Tìm hiểu sự ra đời của cơ sở xủ lý ảnh phần 2

Chia sẻ: Sdfasfs Sdfsdfad | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

53
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các đại lượng vật lý đó có thể định nghĩa độc lập với người quan sát cụ thể. Sự đóng góp của c( 1) và c( 2) để tạo ra sự cảm nhận độ sáng của con người nói chung là hoàn toàn khác nhau khi 1 2 mặc dầu c( 1) có thể giống c( 2)

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tìm hiểu sự ra đời của cơ sở xủ lý ảnh phần 2

h¹n nh th«ng lîng bøc x¹, lîng bøc x¹ vµ W/m 2 ®îc gäi lµ ®¬ n vÞ ®o bøc x¹ (radiometric unit). C¸c ®¹i lîng vËt lý ®ã cã thÓ ®Þnh nghÜa ®éc lËp víi ngêi quan s¸t cô thÓ. Sù ®ãng gãp cña c( 1) vµ c( 2) ®Ó t¹o ra sù c¶m nhËn ®é s¸ng cña con ngêi nãi chung lµ hoµn toµn k h¸c nhau khi 1 2 mÆc dÇu c( 1) cã thÓ gièng c( 2). Ch¼ng h¹n ngêi quan s¸t kh«ng thÓ nh×n thÊy mét sãng ®iÖn tõ víi c( ) b»ng kh«ng trong vïng kh¶ kiÕn cña , mÆc dÇu bªn ngoµi d¶i kh¶ kiÕn c( ) cã thÓ rÊt lín. Ngay c¶ trong vïng kh¶ kiÕn, ®é s¸ng còng phô thuéc . V× lý do nµy, mét tÝch ph©n ®¬n cña c( ) trªn biÕn kh«ng ph¶n ¶nh ®óng sù c¶m nhËn ®é s¸ng. Bíc sãng tÝnh b»ng m Bíc sãng tÝnh b»ng nm 104 (10-9 m) B¨ng v« tuyÕn qu¶ng b¸ 102 UHF 1 700 §á VHF ra®a -2 10 Vi ba 10-4 Cam 600 Vµng Hång ngo¹i 10-6 nh s¸ng nh×n thÊy. Lôc Tia X 10-8 500 Tia Gamma 10-10 Lam 10-12 400 TÝm : C¸c lo¹i sãng ®iÖn tõ theo hµm cña bíc sãng . C¸c ®¹i lîng cã xÐt ®Õn ®Æc tÝnh thÞ gi¸c cña con ngêi, - do ®ã ph¶n ¶nh ®é s¸ng tèt h¬n tÝch ph©n cña c( ), ®îc gäi lµ nh÷ng ®¹i lîng tr¾c quang (photometric) . §¹i lîng tr¾c quang c¬ b¶n lµ ®é chãi (luminance), ®îc c«ng nhËn n¨m 1948 bëi CIE( Uû ban quèc tÕ vÒ tiªu chuÈn ¸nh s¸ng vµ mµu s¾c) . XÐt ¸nh s¸ng víi c( )=0 t¹i mäi n¬i ngo¹i trõ , ë ®©y lµ mét bíc sãng tham chiÕu cè ®Þnh. nh s¸ng = r r chØ gåm mét thµnh phÇn phæ (mét bíc sãng) gäi lµ ¸nh s¸ng ®¬n s¾c. Gi¶ sö chóng ta yªu cÇu ngêi quan s¸t so s¸nh ®é chãi cña ¸nh s¸ng ®¬n s¾c c( r)víi mét ¸nh s¸ng 6
®¬n s¾c kh¸c c’( t), ë ®©y t lµ bíc sãng thö. Gi¶ sö ngêi quan s¸t nãi r»ng c( r) phï hîp víi c’( t) vÒ ®é s¸ng. §iÓm mµ ®é s¸ng c( r) vµ c’( t) b»ng nhau cã thÓ nhËn ®îc víi thÝ nghiÖm cho chiÕu hai vÕt s¸ng: c( r) cè ®Þnh vµ c’( t) thay ®æi, råi yªu cÇu ngêi quan s¸t t¨ng hoÆc gi¶m biªn ®é cña c’( t) cho ®Õn khi chóng phï hîp vÒ ®é s¸ng. Tû sè c( ) / c’( t), ë ®ã c( r) vµ c’( t) phï hîp vÒ ®é s¸ng, ®îc gäi lµ hiÖu suÊt s¸ng t¬ng ®èi cña ¸nh s¸ng ®¬n s¾c t so víi r , vµ gÇn nh ®éc lËp víi biªn ®é cña