B i g I m a g e s

1. B i g I m a g e s Universiteitscollege TU/e 2011 Kees van Overveld -1-

2. B i g I m a g e s Inleiding: wat is kijken? Oefening 1. • Beschrijf in ten hoogste één, zo kort mogelijke zin (<20 woorden) het meest in het oog springende van wat je zo dadelijk ziet. ‘Ik zie …’ Kees van Overveld -2-

3. Kees van Overveld -3-

4. Kees van Overveld -4-

5. B i g I m a g e s Inleiding: wat is kijken? Antwoorden: • Ik zie licht van de beamer teruggekaatst vanaf het projectiescherm • Ik zie een verdeling van lichte tinten in het midden, bruinachtige naar de randen • Ik zie overwegend gladde kleurverdelingen, maar in het midden korrelig en aan de rand vlekkerig • Ik zie een paar lichte, afgeronde, symmetrische 2D vormen in het midden en een afgeronde driehoek linksonder • Ik zie een ruwweg bolronde vorm in het midden en een paar afgeplatte liggende 3D vormen daaronder • Ik zie een kopje cappuccino en een krant • Ik zie dat het kopje bijna vol is, en de krant is dichtgeslagen • Ik zie het zorgeloze begin van een veelbelovende vakantiedag in Italië Al deze antwoorden zijn mogelijke interpretaties van wat het is waarnaar je kijkt Kees van Overveld -5-

6. B i g I m a g e s Inleiding: wat is kijken? Antwoorden: • Ik zie licht van de beamer teruggekaatst vanaf het projectiescherm • Ik zie een verdeling van grijstinten • Ik zie overwegend gladde grijsverdelingen, maar op sommige plaatsen korrelig • Ik zie een paar donkere lijnen, een paar krullen, stippen en vlekken • Ik zie een waarschijnlijk plat vlak met daarin een aantal zwarte vormen • Ik zie een paar sporen van elementaire deeltjes in een bellenkamer • Ik zie een reactie tussen sub-atomaire deeltjes met verschillende ladingen en massa’s waarbij impuls ontbreekt • Ik zie de eerste detectie van een neutrino in een bellenkamer Kees van Overveld -6-

7. B i g I m a g e s Inleiding: wat is een beeld? Oefening 2. • Voor de beelden van zo-even, leg uit waar ze zich bevinden. • Hint: er zijn minstens 10 verschillende correcte antwoorden Kees van Overveld -7-

8. B i g I m a g e s Inleiding: wat is een beeld? Ook hier: al deze antwoorden zijn mogelijke interpretaties van wat het is waarnaar je kijkt Antwoorden: • In het museum, resp. de bellenkamer waar de reactie plaats vond OP HET MOMENT VAN DE REACTIE • In lunchroom Peacock in de Heuvelgalerie, waar vO deze foto gemaakt heeft, resp. het archief van Wikipedia • Op de harde schijf van vO’s computer • In de beamer • In de ruimte tussen beamer en scherm, of tussen scherm en oog • In het oog van de kijker • In het netvlies van de kijker • In het brein van de kijker • In de geest van de kijker • In de geluidsgolven in deze zaal terwijl wij erover praten Kees van Overveld -8-

9. B i g I m a g e s Inleiding: wat is een beeld? We weten zeker dat een beeld zich in ons hoofd kan bevinden (‘ik droom dus ik zie’: onmiddellijke toegang tot ons ‘intern omnimax theater’) ALLE andere antwoorden zijn alleen maar soms van toepassing. Dus: het enige dat met zekerheid voor elk beeld geldt, is dat het een mentale representatie heeft, en dus subjectief is. Kees van Overveld -9-

10. Onderling evenwijdige, loodrechte lijnen of krommen? De ongeziene en onzichtbare wereld van de eiwitfabrieken in een biologische cel? De wereld en wat er zich omheen bevindt in zijn volle totaliteit? B i g I m a g e s Inleiding: wat is een beeld? Twee problemen: • We weten niet hoe iets er ‘echt’ uitziet Kees van Overveld -10-

