Найти в Дзене
RE:ACT

Библия видеонаблюдения. Инерционность зрения. 2.8

Всем, кто работает с системами видеонаблюдения (и со всем, что связано с захватом изображения) очень важно знать, как работает человеческое зрение, не только, чтобы понимать, как создавать приборы для захвата изображения или отображения, но и для того, чтобы пользоваться проявлениями его несовершенства. Чтобы "обмануть" зрительный аппарат человека, мы предоставляем ему последовательность стоп-кадров с фазами движения, выдавая её (эту самую последовательность) за реально движущиеся изображение. Это свойство зрительного восприятия и называется инерционностью зрения. Она является наиболее важной особенностью зрения, используемой в кинематографии и телевидении. Глаза не сразу реагируют на изменение интенсивности света. Задержка адаптации составляет несколько долей секунды, в течении которых мозг оценивает информацию о наблюдаемом объекте, а с возрастанием освещённости объекта время задержки увеличивается. Центральная область сетчатки обладает наибольшей инерцией, а проявления инерции зрени

Всем, кто работает с системами видеонаблюдения (и со всем, что связано с захватом изображения) очень важно знать, как работает человеческое зрение, не только, чтобы понимать, как создавать приборы для захвата изображения или отображения, но и для того, чтобы пользоваться проявлениями его несовершенства. Чтобы "обмануть" зрительный аппарат человека, мы предоставляем ему последовательность стоп-кадров с фазами движения, выдавая её (эту самую последовательность) за реально движущиеся изображение. Это свойство зрительного восприятия и называется инерционностью зрения. Она является наиболее важной особенностью зрения, используемой в кинематографии и телевидении. Глаза не сразу реагируют на изменение интенсивности света. Задержка адаптации составляет несколько долей секунды, в течении которых мозг оценивает информацию о наблюдаемом объекте, а с возрастанием освещённости объекта время задержки увеличивается. Центральная область сетчатки обладает наибольшей инерцией, а проявления инерции зрения также зависят от спектральных характеристик источника света - цвета и яркости.

Кривая инерции человеческого зрения
Кривая инерции человеческого зрения

Как видите на графике инерция в очень большой степени зависит от интенсивности света либо яркости участка поверхности объекта, который мы рассматриваем. Чем больше яркость, тем выше должна быть частота кадров, необходимая для того, чтобы наш глаз не замечал мерцания изображения. Первые кинофильмы начала XX века, мультфильмы и даже флипбуки с рисованными персонажами из нашего детства - все эти представления используют инерцию зрения.

Когда перед вами воспроизводится отдельные изображения, связанные в логическую последовательность, со скоростью, не позволяющей зрению выйти из инерционного состояния, мы видим непрерывно меняющееся изображение - несмотря на то, что оно состоит из отдельных неподвижных картинок-кадров. Обычная кинокамера снимает изображение со скоростью 24 кадра в секунду и обычно этого достаточно для того, чтобы протягивать киноплёнку с помощью маломощного проектора, с возрастающей популярностью кино и необходимостью демонстрировать большему количеству людей потребовались более надёжные проекторы, а также более яркие экраны, а при этом стало очевидно, что 24 кадра в секунду - недостаточно для удержания зрения в инерционном состоянии. С точки зрения фотографов и кинооператоров эту проблему нецелесообразно было решать с помощью увеличения частоты кадров, поскольку пришлось бы уменьшать время экспозиции каждого кадра, но тогда для съёмки потребуется намного более чувствительная аппаратура, что увеличит зернистость, а вариант с более широким раскрытием диафрагмы также не приемлем, потому что снижает качество кадров при слабой освещённости и снижает глубину резкости. В кино индустрии обошлись "мальтийским" механизмом, который съёмке в 24 кадра в секунду "добавляет вспышки" между кадрами с частотой 1/24с тем самым увеличивая общее количество до 48. Благодаря этому зрительный аппарат человека воспринимает последовательность кадров как целостную.

Таким образом - телевизионная картинка это последовательность статических изображений, которые передают движение при достаточно быстром их чередовании во время отображения.