c( r) trong ®iÒu kiÖn q uan s¸t b×nh thêng. Bíc sãng sö dông lµ 550 nm (¸nh s¸ng vµng - xanh l¸ c©y), lµ bíc sãng ë ®ã mét ngêi quan s¸t ®iÓn h×nh cã ®é nhËy s¸ng cùc ®¹i. Víi sù lùa chän r nµy, hiÖu suÊt s¸ng t¬ng ®èi c( r) / c’( t) lu«n bÐ h¬n hoÆc b»ng 1, v× c( r) kh«ng lín h¬n c’( t); nghÜa lµ ë r cÇn Ýt n¨ng lîng h¬n ®Ó t¹o ra ®é s¸ng nh nhau. HiÖu suÊt s¸ng t¬ng ®èi lµ hµm cña vµ ®îc gäi lµ hµm hiÖu suÊt s¸ng t¬ng ®èi, kÝ hiÖu b»ng v( ). C¶ hai ¸nh s¸ng ®¬n s¾c c 1( 1)vµ c2( 2) biÓu hiÖn cã ®é s¸ng nh nhau ®èi víi ngêi q uan s¸t khi : c 1( 1 ) v( )= c2( 2 ) v( ) (1.2) 1 2 Hµm hiÖu suÊt s¸ng t¬ng ®èi v( )phô thuéc vµ o ngêi quan s¸t . Ngay c¶ víi mét ngêi quan s¸t, v( ) còng h¬i kh¸c nhau khi ®o ë nh÷ng thêi ®iÓm kh¸c nhau. §Ó lo¹i bá sù biÕn thiªn, n¨m 1929 CIE ®Þnh nghÜa ra ngêi quan s¸t chuÈn, dùa trªn kÕt qu¶ thùc nghiÖm ®¹t ®îc tõ mét sè ngêi quan s¸t kh¸c nhau . KÕt qu¶ hµm v( )®îc gäi lµ hµm hiÖu suÊt s¸ng t¬ng ®èi CIE vµ ®îc minh ho¹ trong h×nh 1.3. Hµm CIE ®¹t cùc ®¹i b»ng 1 t¹i =550 nm. §¬n vÞ c¬ b¶n cña ®é chãi lµ lumen (lm). §é chãi trªn diÖn tÝch 1 cña s¸ng víi c( ) ®îc ®Þnh nghÜa bëi: (1.3) l k c .v d. 0 l cã ®¬n vÞ lµ lumen/m 2 Trong c«ng thøc trªn : k=685 lumen /watt c( )cã ®¬n vÞ lµ watt/m 3 cã ®¬n vÞ lµ m ( )kh«ng cã thø nguyªn. 7
nh s¸ng ®¬n s¾c víi ®é chãi 1W/m 2 t¹o ra 685 lumen/m 2 khi v( )=1. §iÒu =555 nm * nµy x¶y ra khi 100 90 80 §é chãi t¬ng ®èi 70 60 50 40 30 20 10 400 500 600 700 Bíc sãng [nm] : Hµm hiÖu suÊt s¸ng t¬ng ®èi CIE. Víi nh÷ng bíc sãng kh¸c, v( ) < 1, ®é chãi cña ¸nh s¸ng ®¬n s¾c ph¶i lín h¬n 1W/m 2 ®Ó t¹o ra ®é chãi t rªn diÖn tÝch 685 lumens/m 2. Cã nhiÒu ®¬n vÞ ®o cêng ®é ¸nh s¸ng ch¼ng h¹n nh footcandle (lumens/ft 2) vµ phot (lumens/cm 2). Ghi nhí r»ng ®é chãi vµ kh«ng ®o ®îc sù c¶m nhËn cña ngêi vÒ ®é s¸ng. VÝ dô ¸nh s¸ng víi 2 lumen/m 2 kh«ng s¸ng gÊp ®«i ¸nh s¸ng víi 1 lumen/m 2. Cã thÓ t¹o ra m«i trêng ®Ó ¸nh s¸ng cã gi¸ trÞ nhá tr«ng l¹i s¸ng h¬n mét ¸nh s¸ng kh¸c mµ lín h¬n. Tuy nhiªn liªn quan trùc tiÕp ®Õn sù c¶m nhËn ® é chãi cña con ngêi nhiÒu h¬n tÝch ph©n cña c( ). H¬n n÷a, trong nh÷ng ®iÒu kiÖn quan s¸t ®iÓn h×nh (¸nh s¸ng * Nh÷ng th¶o luËn cña chóng ta trong phÇn nµy cã tÝn h tãm lîc, víi sù chÊp nhËn mét sè gi¶ ®Þnh hîp lý. VÝ dô (1.2) dùa trªn luËt b¾c cÇu , ®îc ph¸t biÓu lµ nÕu A vµ B s¸ng nh nhau vµ B vµ C s¸ng nh nhau th× A vµ C còng s¸ng b»ng nhau. LuËt b¾c cÇu nµy ®îc chøng minh gÇn ®óng b»ng thùc nghiÖm . 8