11. B i g I m a g e s Inleiding: wat is een beeld? Twee problemen: 2. We weten niet hoe iemand anders’ privé omnimax theater eruit ziet Kees van Overveld -11-

12. WEL Maar hoe kunnen we dan iets intersubjectiefs te weten komen over beelden??? B i g I m a g e s Inleiding: wat is een beeld? Kees van Overveld -12-

13. B i g I m a g e s Inleiding: wat is een beeld? Antwoord: Door het wonder van de equivalentie en de aangeboren neiging tot clusteren van ons brein. Kees van Overveld -13-

14. deze lijken meer op elkaar … … dan deze B i g I m a g e s Inleiding: wat is een beeld? Antwoord: Door het wonder van de equivalentie en de aangeboren neiging tot clusteren van ons brein. ‘Lijken op’ ’kleur’ Kees van Overveld -14-

15. deze lijken meer op elkaar … … dan deze B i g I m a g e s Inleiding: wat is een beeld? Antwoord: Door het wonder van de equivalentie en de aangeboren neiging tot clusteren van ons brein. ‘Lijken op’ ’vorm’ Kees van Overveld -15-

16. … dan deze deze lijken meer op elkaar … B i g I m a g e s Inleiding: wat is een beeld? Antwoord: Door het wonder van de equivalentie en de aangeboren neiging tot clusteren van ons brein. ‘Lijken op’ ’grootte’ Kees van Overveld -16-

17. B i g I m a g e s Inleiding: wat is een beeld? Voorlopige conclusie: Een zichtbare eigenschap (‘kleur’, ‘vorm’, ‘grootte’, …) is hetzelfde als ‘een manier van clusteren’ ofwel een equivalentierelatie Kees van Overveld -17-

18. B i g I m a g e s Inleiding: wat is een beeld? Vraag: wat is een equivalentierelatie? Antwoord: een uitspraak over relateerbaarheid van twee elementen uit een verzameling, bijvoorbeeld: ‘even zwaar’, ‘dezelfde vader’, ‘grenst aan’, … Kees van Overveld -18-

19. de klasse van alle verzamelingen van drie elementen, kortweg ‘DRIE’ de klasse van alle verzamelingen van vier elementen, kortweg ‘VIER’ B i g I m a g e s Inleiding: wat is een beeld? Voorbeeld (‘evenveel’): ~ ~ ~ … ~ ~ ~ … Kees van Overveld -19-

20. B i g I m a g e s Inleiding: wat is een beeld? Dus: Equivalentierelaties laten klassen ontstaan van elementen die elk onderling equivalent zijn: de zgn. equivalentieklassen. Equivalentieklassen zijn disjunct en overdekkend. Een equivalentieklasse vormt een geschikte manier om een abstracte grootheid te definiëren (zoals DRIE of VIER als equivalentieklassen van ‘evenveel’). dus: geen buitenbeentjes dus: geen overlap Kees van Overveld -20-

21. B i g I m a g e s Inleiding: wat is een beeld? • Toepassen op beelden: • ‘Lijkt op’ is (bijna) een equivalentierelatie. • ‘Lijkt op v.w.b. kleur’ heeft als equivalentieklassen ROOD, GROEN, … etc • ‘Lijkt op v.w.b. vorm’ heeft als equivalentieklassen ROND, VIERKANT, … etc • ‘Lijkt op v.w.b. grootte’ heeft als equivalentieklassen GROOT, KLEIN, … etc Kees van Overveld -21-

22. … lijkt NIET op … VARIANTEN: de spreiding binnen een equivalentieklasse INVARIANTEN: de opdeling van het zichtbare in equivalentieklassen ..lijkt op.. ..lijkt op.. ..lijkt op.. ..lijkt op.. de woorden die we gebruiken om eigenschappen van beelden aan te duiden B i g I m a g e s Inleiding: wat is een beeld? Onvermijdelijke tekortkoming van ons brein (en elk meetinstrument) maar tegelijkertijd evolutionair voordeel, mits de cluster’grenzen’ evolutionair zinvol aangebracht kunnen worden • Toepassen op beelden: • ‘Lijkt op’ is (bijna) een equivalentierelatie. … maar niet helemaal: transitiviteit geldt alleen bij benadering. … en dit geldt ook voor texturen, vormen, 3-D oppervlakken, objecten, relaties en betekenissen Kees van Overveld -22-

