Как человеческий глаз воспринимает видеоинформацию
Рациональная разработка удобных и эффективных телесистем невозможна без учета характеристик и свойств зрения, поскольку главной задачей разработчика является удовлетворение потребностей получателя видеоинформации с одной стороны, а с другой – минимизация затрат на процесс передачи.
Оптическая система глаз
Восприятие человеческим глазом видеоинформации – сложный процесс, так как мозг, не ограничиваясь созерцанием, моделирует внутри самого себя окружающую обстановку, включая процессы и объекты, а также прогнозируя дальнейшее поведение системы.
Схема восприятия образов человеческим зрительным аппаратом такова:
- От неизвестного конкретного
- К известному абстрактному
- И от него к известному конкретному
Оптическую систему глаза составляют роговица и хрусталик. Хрусталик состоит из оболочки и ядра, которые имеют разную упругость. Когда напряжение в глазных мышцах меняется, изменяется и форма хрусталика – происходит фокусировка на предметах, расположенных далеко или близко.
Зрачок, заключенный в радужную оболочку, ограничивает световой поток, который падает на сетчатку, а также контролирует глубину резкости. Благодаря ему, человеческий глаз воспринимает значительный диапазон яркостей. Сетчатка напротив зрачка, с внутренней стороны глазного яблока – это сочетание фоторецепторов высокой чувствительности. В их передних отделах световое изображение преобразуется в зрительные ощущения. Такая светочувствительность возможна, благодаря особым биохимическим процессам.
Поле зрения
В окружающем нас мире яркость меняется в пределах такого большого диапазона, который человеческий глаз воспринять не в состоянии. Благодаря сетчатке и ее механизму адаптации зрительная система приспосабливается к различным уровням яркости. Это может по необходимости происходить быстро (изменяется размер зрачка) и медленно (вырабатывается поглощающий нейтральный фильтр – глазной пурпур).
Каждый зрительный аппарат имеет индивидуальную разрешающую способность – иначе говоря, у каждого своя острота зрения и свой предел способности различать мелкие детали. Но и для одного зрительного аппарата поле зрения имеет неравномерную разрешающую способность, потому что фоторецепторы тоже расположены неравномерно. В самом центре зрительного поля расположена макула – желтое пятно, посередине имеющее ямку-фовеолу. Это наиболее светочувствительный участок сетчатки, который ответственен за ясное центральное зрение. В пределах желтого пятна расположена область острого зрения.
В отношении остроты зрения различают следующие области:
- Макульное зрение,
- Фовеальное зрение,
- Ясное зрение,
- Периферическое зрение.
Решение зрительных задач системами охранного телевидения
Зрительная задача – это получение оператором некой визуальной информации на экранах мониторов слежения, а также словесное категорирование информации выработка ответных адекватных действий на основе имеющихся знаний и опыта. Для видеонаблюдения основные зрительные задачи сводятся к обнаружению, опознаванию и идентификации.
Обнаружить – значит выделить и локализовать в поле зрения изображение объекта, который может представлять собой потенциальную угрозу или просто вызывать подозрение. Опознать значит сформировать целостный образ объекта посредством сравнения с моделью образа – и классифицировать соответствующим образом. Идентифицировать – значит, выделить индивидуальные признаки и свойства, которые придают образу уникальность.