kh«ng qu¸ yÕu mµ còng kh«ng qu¸ chãi chang) th× ¸nh s¸ng víi lín h¬n sÏ cho c¶m gi¸c s¸ng h¬n lµ ¸nh s¸ng mµ nhá h¬n. Mµu s¾c (hue) ®îc ®Þnh nghÜa lµ thuéc tÝnh cña mµu cho phÐp chóng ta ph©n biÖt mµu ®á víi mµu xanh lam. Trong mét vµi trêng hîp , mµu s¾c cã thÓ liªn quan tíi c¸c ®Æc tÝnh ®¬n gi¶n cña c( ). nh s¸ng víi c( )lµ h»ng sè trong d¶i kh¶ kiÕn (nh×n thÊy ®îc) cã mµu tr¾ng hoÆc kh«ng mµu. Trong nh÷ng ®iÒu kiÖn quan s¸t thêng, ¸nh s¸ng ®¬n s¾c xuÊt hiÖn mµu vµ mµu cña nã phô thuéc . Khi con ngêi quan s¸ t mét chuçi d¶i s¸ng ®¬n s¾c ®Æt kÒ nhau, mµu chuyÓn ®æi ªm ¶ tõ mµu s¾c nµy sang mµu s¾c kh¸c. nh s¸ng cã thÓ bÞ l¨ng kÝnh ph©n tÝch thµnh mét chuçi d¶i s¸ng ®¬n s¾c nh ta thÊy trªn h×nh 1.4. ThÝ nghiÖm nµy ®îc Newton thùc hiÖn lÇn ®Çu vµo n¨m 1666. Newt on chia phæ mµu trong d¶i kh¶ kiÕn thµnh b¶y lo¹i: ®á, cam, vµng, lôc, lam, chµm, tÝm víi bíc sãng gi¶m dÇn, gäi lµ b¶y mµu cÇu vång. Tho¹t tiªn Newton chØ b¾t ®Çu víi c¸c mµu ®á, vµng, lôc, lam, tÝm. Sau ®ã «ng thªm mµu cam vµ mµu chµm ®Ó t¹o thµnh sè 7 (gièng nh chia 7 ngµy mét tuÇn, nh¹c cã 7 nèt vµ v.v...). §á Cam ¸nh s¸ng tr¾ng Vµng Lôc Lam L¨ng chµm kÝnh TÝm : L¨ng kÝnh ph©n tÝch ¸nh s¸ng tr¾ng thµnh chuçi ¸nh s¸ng ®¬n s¾c. Khi ¸nh s¸ng kh«ng ®¬n s¾c nhng c( )cña nã cã d¶i hÑp vµ hÇu hÕt toµn bé n¨ng lîng cña nã tËp trung trong < < víi nhá, th× mµu s¾c ’- ’+ tr«ng thÊy t¬ng tù nh ¸nh s¸ng ®¬n s¾c víi ’. Tuy nhiªn mµu cã biÓu hiÖn = kÐm tinh khiÕt h¬n ¸nh s¸ng ®¬n s¾c cïng mµu s¾c. Khi c( )lµ hµm bÊt kú, khã cã thÓ coi mµu s¾c nh mét trong nh÷ng ®Æc tÝnh ®¬n gi¶n cña c( ). B»ng c¸ch lùa chän c( )thÝch hîp , cã thÓ t¹o ra mµu s¾c kh«ng t¬ng øng víi bÊt kú ¸nh s¸ng ®¬n s¾c nµo. Trén ¸nh s¸ng ®á víi ¸nh s¸ng xanh lam cã thÓ taä ra ¸nh s¸ng mµu tÝa (purple). 9
nh s¸ng ®¬n s¾c Cßn khi thµnh phÇn phæ cña c( )më réng, sÏ c¶m nhËn thÊy mµu kÐm chãi läi vµ tinh khiÕt, ta b¶o lµ ®é b·o hoµ kÐm. §é b·o hoµ m µu liªn quan mËt thiÕt víi ®é réng hiÖu dông cña c( ). . . Khi tæ hîp hai ¸nh s¸ng c 1( )vµ c2( ), ¸nh s¸ng nhËn ®îc lµ c( ) ®îc tÝnh theo: c( )= c1( )+ c2( ) (1.4) Khi ¸nh s¸ng céng vµo nhau nh ë (1.4), ta ®îc lµ hÖ mµu céng (additive color system). §em céng nhiÒu nguå n s¸ng víi nh÷ng bíc sãng kh¸c nhau, sÏ t¹o ra ®îc lôc vµ mét ®iÓm mµu lam. Sö dông 3 mµu ®ã l µ v× khi tæ hîp mét c¸ch thÝch hîp chóng cã thÓ t¹o ra mét d¶i mµu réng h¬n mäi tæ hîp cña nh÷ng bé ba mµu kh¸c, chóng lµ nh÷ng mµu c¬ b¶n cña hÖ mµu céng. Mµu cña nh÷ng ¸nh s¸ng ®¬n s¾c thay ®æi tõ tõ vµ khã x¸c ®Þnh ®îc nh÷ng bíc sãng riªng øng víi ®á (R) , lôc (G) vµ lam (B). CIE 10