530 likes | 770 Views
Jak nás oko klame a proč vidíme barevně. RNDr. Jitka Prokšová,Ph.D. KOF FPE ZČU Plzeň přednáška pro FPV 2010/11. Obsah. 1. Vznik zrakového vjemu (fyziologie oka, rozlišovací schopnost …) 2. Optické klamy 3. Vnímání barev 4. Experimentální část. 1. Vznik zrakového vjemu.
E N D
Jak nás oko klame a proč vidíme barevně RNDr. Jitka Prokšová,Ph.D. KOF FPE ZČU Plzeň přednáška pro FPV 2010/11
Obsah 1. Vznik zrakového vjemu (fyziologie oka, rozlišovací schopnost …) 2. Optické klamy 3. Vnímání barev 4. Experimentální část
Elektromagnetické spektrum • viditelné světlo • rozsah vlnové délky: 390 nm až 760 nm
Parametry optických prostředí • absolutní index lomu (podíl rychlosti světla ve vakuu a v daném prostředí) • relativní index lomu (podíl rychlostí světla v dvou různých prostředích)
Šíření světla optickým prostředím • homogenní, izotropní a lineární prostředí • rychlost světla v prostředí: opticky řidší x opticky hustší
Gullstrandův model oka Allvar Gullstrand (1862-1930) (NC 1911) Newton, Helmholtz, Young
sítnice (11 vrstev) • tyčinky čípky • žlutá skvrna (čípků 50x více než tyčinek) • Purkyňův jev • slepá skvrna (Mariottův pokus)
Oko v číslech(u dospělého člověka) • Předozadní délka oka: 24,3 mm • Hmotnost oka: 6,3 až 7,8 g • Objem oka: 6,5 ml • Poloměr zakřivení celé oční koule: 10,8 mm • Obsah vody v rohovce: 73 % • Obsah vody ve sklivci: 98 % • Optická mohutnost rohovky: 43 D • Optická mohutnost čočky: 19 D (33 D)
Absorpční schopnost různých částí oka • Rohovka : filtr UV ( pod 300 nm) • Komorová voda a čočka: filtr IR
Transmisní vlastnosti okapodle věku • Nutnost ochrany oka před UV-A v nízkém věku • S věkem klesá propustnost čočkového jádra
Rozlišovací mez oka • Kruhová plocha testu: 72 stejných výsečí bílých a černých • Nelze-li ze vzdálenosti L rozeznat hvězdicovitý tvar obrázku průměru d, je rozlišovací mez
Vývoj oční čočky • Oční čočka – vývoj nastává v raném stádiu embrya • Oční čočka – jediná průhledná tkáň v lidském těle (čočka = biologický krystal) • Buňky oční čočky samovolně neopravitelné (až 90% buněk v těle v neustálé obnově) • Jedinečná schopnost oční čočky aktivovat ve svých buňkách samozničující program • Rozpuštění jader buněk čočky • Vznik krystalinů (hustý roztok speciálních bílkovin)
vytvoření obrazu na sítnici - varianty, výběr chybná interpretace - vznik klamu Kategorie: • objektivní • fyziologické • psychologické
Poznámka 1: Quételetovy kruhy vznik barevných kruhů nebo jejich částí na skle okenní tabulky, zrcadle nebo na vodní hladině po osvícení silným zdrojem světla (např. světlomety, reflektory aut) interference v tenké vrstvě? prach Lambert Adolphe Jacques Quételet (1796-1874) astronom, matematik, statistik a sociolog
Matematické pozadí pozorovatel v bodě O zdroj světla v bodě L zrcadlo má tloušťku t rozptyl na prachové částici v bodě P
interference: dráhový rozdíl:
Quételetovy kruhy • Shrnutí: • vznik – na znečistěné okenní tabulce, na zaprášeném zrcadle nebo pylem zanesené vodní hladině + silný zdroj světla. • GO – lom a odraz • VO – interference, ohyb, rozptyl na zrnkách prachu • překrytí rozptýlených paprsků světla – QK • Experiment: • sádrový (cementový) prach, zrcadlo, halogenová lampa (světlomet)
Oba špalky jsou stejně velké. Zadní se zdá být větší. • mozek: snaha o přenos perspektivního vidění do grafiky
Neskutečný trojúhelník • Oscar Reutersvärd (1934) • 1980 triangl oceněn Švédskou vládou • 1982 tisk známky
Experimentujte doma: • trubička z papíru (průměr cca 3 cm), držet před levým okem, pravou dlaň dát za trubičku, nezaostřovat.
světelný tunel vpředu – polopropustné zrcadlo, za ním jsou do kruhu sestaveny pestrobarevné diody, iluzi světelného tunelu vytváří další zrcadlo na zadní straně.
Hollow-Face-iluze • psychologický klam: 3D vystupující obličej • skutečnost: konkávní maska • při správném osvětlení ji mozek interpretuje na základě zkušenosti jako konvexní
Isaac Newton (1643 - 1727) 7 základních barev • Thomas Young (1773 - 1829) • Hermann von Helmholtz (1821 - 1894) přesný popis tří receptorů R, G, B
bílé světlo, trichromatické oko (velikost odezvy čípků - obr.)
Další barevné prostory • xyY • CMY(K): cyan (azurová), magenta (purpurová), yellow (žlutá) - subtraktivní • HSB: hue (odstín), saturation (nasycení), brightness (jas) • Lab: a (červená - zelená), b (žlutá - modrá) • Luv: u, v (barevné hodnoty)
a) Součtové skládání základních barev • vytváření barevných odstínů změnou intenzity složek • součtové skládání doplňkových barev • vytváření barevných stínů
b) Užití SSB • barevná obrazovka • velkoplošné reklamy • umění: pointilismus (Georges Seurat /1859-1891/) vliv osvětlení a možnost srovnání barevných vjemů z okolí