Sistema visual humano

Tomado del Gonzáles

El ojo humano

• Un sistema de cámara oscura con:– Córnea (protexión externa)– Iris (Diafragma, controla la cantidad de luz)– Cristalino (Lente adaptativo y filtro)– Retina (Arreglo de receptores fotosensibles)

Receptores de luz

• Conos (6-7 millones): • Son sensibles al color,

• Concetrados en la zona central.

• Permiten ver detalles finos girando el ojo.

• Bastones (75-150 millones):• No son sensibles al color,

• Dan una visón general pero poco detalle.

• Sensibles a niveles bajos de iluminación.

Distribución de receptores

• Distribución circular.

• Fóvea:región central con densidad de conos de unos 150000 conos por .

• Un CCD de 7 tiene ese número de elementos...

2mm

2mm

Adapatación a la iluminación

• Rango dinámico enorme: – Desde el umbral escóptico al deslumbramiento

(luz del mediodía a luz de una estrella)– Se adapta a un nivel y resuelve un entorno.

• En realidad se discriminan pocos niveles de gris en un entorno local.

1010

Un modelo de imagen

• Valor de f en el espacio es la intensidad de la iluminación en ese punto.

• Es una energía: positiva y finita.

0 < f(x,y) < • Luz incidente y luz reflejada:

f(x,y)=i(x,y)r(x,y)

0 < i(x,y) < y 0 < r(x,y) < 1

Luz incidente y reflejada

• Rangos típicos de i(x,y):– Día claro: 9000

– Día nublado: 1000

– Luna llena: 0.01

– Oficina comercial iluminada: 100

• Rangos típicos de r(x,y):– Terciopelo negro: 0.01

– Acero inoxidable: 0.65

– Muro blanco: 0.8

– Lámina metálica plateada: 0.9

– nieve: 0.93

2/ piecd

2/ piecd

2/ piecd

2/ piecd

Nivel de gris

• En imágenes monocromáticas llamaremos nivel de gris a f(x,y) con un rango:

• Para aplicaciones de interior se puede esperar un rango:

maxmaxminmin riyxfri ),(

100),(005.0 yxf

Modelo más general

• Las 3 coordenadas del espacio y la coordenada temporal:

• Puede ser una función escalar o vectorial.

),,,( tzyxf

Qué se ve?

• Intensidad.

• Rango del espectro: visible, IR, UV, multiespectral.

• Polarización.

• Fase.

Muestreo y cuantificación

• Discretización espacial: muestreo (NxM)

• Discretización de amplitud: cuantificación del nivel de gris (G niveles de gris)

• En general N,M y G son potencias de 2.

• Pixel: elemento de imagen. Es una muestra de la distribución « continua » adquirida.

Resolución

• Qué valores de N,M y G para una buena resolución?

• Compromiso con potencia de cálculo, memoria, etc.

• Medidas subjetivas de calidad.

Muestreo no uniforme

• Muestreo fino en las transiciones, grueso en el fondo?– Pbl: Hay que encontrar los contornos...

• Cuantificación grosera en los bordes y fina en zonas suaves (el ojo diferencia pobremente el gris en grandes transiciones)– Pbl: Hayque segmentar la imagen...