Владо Дамьяновски - CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии (1089174), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Среднее фокусное расстояние глаза (то есть расстояние между хрусталиком и сетчаткой при разглядывании бесконечно удаленного объекта) составляет около17 мм. Такое фокусное расстояние дает резкое изображение в пространственном угле, равномпримерно 30°. Это также и размер области, где больше всего колбочек. Именно поэтому угол в30° считается стандартным углом зрения.Концентрация колбочек возрастает по направлению к центру оптической оси, достигая максимумалишь на 10°. Каждая из клеток-колбочек соединяется с мозгом отдельным зрительным нервом,по которому электрические импульсы посылаются в мозг.
Конечно, глаз видит и под гораздобольшим углом, так как сетчатка охватывает пространственный угол почти в 90°, и колбочки есть ивне желтого пятна, но к одному нерву в этом случае подсоединена группа колбочек. В этой областимы видим не так четко, как в области, где к каждой колбочке подсоединен отдельный нерв, поэтомуэта часть сетчатки называется областью периферического зрения.«CCTVФокус» — журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидениюhttp://www.cctvfocus.ru272.
Свет и телевидениеCCTV«Секция обработки изображения» в головном мозге сконцентрирована на 30°, хотя видим мы лучшепримерно на 10°. Обработка поддерживается постоянными движениями глаза во всех направлениях, что аналогично панорамной головке в видеонаблюдении.В SLR-камерах (однообъективных зеркальных фотоаппаратах) стандартный угол зрения в 30°достигается при помощи 50-мм объектива, для 2/3" камеры — это 16-мм объектив, для 1/2" камеры — 12-мм и для 1/3" камеры — 8-мм объектив.
Другими словами, изображения, полученные припомощи любого типа камер с соответствующими стандартными объективами, будут иметь довольно близкие размеры и перспективу, похожую на то, что мы видим своими глазами.Объективы с меньшим фокусным расстоянием дают более широкий угол зрения и называются широкоугольными объективами. Объектив с большим фокусным расстоянием сужает угол зрения, ипоэтому кажется, что он приближает удаленные объекты, отсюда и название: телеобъектив («теле»означает далекий).
Еще один интересный вопрос, касающийся видеонаблюдения, связан с тем, что,зная фокусное расстояние глаза и максимальный диаметр раскрытия радужной оболочки, равный примерно 6 мм, мы можем найти эквивалентное F-число глаза (которое мы обсудим позже в этой книге):F=17/6 = 2.8глазаС полностью раскрытой радужной оболочкой мы можем довольно хорошо видеть в полнолуние(освещенность объектов равна примерно 0.1 люкса).
Помните это число, когда будете сравниватьминимальные характеристики освещенности для разных камер.Фокусировка, которую выполняет глаз, чтобы человек мог видеть объекты на различных расстояниях, достигается за счет изменения толщины хрусталика (линзы).
Толщина хрусталика меняется цилиарными мышцами. Если глаз в порядке, он может фокусироваться от бесконечности доминимального расстояния, равного примерно 20 см в раннем детстве, 25 см — в возрасте 20 лет,50 см — в 40 лет и 5 м — в 60 лет. Если мы смотрим на очень удаленный объект, то есть глаз фокусируется на бесконечность, цилиарные мышцы расслабляются, и линза становится тонкой.Если же глаз не может фокусироваться на бесконечности, то такой дефект зрения называется близорукостью или миопией.
В этом случае нужны очки, которые помогут «дефективной» глазнойлинзе сфокусировать изображение на сетчатке. Такие очки иногда называют уменьшающими очками, потому что они имеют отрицательный фокус (или диоптрии).Диоптрия — это величина, обратная фокусному расстоянию линзы, где фокус выражен в метрах.Уменьшающие очки имеют отрицательные диоптрии. Итак, «уменьшающие» очки в -0.5 диоптрий,например, имеют отрицательный фокус, равный 1/(-0.5) = -2 м.Другой дефект глаза заключается в том, что глаз не может сфокусироваться на очень близком изображении, то есть глазная линза по тем или иным причинам не может стать достаточно толстой.Этот дефект называетсягиперметропией.дальнозоркостьюилиЛюдям с гиперметропией, чтобы разглядеть близкиепредметы, требуются очки.