23. B i g I m a g e s Inleiding: wat is een beeld? • Voordeel van deze ‘truc’ (=beschrijven van het zichtbare in termen van equivalentierelaties): • We hoeven ons niet meer druk te maken over de essentiële betekenis van ‘rood’ (net zo min als we hoeven te tobben over de essentiële betekenis van ‘drie’). • In plaats daarvan kunnen we ons concentreren op • interpretaties van ‘lijkt op’: soorten van ‘gelijkenisuitspraken’. • identificeren van varianten • identificeren van invarianten Kees van Overveld -23-

24. B i g I m a g e s Inleiding: wat is een beeld? Er zijn heel veel interpretaties van ‘lijkt op’, ofwel ‘doet me denken aan’. (jigSaw!) Gemeenschappelijk voor allemaal: Elke benoembare eigenschap van een beeld is een ‘hier – dit’ relatie, waarbij ‘hier’ een plaatsaanduiding is, en ‘dit’ één of andere equivalentieklasse. Kees van Overveld -24-

25. hier is cilindrisch hier is groter dan hier is saxofoon hier is smakeloos cliché (of: hier is aanmoediging om beeldjes te kopen) hier is blauw-witte strepen hier is blauw hier is ellips B i g I m a g e s Inleiding: wat is een beeld? Kees van Overveld -25-

26. alle perceptuele intuïties waar de meetkunde (en de (algebraïsche) topologie) sinds 2500 jaar probeert (met meer of minder succes) een samenhangend en consistent verhaal van te maken, met uitvindingen (constructen)zoals ‘lijn’, ‘lineair’, ‘coördinaat’, ‘reële getallen’, ‘vector’, … tot gevolg. B i g I m a g e s Inleiding: wat is een beeld? • Allerlei soorten ‘hier’: • ‘Punten’ (die geen deel hebben … Euclides!) • (Open) omgevingen • (Gesloten) gebieden • aangrenzendheid, samenhangendheid, samentrekbaarheid (= geen gaten), … Kees van Overveld -26-

27. B i g I m a g e s Inleiding: wat is een beeld? • Allerlei soorten ‘dit’: • Traditioneel zelden systematisch geclassificeerd • Duiken in allerlei vakgebieden op met niet overal dezelfde interpretaties • Grens tussen ‘zichtbare’ en ‘niet zichtbare’ ditten is niet altijd duidelijk: Kees van Overveld -27-

28. Beschouw een visueel communicatieproces, en kijk naar het coderen en decoderen. B i g I m a g e s ‘Ditten’(beeldeigenschappen) in lagen Voorstel: groepeer beeldeigenschappen Groepen zijn te ordenen Eigenschappen in groep n ‘volgen uit’ eigenschappen in groep n-1 … maar hoezo ‘volgen’? Kees van Overveld -28-

29. B i g I m a g e s – Representeren van beelden 1.Kom je morgen koffie drinken? 7. Begrip van de boodschap virtuele communicatie III 2.Voer reeks letters in middels toetsenbord 6. Letters op beeldscherm virtuele communicatie II 3. Bits en bytes 5. Software virtuele communicatie I 4A. Elektrische stroompjes of licht in glasvezel 4B. Elektronische detectoren fysieke communicatie Kees van Overveld -29-

30. B i g I m a g e s – Representeren van beelden • representatie: • Lastig om te zeggen wat een representatie is, maar: • Kan omgezet worden in andere representatie • Kan vervangen worden door andere representatie terwijl boven- en onderliggende lagen gelijk blijven (varianten!) • Speelt een rol in een reeks representatie-omzettingen om één of ander doel te bereiken (daarbij blijven de invarianten behouden) • Bij beelden: een representatie kan opgevat worden als een reeks ‘hier-dit’ uitspraken In dit voorbeeld: Varianten: kleurtoon, reflectiviteit, dikte v.d. rand, … Invarianten: kleurverzadiging, vorm, textuur Kees van Overveld -30-

