A színészlelés fiziológiai alapjai

1. A színészlelés fiziológiai alapjai Szabó Ferenc

2. A szem szerkezetének fejlődése • Különböző fajokban különböző, mégis azonos gének működnek a kifejlesztésében pl. a légy és az egér esetében. • A primitív szemben is a rhodopsin a fotopigmens, (600 millió éves) • S és L (vagy M fotopigmens 500 millió éves (régebbi, mint a gerincesek).

3. Az emberi szem

4. Szem transzmisszió Folytonos vonal: Cornea és aqueous humor Szaggatott vonal: minden a retina előtt

5. Látótér és mélységi látás • Emberi látás 208°-os szöget fog be vízszintesen • Éles látás kb. 0,15 dioptrián belül: pl. 0,7 m – 1,8 m

6. Az emberi szem, részletek

7. A retina keresztmetszete

8. Receptorok • Receptorok egy energiafajtát másikká alakítanak • Pálcikák, 120 x 106, szkotopos látás,V’(l), max érzékenység 507 nm. • Csapok, 6 x 106, fotopos látás • Pálcika látás kb. 100-szor érzékenyebb, de vörösben nem: sötétkamra világítás • Fovea centralisban, 0,2 – 0,3 mm átmérő (kb. 1°): 150 000 csap/mm2

9. Csap és pálcika eloszlás

10. Sejt elhelyezkedés a foveolaban, leképeződés az agyban • Foveola kb. 0,01 %-a a retina területének, de az agyban a látókéreg 8 %-ra képeződik le. • 0,4 szögperc-re vannak a csapok a foveolaban.

11. A fovea szerkezete

12. Csapok és pálcikák

13. Csapok • Hosszú hullámhosszú, Long wavelength sensitive, érzékenység max.: 560 nm. • Közepes hullámhosszú, Meddium wavelength sensitive, érzékenység max.: 530 nm. • Rövid hullámhosszú, Short wavelength sensitive, érzékenység max.: 425 nm. • Arányuk durván: L:M:S=32:16:1, de nagy egyéni szórás

14. A 3 csapféleség színképi érzékenysége

15. A foveális retina sematikus szerkezete

16. Retina képek adaptív optikával és anélkül

17. Adaptív optikai rendszer sematikus vázlata

18. Csap – pálcika időfüggés • Pálcikák: kb. 100 ms-os szummáció • Csapok: 10 ms – 20 ms szummáció80-90 Hz-ig villogás érzet

19. Fotopos – mezopos – szkotopos látás fénysűrűség, cd/m2 : 10-2 10 1000 Oftalmologiai fénysűrűség egység, retinális megvilágítás: 7 mm-es pupilla esetén 1 troland = 0,01 cd/m2

20. Fotopigmensek • Pálcika: rhodopsin, áll az opsin-ből (egy protein) és a retinal-ból (A-vitamin származék) • Csapokban különböző opsinok (meghatározzák az abszorpciós színképet) • A retinal elnyeli a fényt: alakját változtaja, photoisomerizáció, esetleg kettétörik – kifakul.

21. Pálcikák és csapok működése • Sötétben Na+ ionok áramlanak a külső szegmensbe • Fény hatására a cGMP csatornák zárnak • Sötétben 50 pA-es sötétáramot kapcsol ki a fény, a membrán hiperpolarizációja –40mV-ról –70mV-ra nő. cGMP: cyclic guanosine monophosphate továbbítja az információt a fényabszorpció és a sejt membrán közt

22. Pálcikák Nagy érzékenység Sok fotopigmens Nagy belső erősítés Telítődik nappali megvilágítás esetén Lassú, hosszú integrációs idő Beeső szórt fényre érzékeny Csapok Kevésbé érzékenyek Kevesebb fotopigmens Kisebb belső erősítés Nagyobb telítési fénysűrűség Gyorsabb működés, rövidebb integrációs idő, nagyobb időbeli felbontás Nagyobb tengely irányú érzékenység Pálcikák és csapok összehasonlítása

23. Fotopigmensek kódolása • A DNS molekulán a nukleotidok sorrendje kódolja fotopigmenst • A rhodopszint kódoló gene a 3. kromoszomán van, az S-csap pigmnest kódoló a 7. Kromoszomán, az L és M pigmenst kódoló az X kromoszomán, és a 364 kódoló közül csak 15 különböző. • Kis különbségek az L és az M pigmensekben is vannak.

