Sistema visual humano
Tomado del Gonzáles
El ojo humano
• Un sistema de cámara oscura con:
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–
–
–
Córnea (protexión externa)
Iris (Diafragma, controla la cantidad de luz)
Cristalino (Lente adaptativo y filtro)
Retina (Arreglo de receptores fotosensibles)
Receptores de luz
• Conos (6-7 millones):
• Son sensibles al color,
• Concetrados en la zona central.
• Permiten ver detalles finos girando el ojo.
• Bastones (75-150 millones):
• No son sensibles al color,
• Dan una visón general pero poco detalle.
• Sensibles a niveles bajos de iluminación.
Distribución de receptores
• Distribución circular.
• Fóvea:región central con densidad de conos
de unos 150000 conos por mm .
• Un CCD de 7 mm tiene ese número de
elementos...
2
2
Adapatación a la iluminación
• Rango dinámico enorme:
– Desde el umbral escóptico al deslumbramiento
10 (luz del mediodía a luz de una estrella)
– Se adapta a un nivel y resuelve un entorno.
10
• En realidad se discriminan pocos niveles de
gris en un entorno local.
Un modelo de imagen
• Valor de f en el espacio es la intensidad de
la iluminación en ese punto.
• Es una energía: positiva y finita.
0 < f(x,y) < 
• Luz incidente y luz reflejada:
f(x,y)=i(x,y)r(x,y)
0 < i(x,y) <  y 0 < r(x,y) < 1
Luz incidente y reflejada
• Rangos típicos de i(x,y):
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–
–
2
Día claro: 9000 cd / pie
Día nublado: 1000 cd / pie
Luna llena: 0.01 cd / pie
Oficina comercial iluminada: 100
2
2
• Rangos típicos de r(x,y):
–
–
–
–
–
Terciopelo negro: 0.01
Acero inoxidable: 0.65
Muro blanco: 0.8
Lámina metálica plateada: 0.9
nieve: 0.93
cd / pie
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Nivel de gris
• En imágenes monocromáticas llamaremos
nivel de gris a f(x,y) con un rango:
i min rmin  f ( x , y )  i max rmax
• Para aplicaciones de interior se puede
esperar un rango:
0 . 005  f ( x , y )  100
Modelo más general
• Las 3 coordenadas del espacio y la
coordenada temporal:
f ( x, y, z, t )
• Puede ser una función escalar o vectorial.
Qué se ve?
• Intensidad.
• Rango del espectro: visible, IR, UV,
multiespectral.
• Polarización.
• Fase.
Muestreo y cuantificación
• Discretización espacial: muestreo (NxM)
• Discretización de amplitud: cuantificación
del nivel de gris (G niveles de gris)
• En general N,M y G son potencias de 2.
• Pixel: elemento de imagen. Es una muestra
de la distribución « continua » adquirida.
Resolución
• Qué valores de N,M y G para una buena
resolución?
• Compromiso con potencia de cálculo,
memoria, etc.
• Medidas subjetivas de calidad.
Muestreo no uniforme
• Muestreo fino en las transiciones, grueso en
el fondo?
– Pbl: Hay que encontrar los contornos...
• Cuantificación grosera en los bordes y fina
en zonas suaves (el ojo diferencia
pobremente el gris en grandes transiciones)
– Pbl: Hayque segmentar la imagen...
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