31. B i g I m a g e s – Representeren van beelden • representaties in de context van communicatie: • 1ste reeks van representaties: zender • 2de reeks van representaties: ontvanger • Zender: begint proces met aanvankelijke communicatie-aanleiding • Ontvanger: eindigt proces met begrip van ontvangen boodschap • Zender en ontvanger verbonden met tenminste een fysieke link • Virtuele communicatielinks tussen alle tussenliggende representaties Kees van Overveld -31-

32. Representatie omzetting Representatie omzetting Representatie omzetting Representatie omzetting Representatie omzetting Representatie omzetting B i g I m a g e s – Representeren van beelden 1. 7. virtuele communicatie 2. R 6. R’ decodeert R virtuele communicatie 3. R’ codeert R 5. R virtuele communicatie 4A. 4B. fysieke communicatie Kees van Overveld -32-

33. B i g I m a g e s – Representeren van beelden • Naar een gelaagde structuur van dit-hier uitspraken om beelden te representeren • doel: • Kennis, modellen en theorieën bij elkaar brengen over de fysica van licht, biologie, perceptie, beeldtechnologie, kunstgeschiedenis, beeldcultuur en filosofie • Analogieën te laten zien tussen natuurlijke en kunstmatige beeld-zendende en beeld-ontvangende systemen • Lagen en de omzettingen daartussen te verduidelijken bij beeld-gerelateerde toepassingen • De nomenclatuur van verschillende vakgebieden op elkaar af te stemmen Kees van Overveld -33-

34. B i g I m a g e s – Representeren van beelden • Wie zijn de zender en de ontvanger? • zender: • natuurlijk • kunstmatig • Zonder computer ondersteuning • Computer-gebaseerd • ontvanger • natuurlijk (MVS, biologische systemen) • kunstmatig • Zonder computer ondersteuning (analoge camera) • Computer-gebaseerd Kees van Overveld -34-

35. B i g I m a g e s – Representeren van beelden Soorten zenders Soorten ontvangers Kees van Overveld -35-

36. Oorzaak en/of bedoeling Betekenis en/of effect Het netto effect van visuele communicatie Verzenden van lichtstralen Ontvangst van lichtstralen lichtstralen B i g I m a g e s – Representeren van beelden • Welke lagen komen voor in een gelaagd referentiemodel? • Onderste laag: lichtstralen (fysieke communicatie) • Bovenste laag: bedoeling en effect Kees van Overveld -36-

37. B i g I m a g e s – Representeren van beelden • Een 2-laags model is te eenvoudig: • We hebben lagen nodig om te kunnen praten over • Representaties in termen van … • Kleuren, texturen, vormen, oppervlakken, objecten, relaties en betekenissen • Representatie-omzettingen zoals … • Zenden en reflecteren van licht • Bemonsteringen discretisatie • Randen vinden • Interpreteren van 2D als geprojecteerd 3D • Begrijpen, herkennen en klassificieren van objecten en relaties tussen objecten • Daartoe stellen we 8 lagen voor Kees van Overveld -37-

38. B i g I m a g e s – Representeren van beelden betekenis relaties objecten oppervlakken vormen textuur kleurenverdeling lichtstralen Kees van Overveld -38-

39. B i g I m a g e s – Representeren van beelden • Samenvatting; belangrijkste concepten: • Clusteren: natuurlijke neiging van het brein • Attributen en waarden: eigenschappen op grond waarvan clusters ontstaan • Hier-dit relaties; een beeld als collectie hier-dit relaties • Equivalentie ononderscheidbaarheid: manier om het subjectiviteits-probleem te omzeilen • Equivalentieklassen: collectie van ononderscheidbare waarden voor een bepaald attribuut • Varianten en invarianten: wat verloren gaat resp. behouden blijft bij representatieconversie • Coderen en decoderen: bij de zender resp. ontvanger • Fysieke en virtuele communicatie • Lagen met representaties en representatieconversie Kees van Overveld -39-