24. L, M, S csapok • H1 és H2 horizontális sejtek, hozzájárulnak az antagonisztikus jel/környezet jelek kialakításához, különböző L,M, pálcika kapcsolatok • (amakrin sejtek) • B bipoláris sejtek, itt már centrum/környezet antagonisztikus hatások: On- és Off centrum sejtek • G ganglion sejtek: • MC magnoceluláris):in- és dekrementáló • PC (parvoceluláris):2-2 in-és dekrementáló • KC (konioceluláris):2 inkrementáló Csap sejt csoportok a retinában

25. Az antagonisztikus (L-M), (S-L,M) és L+M jelekből az agyban kialakuló észleleti szín-dimenziók

26. Radiometria, fotometria, színmérés

27. távolság hosszúság méter világosság vagy láthatóság fénysűrűség cd/m2 Jelenségek leírására használt három kategória Kategóriák mechanikai pld. fotometria • Jelenség • Mennyiség • Egység

28. Radiometria, fotometria, színmérés • A radiometria az optikai sugárzást fizikai mennyiségek formájában határozza meg. • A fotometria ezt a sugárzást az átlagos emberi megfigyelő látására jellemző színképi függvény alapján értékeli. • A színmérés a színészleléshez kíván objektíven mérhető mennyiségeket rendelni.

29. RADIOMETRIAElektromágneses sugárzás • optikai sugárzás: 100 nm – 1 mm hullámhosszú elektromágneses sugárzás • látható sugárzás: 380 nm – 780 nm • fény: a látható sugárzás által kiváltott észlelet

30. Elektromágneses színkép

31. Radiometriai segédmennyiségek d térszög: a sugárkúp által a gömbfelületből kimetszett terület és a gömbsugár négyzetének hányadosa: d=dA/r2

32. Színképfüggő mennyiségek hullámhossz függés: X() szűrő áteresztés színképi eloszlás: dX/dX Katódsugár-csöves monitorfényporainakszínképi eloszlás

33. Radiometriai mennyiségek

34. Radiometriai mennyiségek összefüggései

35. Besugárzás E  d /dA

36. Sugárerősség, pontszerű forrás I d /d

37. Sugársűrűség A sugárzó felület dA felületeleme által a felület normálisától (n)  szögre elhelyezkedő irányban, a d elemi térszögben kibocsátott d sugáráram L d2 /(d dA cos), spektrális sugársűrűség: L dL /d = d3 /(d dA cos d)

38. Távolságtörvény (inverse square law) • dId • d dA2/d2 • d /dA2E2 (I d)/dA2(I dA2)/(dA2d2) = E2I / d2

39. Általánosított távolságtörvény dE2 (L cos1 cos2 dA1) / d2

40. Lambert sugárzó Lambert radiator • sugársűrűsége szögfüggetlen:L() L(,)const.

41. Tükrös és diffúz reflexió

42. Lambert (reflektáló) felület • egyenletesen diffúzan reflektáló felület • nincs tükrös reflexiója • reflexiós együttható: = refl/ be • refl= becosd r • a reflektált sugársűrűség irányfüggetlen: Lrefl(d)= const.

43. Lambert reflektáló • megvilá-gítás: E • visszavert sugárzás, a sugár-sűrűség irány-független:

44. Lambert cosinus törvény

45. Lambert sugárzó fénysűrűsége független a ,  szögtől mivel a gömb felületén:dA2 = R sin R d és az elemi térszög: d = sin  d d a vetített térszög pedig: dp = sin  d d cos  A féltérbe kisugárzott össz-fényáram: M =  / dA

46. A féltérbe kisugárzott fényáram: Lambert sugárzó esetén:

47. Fotometria • az optikai sugárzást a látószerv színképi érzékenységének megfelelően értékeli • vizuális alapkísérlet: fényinger egyenlőség • határvonal eltünése • villogás minimum • azonos világosság:ez más összefüggést ad!

48. Villogásos fotometria • világosságészlelet egyenlőség meghatározása bizonytalan • két fényingert felváltva juttatva a szembe, frekvenciát növelve, előbb szűnik meg a színkülönbség észlelet, mint az intenzitás észlelet (10 – 20 Hz-es tartomány)

49. Villogásos fotométer elvi felépítése

50. Mit ír le a V (l) -láthatósági függvény? • heterochromatikus villogásos fotometria • eltünő-éles heterochromatikus fotometria • látásélesség • kritikus fúziós frekvencia • látszólagos mozgás minimalizálás • reakcióidő