2.1.3.2 Сприйняття дрібних деталей зображення
Здатність розрізняти дрібні деталі є дуже важливою властивістю зору людини, яка багато в чому визначає вимоги до технічних параметрів мультимедійної системи. Роздільна здатність формує такі суб’єктивні оцінки зображення як чіткість, розбірливість, детальність.
Просторова роздільна здатність – це здатність людини розрізняти точкові об’єкти, що знаходяться близько один до одного.
Завдяки експериментальним дослідженням було з’ясовано, що роздільна здатність зору людини у горизонтальному, вертикальному та інших напрямках є однаковою. Лінійна відстань між точковими об’єктами не є прийнятною для характеристики роздільної здатності, оскільки крім відстані між об’єктами важливе значення має відстань від спостерігача до цих об’єктів. Саме тому, коли мова іде про просторову роздільну здатність зору людини, її вимірюють тілесним кутом. За умов доброї освітленості, мінімальна кутова відстань між двома точковими об’єктами (роздільна здатність), яку людина ще сприймає окремо становить δ = 1΄...1,5΄.
Рисунок 1.7 – Схема визначення просторової роздільної здатності
У технічних системах пов’язаних з реєстрацією та відновленням зображень також є дуже поширеним поняття роздільної здатності: роздільна здатність перетворювача світло-сигнал, роздільна здатність зображення, роздільна здатність екрану пристрою відтворення зображення.
Роздільну здатність технічної системи вимірюють кількістю елементів зображення. Її подають або загальною кількістю пік селів у полі зображення (наприклад, 5 мегапікселів) або відтворюючи формат зображення. Наприклад, якщо мова іде про роздільну здатність цифрового фотоапарату або відеокамери, її подають у мегапікселях, якщо мова іде про екран телевізора, монітора або мобільного телефона, тоді її подають у вигляді 704х576, 1280х720, 80х100 пікселів тощо.
2.1.3.3 Сприйняття змінних у часі оптичних потоків
Один з основних принципів передавання рухомих зображень полягає у тому, що динамічно змінювані сцени передають окремими фазами цього руху. У кіно та телебаченні ці фази зображення (нерухомі картинки) передають через короткі проміжки часу. Так у кіно кадри передають з частотою 24 кадри на секунду, а у телебаченні стандартної роздільної здатності – з частотою 25 кадрів на секунду. Такі частоти обрано у результаті ретельних досліджень психо-фізіологічних особливостей сприйняття переривчастих у часі оптичних потоків.
У реальному житті спостерігаємо здебільшого безперервні процеси. Наприклад, рух людей, тварин, птахів, течія ріки, коливання дерев під дією вітру, рух хмар на небі тощо.
Проте, обмеження людської чутливості до зміни певних фізичних параметрів та інерційність реакції на цей вплив дозволяє здійснювати передавання інформації про рухомі об’єкти окремими фазами цього руху – окремими фіксованими статичними зображеннями, які формують і передають через невеликі проміжки часу.
Розглянемо, яким чином люди сприймають зображення, що відтворюються на екрані в імпульсному режимі. Якщо зображення з’являються рідко й протягом короткого часу, тоді такі зображення сприймаються кожне окремо. В іншому випадку, коли статичні зображення одного відеоряду змінюються на екрані дуже часто, тоді глядач сприймає сюжет на екрані телевізора або монітора, як безперервно змінюване динамічне зображення, в якому окремі статичні кадри уже зовсім не можна розрізнити.
Подібним чином глядач сприймає зображення на білому дифузновідбивальному екрані, який освітлено переривчастим променем білого світла, що має однакову густину світлового потоку в межах його перерізу. Цю ситуацію проілюстровано на рис.1.8, на якому L(t) – миттєве значення яскравості екрану.
Рисунок 1.8 – Зміна в часі миттєвої яскравості освітленого екрану
Найменша частота надходження оптичних імпульсних сигналів, за якої імпульсний оптичний потік сприймається глядачем як безперервний, називається критичною частотою мигтіння Fкр..
Якщо частота надходження оптичних імпульсних сигналів вище критичної, тоді яскравість світіння екрану, що суб’єктивно сприймається глядачем може бути визначено відповідно до закону Тальбота, математичний вираз якого має такий вигляд
. (1.14)