ощущения, но имеющие разную физическую природу, называются метамерами.

Примером метамеров является спектральный зеленый цвет, полученный путем разложения белого света через призму, и зеленый, полученный путем смешивания желтой и синей краски.

Цвета могут быть аддитивными или субтрактивными.

Хорошо написано о том, как состоят цвета.

здесь , а поскольку цветовая модель не совсем входит в рамки разговора о восприятии картинки, то достаточно и вышесказанного о цвете.

Это полностью объясняет восприятие группы пикселей на мониторе человеческим глазом.



Особенности сетчатки

В результате многих экспериментов был сделан вывод, что человек воспринимает изменения цвета и освещенности исключительно на границах.

Например, иллюзия Маха:

Моделирование зрения.
</p><p>
 Часть вторая.
</p><p>
 Восприятие

Края прямоугольников кажутся подчеркнутыми.

При этом кажется, что левые границы прямоугольников светлее правых, хотя на самом деле они окрашены равномерно.

Дрожащие полосы показывают, что даже на уровне сетчатки контрастные границы подчеркиваются и воспринимаются сильнее.

Или вот иллюзия светового контраста:

Моделирование зрения.
</p><p>
 Часть вторая.
</p><p>
 Восприятие

Внутренние квадраты одинаковы по яркости, но воспринимаются по-разному из-за фона.

То же самое касается и цветовосприятия:

Моделирование зрения.
</p><p>
 Часть вторая.
</p><p>
 Восприятие

Цвет кажется более ярким, когда он окружен дополнительным фоном.

Таким образом, Еще до анализа зрительной информации и распознавания образов впечатление от внешнего мира от глаза к мозгу передается в виде набора различной информации о контурах, цвете и яркости о разных регионах.

.



Границы и их различие

Граница воспринимается сетчаткой как изменение какого-либо параметра (яркости, тона, длины или направления).

Чтобы почувствовать границу, сетчатке необходимо, чтобы разница в интенсивности превышала некоторое пороговое значение.

В ходе экспериментов было установлено, что для восприятия сигналов существует зависимость, называемая Закон Вебера: «Чтобы два сигнала можно было отличить друг от друга, разница между ними должна быть пропорциональна их абсолютной величине»

Моделирование зрения.
</p><p>
 Часть вторая.
</p><p>
 Восприятие

, где I – интенсивность восприятия В ходе тех же экспериментов было установлено, что коэффициент k в этой формуле равен примерно 1/60. Что это означает по отношению к компьютерному цвету? Градации яркости в цветовой модели RGB соответствуют 256 значениям от 0 до 255. Таким образом, если разместить более светлый квадрат на черном фоне (яркость 0 в модели RGB) и глаз смог уверенно зафиксировать границу этого квадрат, яркость квадрата должна быть не менее 5. А как насчет градиентов? Как ощущается плавность увеличения яркости? Для восприятия плавности важна еще одна зависимость, называемая закон Фехнера :

Моделирование зрения.
</p><p>
 Часть вторая.
</p><p>
 Восприятие

, где S — разница между изменением ощущения, а I — фактическое изменение сигнала (например, освещенности).

Соответственно, чтобы нарастание сигнала ощущалось плавно, я должен меняться в геометрической прогрессии.

Коэффициент k в этом уравнении — тот же коэффициент, что и в законе Вебера.

Следующая зависимость с именем Степенной закон Стивенса , сообщает, насколько воспринимается изменение сигнала.

Например, насколько сильно воспринимается разница в яркости или «длине» линии:

Моделирование зрения.
</p><p>
 Часть вторая.
</p><p>
 Восприятие

в этом уравнении коэффициент k уже не связан с постоянной Вебера и зависит от выбора метрической шкалы, а коэффициент b является расчетной константой, зависящей от вида воздействия.

Для яркости в темноте b экспериментально рассчитано как 0,33, для восприятия длины — 1,0. Таким образом, в случае восприятия длины зависимость принимает вид:

Моделирование зрения.
</p><p>
 Часть вторая.
</p><p>
 Восприятие

те.

Сила восприятия длины прямо пропорциональна длине, и линия в 2 сантиметра кажется в два раза больше линии в 1 см.

1-я экскурсия по глазу 2 Восприятие 3 Геометрия обзора 4 Отслеживание глаз 5 Как привлечь внимание 6 Имитация отслеживания взгляда Теги: #отслеживание глаз #восприятие #юзабилити #дизайн #программирование #здоровье

Вместе с данным постом часто просматривают:

Автор Статьи


Зарегистрирован: 2019-12-10 15:07:06
Баллов опыта: 0
Всего постов на сайте: 0
Всего комментарий на сайте: 0
Dima Manisha

Dima Manisha

Эксперт Wmlog. Профессиональный веб-мастер, SEO-специалист, дизайнер, маркетолог и интернет-предприниматель.