Особенности зрения человека

Телевидение - область техники, обеспечивающая передачу и прием с помощью радиоэлектронных устройств оптического изображения движущихся объектов на расстояние.

Изображение, принятое в результате передачи, воспринимается глазом человека, поэтому вся телевизионная техника строится с учетом свойств зрения.

1. Глаз человека обладает ограниченной разрешающей способностью по угловому расстоянию. При оптимальной освещенности и контрастности два элемента, угловое расстояние между которыми меньше одной минуты (1¢), не разрешаются, т.е. воспринимаются слитно, как единое целое (рис. 1). Поэтому изображение можно разбить на конечное число элементов. Если угловые размеры элемента порядка 1¢, глаз не заметит составной структуры и будет воспринимать изображение цельным.

2. Глаз человека обладает ограниченной разрешающей способностью по перемещениям. Человек не обнаружит различия в двух последовательно наблюдаемых картинах, если перемещения предметов на них невелики. Это свойство зрения лежит в основе передачи и воспроизведения движущихся объектов, т.е. длящееся во времени изображение разбивается на определённое число кадров. Для осуществления плавности движения, изображения объекта (кадры) должны передаваться достаточно часто, иначе движение будет дёрганым. При частоте смены изображений 25 Гц (25 кадров в секунду) движение передается плавно.

3. Глазу свойственна инерционность зрительного ощущения (зрительная память), т.е. глаз продолжает видеть изображение в течение некоторого времени после его исчезновения. Время зрительной памяти зависит от яркости источника. Для средней яркости современных телевизионных экранов оно составляет около 0,02 с. Значит, если за 0,02 с показать все элементы изображения один за другим, то глаз не заметит поэлементной передачи; у человека будет впечатление, что рассматриваемое им изображение показано все сразу. Благодаря этому свойству человеческого зрения в телевидении оказалось возможным передавать изображение по элементам (элемент за элементом – по очереди).

4. Сущность цветного зрения сводится к следующему. Установлено, что человеческий глаз воспринимает различные цвета благодаря колбочкам - цветочувствительным клеткам, расположенным на сетчатке глаза. Существует три вида колбочек: одни реагируют на синий, другие - на зеленый, третьи - на красный цвет. Световой поток, попадающий в глаз от рассматриваемого объекта, возбуждает колбочки. Различные колбочки при этом возбуждаются по-разному. В зависимости от соотношения возбуждений трех видов колбочек создается ощущение того или иного цвета. Например, сочетание красного и зеленого цветов глаз воспринимает как желтый. Смешивая в различных пропорциях красный, зеленый и синий цвета, можно получить все необходимые оттенки. При вполне определенном соотношении потоков красного, синего и зеленого света получается ощущение белого цвета.

5. Глаз человека воспринимает определенный сектор пространства, поэтому формат кадра должен соответствовать условию ясного видения. Установлено, что полю ясного зрения соответствуют угловые размеры: 12° по вертикали и 16° по горизонтали. По мере увеличения угла, на который отклоняются от центра сетчатки глаза лучи, идущие от рассматриваемого объекта, острота зрения падает. Угол ясного видения по вертикали (a»12°) соответствует рассмотрению изображения с расстояния, равного приблизительно 5 - 6 высотам изображения. Таким образом, высота кадра определяется расстоянием от изображения до глаза зрителя. Ширина кадра должна удовлетворять оптимальным условиям рассматривания изображения целиком. Поэтому формат кадра в телевидении выбирается таким, что соотношение а:b = 4:3 (рис. 1). Такой же формат кадра принят и в кино.

Рис. 1. Сектор ясного видения человеческого глаза

Дата добавления: 2014-12-16