Такие очки должны иметьхарактеристики, противоположные рассмотреннымвыше, то есть они должны увеличивать изображение ииметь положительный фокус (или диоптрии).Когда мы смотрим на объект двумя глазами, то в мозгпроецируется зрительный образ, создающий стереоскопический эффект, и мы воспринимаем объемность пространства. Если прикрыть один глаз, тобудет очень трудно воспринимать «трехмерность»окружающего нас пространства.Рис. 2.4. Как работает глазhttp://www.
itv. ruITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV. Библия видеонаблюдения»282. Свет и телевидениеCCTVРис. 2.5. Корректирование дефектов зрения при помощи очков «CCTVФокус» —журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидениюhttp://www.cctvfocus.ruCCTV2. Свет и телевидение29Расстояние между глазами (60-70 мм) обеспечивает наше восприятие трехмерного пространствавплоть до 10-15 метров. На более далеком расстоянии очень трудно судить, какой из двух предметов ближе. Вы можете провести такой эксперимент: посмотрите на два достаточно удаленных от вас,но удаленных на разные расстояния, находящиеся в воздухе объекта. Если мы смотрим, скажем, надва дерева, мозг делает заключение о расстоянии на основе земли и перспективы того, что находится перед нами, но перспективное «решение» в этом случае будет сделано не на основе «стереоскопического механизма» глаза.Когда задумываешься о сложности строения глаза и мощности мозга при «обработке изображений», неперестаешь удивляться.
Мы проделываем эти операции сотни раз на дню и даже не думаем об этом.Не говоря уже о том, что изображение на сетчатке перевернуто, ведь такова природа оптической рефракции, и мы совершенно не замечаем мелких движений глаза, которые происходят во всех направлениях, когда мы смотрим на что-то. Все это расшифровывается и контролируется мозгом.Конфигурация «глаз/мозг» намного совершеннее любой камеры, которую человек изобрел или изобретет в будущем. Но как люди техники, мы можем сказать, что понимание «работы» глаза и использование непрерывно усовершенствующихся визуальных технологий как на уровне технического, таки на уровне программного обеспечения, позволяет нам получать более совершенные изображенияи более полную информацию об окружающем мире.
Мы можем видеть вещи, недоступные человеческому глазу, и отслеживать объекты в таких местах, где человек не может находиться.Рис. 2.6. Разрешающая способность человеческого глазаМногочисленные эксперименты и тесты показали, что человеческий глаз может различить самоебольшее 5-6 пар линий на миллиметр. Этот показатель подразумевает оптимальное расстояниемежду глазом и объектом 30 см, то есть, когда мы, например, читаем достаточно мелкий текст.
Этодает минимальный угол примерно в 1/60 градуса. Таким образом, это значение 1/60 градуса считается пределом угловой разрешающей способности для нормального зрения. Мы можем использовать угловую разрешающую способность глаза для лучшего понимания того, как человек воспринимает мелкие детали, что затем позволит нам применить наши теоретические познания на практике.При расчете оптимальной дистанции между наблюдателем и монитором существует простая рекомендация, которая предписывает умножать высоту экрана монитора на семь.
Подробнее о мониторах читайте в соответствующей главе этой книги. Вообще, необходимо понимать, что расстояниедо монитора — это крайне важный аспект психофизиологического восприятия деталей в изображении. Человеку, который смотрит в монитор, совершенно не нужно находиться слишком близко кэкрану, но и очень далеко от экрана располагаться зрителю тоже не стоит.Световые единицыСвет — это физическое явление, интерпретируемое психологическими процессами в нашем мозге. И поэтому его сложнее оценивать или измерять, чем любой другой физический процесс. Чтобыпроделать объективные измерения, необходимы некоторые предварительно заданные условия.Одно из них — это полоса рассматриваемых частот излучения, обычно лежащая в пределах от400 нм до 700 нм.
Все частоты вносят свой вклад в световую энергию, излучаемую источником.http://www.itv.ruITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV. Библия видеонаблюдения»302. Свет и телевидениеCCTVРис. 2.7. Световые единицы и их смыслДля начала давайте рассмотрим различные типы источников света.Обычно их делят на две основные группы:О первичные источники (солнце, уличное освещение, лампы накаливания, ЭЛТ-мониторы);О вторичные источники (все объекты, которые не генерируют свет, а только отражают).Для измерения количества света, излученного, например, лампой накаливания, и света, отраженного от объекта, мы применяем различные способы. И если мы анализируем свет, испускаемыйисточником во всех направлениях и в узком телесном угле, — то это совсем не одно и то же.
Естьнесколько причин того, почему мы используем различные единицы измерения света.Наука, изучающая все эти аспекты, называется фотометрией, а соответствующие единицы измерения — фотометрическими единицами.Различные ученые, в зависимости от своих взглядов, вводили различные единицы света. Поэтомувозникают определенные трудности при попытке понять или описать характеристики телекамер. Нодавайте все-таки попробуем пролить свет на эти вопросы и объяснить, что есть что. Начнем в логическом порядке, то есть вначале рассмотрим источники света, затем распространение света впространстве, падение на объект и, наконец, отражение.Сила света (/) характеризует световую энергию первичного источника, излучающего во всехнаправлениях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
