Model układu wzrokowego człowieka
ludzkiego układu wzrokowego (model HVS) jest używany przez ekspertów w dziedzinie przetwarzania obrazu , przetwarzania wideo i wizji komputerowej do radzenia sobie z procesami biologicznymi i psychologicznymi, które nie są jeszcze w pełni poznane. Taki model służy uproszczeniu zachowań bardzo złożonego systemu . Wraz z poprawą naszej wiedzy o prawdziwym systemie wizualnym model jest aktualizowany.
psychowizualne to nauka o psychologii widzenia.
Model układu wzrokowego człowieka można wykorzystać do uzyskania pożądanych efektów w percepcji i widzeniu. Przykłady wykorzystania modelu HVS obejmują telewizję kolorową , kompresję stratną i telewizję kineskopową (CRT).
Pierwotnie sądzono, że telewizja kolorowa wymaga zbyt dużej przepustowości dla dostępnej wówczas technologii. Następnie zauważono, że rozdzielczość kolorów HVS była znacznie niższa niż rozdzielczość jasności; pozwoliło to na wciśnięcie koloru do sygnału przez podpróbkowanie chrominancji .
Innym przykładem jest stratna kompresja obrazu, taka jak JPEG . Nasz model HVS mówi, że nie możemy zobaczyć szczegółów o wysokiej częstotliwości, więc w JPEG możemy skwantyzować te składowe bez zauważalnej utraty jakości. Podobne koncepcje stosuje się w kompresji dźwięku , gdzie częstotliwości dźwięku niesłyszalne dla człowieka są filtrowane zaporowo.
Kilka cech HVS wywodzi się z ewolucji, kiedy musieliśmy się bronić lub polować na jedzenie. Często widzimy demonstracje cech HVS, gdy patrzymy na złudzenia optyczne.
Schemat blokowy HVS
Założenia dotyczące HVS
- filtra dolnoprzepustowego (ograniczona liczba pręcików w ludzkim oku): patrz Pasma Macha
- Brak rozdzielczości kolorów (mniej czopków w ludzkim oku niż pręcików)
- Czułość ruchu
- Bardziej wrażliwy w widzeniu peryferyjnym
- Silniejsza niż wrażliwość na tekstury, np. oglądanie zakamuflowanego zwierzęcia
- Tekstura silniejsza niż dysproporcja – rozdzielczość głębi 3D nie musi być tak dokładna
- Integralne Rozpoznawanie twarzy (dzieci uśmiechają się do twarzy)
-
Głębia odwróconej twarzy wygląda normalnie (rysy twarzy mają pierwszeństwo przed informacjami o głębi)
- Twarz do góry nogami z odwróconymi ustami i oczami wygląda normalnie
-
Głębia odwróconej twarzy wygląda normalnie (rysy twarzy mają pierwszeństwo przed informacjami o głębi)
Przykłady wykorzystania modelu HVS
- Częstotliwość migotania filmu i telewizji wykorzystująca uporczywość widzenia, aby oszukać widza, aby zobaczył ciągły obraz
- Telewizor z przeplotem maluje półobrazy, aby sprawiać wrażenie wyższej częstotliwości migotania
- Telewizja kolorowa (chrominancja przy połowie rozdzielczości luminancji odpowiadającej proporcjom pręcików i czopków w oku)
- Kompresja obrazu (trudno dostrzec, że wyższe częstotliwości są bardziej skwantyzowane)
- Oszacowanie ruchu (użyj luminancji i zignoruj kolor)
- Znak wodny i steganografia