6. Человеческое зрение. Способы передачи изображения на расстояние.
Зрение человека (зрительное восприятие) — процесс психофизиологической обработки изображения объектов окружающего мира, осуществляемый зрительной системой.
Цветовое зрение
В глазу человека содержатся два типа светочувствительных клеток (фоторецепторов): высоко чувствительные палочки, отвечающие за ночное зрение, и менее чувствительные колбочки, отвечающие за цветное зрение.
В сетчатке глаза человека есть три вида колбочек, максимумы чувствительности которых приходятся на красный, зелёный и синий участки спектра.
Бинокулярное
Зрительный анализатор человека в нормальных условиях обеспечивает бинокулярное зрение, то есть зрение двумя глазами с единым зрительным восприятием.
Телевидение – возможность передачи изображения
Световые лучи – электромагнитные колебания. От 380 до 700 нм
Разное восприятие по цвету
Длинные волны 700 нм – мы воспринимаем, как красные, а короткие 380 нм – синие
Выше 700 нм – инфрокрасные
Меньше 380 нм – ультрафиолет
130 мегапикселей, палочки рецепторы, реагирующие на интенсивность электромагнитных волн
Колбочки 7 млн – реагируют на цвет
Человеческое зрение ограничено на разрешающую способность
Цветовое зрение очень ограничено
Зрение инерционно. Проявляется в том, что 24 кадра в секунду по телевизору вы воспринимаете как движение, а не как набор фотографий. Инерционность зрения - это запаздывание сигнала с сетчатки глаза при поступлении в мозг.
Инерционность удерживает какое-то время
Кинематограф – набор стратегических изображений, которые быстро непрерывно меняются 24 р\с
Больше 15 р\с – непрерывно
Человеческое зрение имеет ряд важных особенностей:
Световые лучи распространяются прямолинейно, поэтому зрение работает в буквальном смысле в зоне прямой видимости.
Зрение инерционно. Светочувствительные рецепторы «помнят» уровень освещения в течение приблизительно 0,1 секунды. Поэтому изображения, изменяющиеся чаще, чем 12-15 раз в секунду, воспринимаются как непрерывное движение.
Глаз не способен различать очень мелкие детали изображения, то есть обладает ограниченной разрешающей способностью.
Разрешающая способность цветового зрения ниже, чем чёрно-белого, так как количество колбочек значительно меньше, чем палочек.
Человеческий мозг осуществляет «автоматическую» настройку зрения, регулируя фокусировку и восприятие цветов и яркости изображения.
Полноценное изображение наблюдается только в центральной зоне с угловыми размерами примерно 50 градусов по горизонтали и 35 градусов по вертикали. Зрение за пределами этой зоны становится периферийным.
Современные знания о строении человеческого глаза подтверждают теорию трёхкомпонентного цветового зрения, которую предложил в 1802 году английский физик Томас Юнг, создатель волновой теории света. Согласно этой теории светочувствительные рецепторы реагируют только на синюю, зелёную и красную часть видимого спектра. При передаче других цветов, например, жёлтого, возбуждаются два рецептора: красно- и зелёночувствительный. При одновременном сильном возбуждении всех трёх рецепторов возникает ощущение белого цвета, а при слабом возбуждении – серого. При отсутствии возбуждения всех трёх рецепторов создаётся ощущение чёрного цвета.
В 1855 году Джеймс Максвелл, опираясь на принципы трёхкомпонентной теории цветового зрения, сформулировал теорию образования цвета. Согласно этой теории все цвета, окружающие нас, можно получить из трёх основных цветов: красного, зелёного и синего. Цвет любого объекта определяется степенью поглощения и отражения его поверхностью излучений различных зон видимого спектра. Так, поверхность объекта красного цвета при освещении белым светом поглощает синие и зелёные лучи и отражает красные. Поверхность объекта синего цвета при освещении белым цветом поглощает зелёные и красные лучи и отражает синие. Благодаря смешению световых лучей различных длин волн возникает всё многообразие цветов. Человеческий глаз способен различать около двух млн. цветовых тонов.