Visual and Auditory Systems מערכות ראיה ושמיעה Visual and Auditory Systems

Spectrum

Photometry Watt/nm Watt Candle/sq.m Candle lux lumen תאי העצב מהעין עוברים לכיאזמה, וממנה לאיזורי הראיה האחרים. פרטים בהמשך...

Colorimetry

Color Addition and Subtraction

Printers - CMY תאי העצב מהעין עוברים לכיאזמה, וממנה לאיזורי הראיה האחרים. פרטים בהמשך...

Color Space GN RN BN Green Yellow Cyan White Black Red Line of grays Blue Magenta BN

Dichromatism

Spatial Frequency השרטוט מראה Chirp בתדר מרחבי עולה משמאל לימין. הניגודיות שונתה מלמטה למעלה. רואים שניתן להבחין יותר בקלות בניגודיות באמצע תחום התדרים מאשר בשני התחומים האחרים.

Spatial Frequency השרטוט מראה Chirp בתדר מרחבי עולה משמאל לימין. הניגודיות שונתה מלמטה למעלה. רואים שניתן להבחין יותר בקלות בניגודיות באמצע תחום התדרים מאשר בשני התחומים האחרים.

Magnitude and Phase Original Magnitude Phase DFT IDFT IDFT

The Eye הקרנית והעדשה הן עדשת העין. 2/3 מכיפוף האור נעשה בקרנית (במעבר אויר-קרנית) ושליש בעדשה. העדשה מבצעת גם פוקוס ע"י מתיחת או הרפית השרירים הסליאריים (Ciliar muscles) כנגד סיבי הזונולה (Zonula fibers). האישון הוא הצמצם של העין, וקובע את כמות האור הנכנסת לרשתית. הקשתית היא השכבה המעניקה לעין את צבעה. לובן העין הוא הכיסוי החיצוני הקשיח של גלגל העין. הדמית מכילה כלי דם ומספקת את ההזנה לתאי הרשתית. הרשתית מכילה את קולטני הראיה, והריכוז הגדול ביותר שלהם הוא בשקערורית (Fovea). המידע עובר מהקולטנים אל עצב הראיה, ומשם למוח. האיזור שדרכו עוברים סיבי העצב אל עצב הראיה הוא הכתם העיוור, הנמצא כ-15 מעלות ממרכז העין, לכיוון האף.

The Visual System

Vision Research - Physiology תאי העצב מהעין עוברים לכיאזמה, וממנה לאיזורי הראיה האחרים. פרטים בהמשך...

Vision Research - Psychophysics המלבן על רקע לבן אמור להיראות יותר כהה מזה שעל הרקע השחור.

Gabor Functions העמודה הימנית היא פונקציות הקוסינוס. העמוד השמאלית היא סינוס. התמונות העליונות בתדר חצי מהתחתונות. התדר המרכזי w קובע את תחום התדרים המרחביים שבו מחפשים את הקצה. גודל החלון נקבע ע"י סיגמה. במציאות כמובן משתמשים בפונקציה דגומה עם חלון סופי. צריכים את שני המסננים כדי לגלות קצוות מכל הסוגים. הקומבינציה של מסנן גוזי (קוסינוס) ואי-זוגי (סינוס) נקראת מסנן ריבועי (Quadrature pair). החלון הגאוסיאני נותן לוקליזציה.

Visual Communication מסך הטלויזיה הוא שפופרת קרן קתודית המכוסה בפוספורים. הקרן גורמת להם לזרוח לכמה חלקי שניה. קרן האלקטרונים סורקת את המסך ומאירה את הפוספורים (הקוים הכחולים). בסוף כל קו הקרן מוחזרת חזרה (קוים אדומים) ובסוף כל מסך היא מוחזרת לתחילתו (הקו הירוק). המונח Horizontal retrace מתאר את החזרת הקרן בסוף כל שורה ו-Vertical retrace מתאר את החזרת הקרן בסוף מסך. חוזק הקרן יוצר את עוצמת כל פיקסל. במסך טלויזיה 525 שורות (בתקן האמריקאי) או 625 (באירופאי). המסך נסרק 60 פעם בשניה (50 באירופאי), אבל בגלל מגבלות עיבוד, בכל סריקה מוארות רק חצי משורות המסך. טכניקה זו קראת שזירה (Interlacing). במסכי מחשב משתמשים לרוב ב-Progressive scanning (non-interlaced). בשיטה זו סורקים כל שורה 60 פעם בשניה, ואז יש הרבה פחות הבהובים. סה"כ כל שורה נסרקת 30*525=15750 (או 625*30=18750). יש אנשים ששומעים צפצוף גבוה זה.

