Luz, Cor e Percepção Visual

Transcrição

1 Luz, Cor e Percepção Visual André Tavares da Silva andre.silva@udesc.br Capítulo 13 do Foley e Capítulo 1 do Gonzalez

2 O que é luz? Luz é uma forma de energia. Tipo de radiação eletromagnética com um comprimento de onda que afeta o sentido humano de visão.

3 Espectro Eletromagnético

4 O que é cor? Cor é uma propriedade de percepção que nos permite diferenciar entre diferentes energias luminosas.

5 O que é cor? A cor de um material é determinada pelos comprimentos de onda dos raios luminosos que as suas moléculas constituintes refletem. Um objeto terá determinada cor se não absorver justamente os raios correspondentes à freqüência daquela cor. Assim, um objeto é vermelho se absorve todos os raios de luz, exceto o vermelho.

6 Olho Humano

7 Funcionamento do Olho Humano Retina: parte sensível à luz (200º de cobertura) conexão com o nervo ótico; Íris: regula a quantidade de luz que entra no olho; Lente (cristalino) permite foco;

8 Funcionamento do Olho Humano Luz penetra no olho e atinge a retina; Retina contém células fotossensíveis; Enviam sinais elétricos para o cérebro; 2 tipos de células Bastões Cones

9 Funcionamento do Olho Humano Bastões ~ 120 milhões Não detectam cor (somente intensidade de luz, não comprimento de onda) Muito sensíveis Maior concentração na periferia da retina Cones Responsáveis pela visão colorida 6 a 7 milhões 3 tipos com receptores químicos: Comprimentos de onda grandes(vermelho) Médios(verde) Curtos (azul) Cones azuis são MENOS receptivos do que os outros dois

10 Distribuição de cones e bastões

11 Teste de cores de Ishihara

12 Teste de cores de Ishihara

13 Daltonismo

14 Tetracromáticas Para homens, bege; para mulheres: nude, blush, camel, taupe, greige,

15 Fluorescência e Fosforescência Existe um tempo que leva para os elétrons fazerem a transição (permanecem emitindo energia); Fluorescentes: 10-6 segundos Fosforescentes: 10-3 seg até horas e dias Qual material deveria ser utilizado em monitores de vídeo e televisores?

16 Fósforo Fósforos são materiais utilizados em TVs e Monitores. Exemplo: Fósforo X Comprimento de onda: 627nm Cor: vermelha Persistência: 900 x 10-6 segundos (10% ~ 1mseg) Uso: TVs a cores

17 Imagem O que um observador humano PERCEBE como resultado da LUZ atingindo o OLHO. Dentro do computador: uma matriz de valores.

18 Problemas Associados Como representar a Informação Luminosa dentro do computador? Como adequar isso ao processo de percepção humana de cor e luz? Como traduzir a representação interna em um padrão de emissão de luz?

19 Reprodução das Cores em CG Mundo Real E 400 Espaço Virtual 700 E R G B

20 Sistemas de Cor RGB CMY(K) CIE HSV HLS

21 R GB Baseado em três cores: vermelho(red), verde(green) e azul(blue); Sistema Aditivo; Intensidade variando de 0 à 1 ou 0 à 255; Associado com fontes emissoras de luz.

22 R GB Cor Red Green Blue Verde Azul Amarelo Ciano Magenta Branco Preto Cinza (0 < x < 1) x x x Vermelho

23 R GB Cubo RGB

24 C MY Baseado em três cores: ciano(cyan), magenta(magenta) e amarelo(yellow); Sistema Subtrativo; Intensidade variando de 0 à 1 ou 0 à 255; Branco na origem; Associado com fontes que absorvem luz.

25 C MY

26 C MY K Inclusão do preto(black) Melhorar a reprodução do preto, melhorando contraste; Economia de tinta; Menor tempo de secagem.

27 R G B e C MY

28 HSV Hue (matiz), Saturation (saturação) e Value (valor); O modelo de cor HSV é mais intuitivo que os modelos RGB e CMY.

29 HSV Hue Cor Ângulo Vermelho 0º Amarelo 60º Verde 120º Ciano 180º Azul 240º Magenta 300º

30 HSV Saturação: quantidade de branco presente na cor. Se for 0 a cor é branca. Se for 1 a cor é pura. Valor: intensidade da cor. Se for 0, intensidade mínima. (Preto) Se for 1, intensidade máxima.

31 HSV

32 HLS Hue (matiz), Lightness (luminosidade) e Saturation (saturação); O modelo HLS é também um modelo muito intuitivo tal como o modelo HVS. Variação do sistema HVS.