NTSC Color Space אדום V מג'נטה צהוב U כחול ירוק ציאן בפועל משדרים צירי I-Q המוזזים ב-33 מעלות יחסית ל-V-U, כי הם נותנים שחזור טוב יותר של הצבע. כחול ירוק ציאן

The Ear תעלת השמע היא באורך כ- 3ס"מ, וכיוונה הוא קדימה, פנימה ולמטה. לכן, כשמטפטפים טיפות לאוזן, צריך למשוך את האפרכסת למעלה ואחורה. האוזן התיכונה (Middle ear, tympanic cavity) : האוזן התיכונה היא חלל אויר, בין עור התוף לדופן הגרמית של האוזן הפנימית, המקושר לחלל הלוע באמצעות חצוצרת איסטכיוס. עצמות השמע מקשרות את עור התוף לחלון הסגלגל של האוזן הפנימית וכוללות את הפטיש (maleus), הסדן (incus) והארכובה (stapes). כל המבנים הללו שקועים בתוך העצם הרקתית בה נמצאת גם האוזן הפנימית. איזור זה מבצע הגברת הלחץ על ידי שלושה גורמים: העיקרי הוא יחס השטחים בין עור התוף לחלון הסגלגל שהוא 21/1, ואם רק 2/3 משטח עור התוף נע, יש יתרון מיכאני (על פי עקרון הבוכנה) של 14 (הלחץ גבוה פי 14 בחלון הסגלגל מאשר בעור התוף, והמהירות נמוכה שם פי 14). יחסי המנוף בשרשרת עצמות השמע הם רק 1.3, ואולי אף פחות, אך גם זה תורם. אם נוסיף לשני גורמים אלו גם את תרומת עקמומיות עור התוף כמנוף נגיע יחד עם תנועת הדושה של הארכובה לפצוי כמעט מלא על אבדן מעבר התווכים ואי תיאום העכבות. בתדרים מעל 3kHz תנודות עור התוף עצמאיות ועצמות השמע נעות כמקשה אחת והחשוב הנ"ל אינו נכון. למנגנון האוזן התיכונה תדירות תהודה סביב 1kHz: תדירות קרובה לזו תועבר בצורה היעילה ביותר ויהיה לה פצוי מלא על ידי האוזן התיכונה. תדירויות אחרות תוגברנה פחות ולכן תפוצינה פחות על אי התאמת העכבות. זה תורם כנראה לסף השמיעה הנמוך ביותר סביב 1kHz. שרירי האוזן התיכונה מושכים את ידית הפטיש פנימה (tensor tympani) ואת הארכובה אל החלון הסגלגל (stapedius). שני השרירים פועלים להגדלת המתיחות בשרשרת העצמות, דבר שגורם להגדלת התדירות האופינית (מסה/מתחf = 1/2V) ולכן להנחתת קולות נמוכים ב30dB נוספים. השרירים מתכווצים גם בשנת חלום (REM). זהו מנגנון הגנה מחשיפת יתר.

Decibel, Phons, Sones תחומי הרגישות של מערכת השמע כוללים תדרים של עשרות בודדות של מחזורים לשניה ועד מעל 10,000 מחזורים לשניה, כללית - בין 20 ל20,000 הרץ. העקום המוצג הוא עקום equal loudness של אנשים (ידוע גם כעקום Fletcher-Munson). נבנה ע"י בקשה מאנשים להעריך אם שני טונים נשמעים באותה עוצמה. הרגישות הטובה ביותר היא בין 1 ל-6 קה"צ.

Hue, Saturation & Intensity

Application

Watts and Lumens

Spectrum

Spectrum

Spectrum

Spectrum

Bessel Functions

Spectrum

Spectrum

Spectrum

Spectrum

Spectrum

Spectrum

Spectrum

Spectrum

Spectrum

Spectrum

TV Signals

Spectrum

Spectrum

Spectrum

Spectrum

Spectrum

Spectrum