33 HLS Hue Cor Ângulo Vermelho 0º Amarelo 60º Verde 120º Ciano 180º Azul 240º Magenta 300º

34 HLS Saturação: quantidade de branco presente na cor. Se for 0 a cor é branca. Se for 1 a cor é pura. Luminosidade: Se for 0, a que corresponde uma luminosidade nula. Se for 1 que equivale à luminosidade máxima que só é possível para a cor branca. Cores puras apresentam uma luminosidade de 0,5.

35 HLS

36 O que os olhos não vêem o coração não sente Isto tudo é uma ilusão Se parece verdade, É VERDADE!

37 Padrões e categorias Classificar é identificar padrões, i.e., verificar que um padrão pertence a determinada categoria O ser humano está sempre classificando (rotulando) as coisas Isto não pode ser evitado pois é a categorização é a base de funcionamento do cérebro: A FFA (Fusiform Face Area), por exemplo, é a parte do sistema visual humano responsável por classificar (identificar) rostos e fica na na área occipitotemporal (ou área Brodmann 37/fusiform gyrus ) parte do cortex temporal) Sem generalização o ser humano teria que decorar

38 Padrões e categorias Categorias não existem no mundo real, elas são invenções humanas: frio, morno, quente rio, lago, lagoa, laguna, estuário, mar, oceano planeta, satélite, asteróide, estrela Em todos os exemplos acima, um ou mais atributos fazem com que se determine a categoria A categorização também pode levar ao preconceito e a discriminação, especialmente quando uma determinada amostra difere muito da média da população

39 Padrões e categorias Como as categorias são criações humanas, suas fronteiras são sempre arbitrárias Casos extremos são fáceis de resolver, mas os casos intermediários são mais complicados Diferentes pessoas podem atribuir o mesmo objeto a diferentes categorias Muitas vezes em ciência se perde tempo simplesmente tentando determinar se um objeto pertence a determinada categoria Mas o mundo natural não possui apenas categorias discretas normalmente são variáveis contínuas

40 Categorias

41

42 Padrões e o cérebro Como a categorização é uma definição predominantemente humana, veremos alguns exemplos relacionados a nosso cérebro. Prosopagnosia Sinestesia Apofenia Pareidolia

43 Prosopagnosia Prosopagnosia em grego: "prosopon" = "cara", "agnosia" = "inabilidade de reconhecer (também conhecida como cegueira para feições) era, até muito recentemente, tratada como uma desordem rara da percepção da face, na qual a habilidade de reconhecer os rostos está danificada, embora a habilidade de reconhecer objetos pudesse estar relativamente intacta.

44 Sinestesia Do grego syn (união ou junção) e esthesia (sensação) É a relação de planos sensoriais diferentes: Por exemplo, o gosto com o cheiro, ou a visão com o tato. "Vamos respirar o ar verde do outono" respirar = olfato / verde = visão (cores) "Sempre havia, ao amanhecer, uma cor estridente no horizonte" (Giuliano Fratin) cor = visão / estridente = audição E um doce vento, que se erguera, punha nas folhas alagadas e lustrosas um frémito alegre e doce. (Eça De Queiros)

45 Sinestesia

46 Apofenia Um termo proposto em 1959 por Klaus Conrad para o fenômeno cognitivo de percepção de padrões ou conexões em dados aleatórios. É um importante fator na criação de crenças supersticiosas, da crença no paranormal e em ilusão de ótica.

47 Pareidolia A pareidolia é um fenômeno psicológico que envolve um estímulo vago e aleatório, geralmente uma imagem ou som, sendo percebido como algo distinto e com significado. É comum ver imagens que parecem ter significado em nuvens, montanhas, solos rochosos, florestas, líquidos, janelas embaçadas e outros tantos objetos e lugares. A palavra pareidolia vem do grego para, que é junto de ou ao lado de, e eidolon, imagem, figura ou forma. Pareidolia é um tipo de apofenia.

48 Pareidolia

49 Pareidolia

50 Pareidolia

51 Pareidolia

52 Pareidolia

53 Quincy?

54 Teste de Rorschach

55 Biomorfos (crenças) Game-of-life

56 Ilusão de Ótica A interpretação de um padrão depende do contexto, da base de conhecimento e consequentemente, do observador.

57 Ilusão de Ótica A orientação das imagens afeta o reconhecimento

58 Ilusão de Ótica A orientação das imagens afeta o reconhecimento

59 Ilusão de Ótica A orientação das imagens afeta o reconhecimento As figuras acima são somente riscos no papel. É o cérebro que reconhece os padrões a partir de indícios.

60 O que você vê na imagem abaixo?

61 Vice-Verso

62 Uma imagem duas representações

63 Continuidade

64 Continuidade

65 Continuidade

66 Continuidade

67 Movimento?

68 Movimento?

69 Continuidade e Perspectiva

70 Persistência

71 Persistência

72 O que você vê abaixo?

73 Resposta:

74 Qual a cor?

75 Qual a cor?

76 O que é?

77 Como você enxerga as cores?

78 Maurits Cornelis Escher