COME VEDIAMO I GRIGI
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COME VEDIAMO I GRIGI RIFLETTANZA • Quando la luce colpisce un oggetto, parte di essa viene assorbita e parte riflessa • Riflettanza percentuale di luce riflessa molto pigmento nero poco pigmento bianco superficie RIFLETTANZA • <10% nero • 10-80% grigio • >80% bianco CHIAREZZA • Riflettanza apparente di una superficie colore acromatico (bianco, grigio, nero) LUMINANZA • Fotorecettori quantità di luce che li colpisce intensità della luce riflessa da un oggetto luminanza RIFLETTANZA E LUMINANZA Luminanza distinta dalla riflettanza: • Riflettanza grandezza relativa percentuale di luce riflessa • Luminanza grandezza assoluta quantità di luce riflessa RIFLETTANZA E LUMINANZA Luminanza distinta dalla riflettanza: • Riflettanza proprietà della superficie indipendente dall’intensità dell’illuminazione • Luminanza proprietà della superficie e della luce dipendente dall’intensità della luce incidente FOGLIO BIANCO RIFLETTANZA (%) LUMINANZA (cd/m2) 90 10000 90 10 90 0,01 90 0,0001 RIFLETTANZA • Quantità di luce che colpisce un oggetto (LI) • Quantità di luce riflessa dall’oggetto (LR) luminanza • Riflettanza = LR/LI OCCHIO • Soltanto informazioni sulla luminanza ? COSTANZA DI CHIAREZZA • La chiarezza di un oggetto tende a rimanere costante indipendentemente dall’intensità della luce che lo illumina intensità della luce che l’oggetto riflette VANTAGGI ECOLOGICI • Il colore acromatico degli oggetti non cambia in funzione della luce riflessa un oggetto ci appare identico indipendente dalle condizioni di illuminazione (p.e., luce solare e lunare) identificazione degli oggetti COSTANZA DI CHIAREZZA COSTANZA DI CHIAREZZA COSTANZA DI CHIAREZZA • Sistema visivo evoluto per compensare gli effetti delle differenze di illuminazione sull’intensità della luce riflessa dagli oggetti riflettanza LUMINANZA DI UN OGGETTO Due variabili: • Riflettanza dell’oggetto nero più nero (3%) rapporto di 30 : 1 bianco più bianco (90%) • Intensità della luce incidente rapporto di 1000000000 : 1 OPERAZIONE IMPOSSIBILE? • Non si può scomporre un prodotto quando nessuno dei fattori è noto RIFLETTANZA? • Sistema indiretto scomposizione NON Valori di luminanza MA Rapporti tra i valori di luminanza CORNACCHIA SULLA NEVE LAMPIONI (100) • Cornacchia: • Neve: • Rapporto: 5 90 1/18 SOLE (10000) • Cornacchia: • Neve: • Rapporto: 500 9000 1/18 ? • Rapporti di luminanza ambigui infinito numero di coppie di grigi che stanno in un determinato rapporto (p.e., 18:1 come nell’esempio) REGOLA DI ANCORAGGIO • Stabilire un punto di contatto tra i valori di luminanza ed i valori della scala di grigi: la luminanza più alta presente nel campo visivo viene etichettata come bianca ANCORAGGIO ALLA MASSIMA LUMINANZA • Se in una scena è presente un solo oggetto illuminato percepito come bianco più scuro vicino ad un oggetto più chiaro ANCORAGGIO ALLA MASSIMA LUMINANZA • Rappresentazione della scena stabile nonostante le variazioni di illuminazione nel corso del tempo • Cambiamenti di illuminazione nello spazio? VARIAZIONI NELLO SPAZIO Gli oggetti: • hanno parti più o meno illuminate • producono delle ombre VARIAZIONI NELLO SPAZIO ? Calcolare la chiarezza di un oggetto come media tra: • chiarezza giudicata rispetto alla massima luminanza locale (sottosistema “ombra”) • chiarezza giudicata rispetto alla massima luminanza periferica (sottosistema “luce”) SOTTOSISTEMI DI OMBRA E LUCE • Individuati indipendentemente dalle informazioni sull’illuminazione • Suddivisione della scena in gruppi principi di raggruppamento percettivo vicinanza, somiglianza, buona continuazione, chiusura, destino comune, esperienza passata, buona forma SOTTOSISTEMI DI OMBRA E LUCE • Quanto più a due regioni è possibile applicare i principi del raggruppamento percettivo tanto più è probabile che esse ricevano la stessa quantità di luce stesso sottosistema SOTTOSISTEMI DI OMBRA E LUCE • Regole di raggruppamento • Strategia piuttosto approssimativa costanza di chiarezza inconvenienti illusioni percettive ILLUSIONI PERCETTIVE • A parità di illuminazione, il colore acromatico (chiarezza) di un oggetto dipende dalla luminanza dello sfondo sfondi scuri fanno apparire l’oggetto più chiaro e sfondi chiari fanno apparire l’oggetto più scuro contrasto di chiarezza CORNACCHIA SULLA NEVE NEVE vs ASFALTO LIMITE 1 SE Soltanto regola dell’ancoraggio alla massima luminanza ALLORA Nessuna superficie potrebbe apparire più bianca del bianco MA Gli oggetti possono apparire luminosi (più bianchi del bianco) LIMITE 2 SE Soltanto regola dell’ancoraggio alla massima luminanza ALLORA Superfici identiche dovrebbero apparire della medesima chiarezza MA Anche questo è falso DOPPIO ANCORAGGIO • Sistema visivo colore acromatico di una superficie massima luminanza ancorandolo sottosistemi locale e periferico luminanza dello sfondo ANCORAGGIO UNICO • Massima luminanza o luminanza dello sfondo sufficiente per ottenere la costanza di chiarezza ? DIFETTI • Bianco • Bianco sfondo massima luminanza tutte le regioni di luminanza superiore apparirebbero luminose nessuna regione apparirebbe luminosa INTERPRETAZIONE • Soltanto un doppio ancoraggio permette di individuare regioni di luminanza straordinaria regioni che emettono luce (p.e. fuoco) o che la riflettono specularmente (p.e., specchi d’acqua) RILEVANZA ECOLOGICA BASI FISIOLOGICHE attivate dalla luce che colpisce il centro del loro campo recettivo • Cellule gangliari inibite dalla luce che colpisce la periferia del loro campo recettivo ORGANIZZAZIONE CENTRO-PERIFERIA • Cellule sensibili alle variazioni d’intensità della luce che colpisce la retina piuttosto che ai valori assoluti di queste intensità permette di ignorare il livello globale d’illuminazione, meno rilevante dal punto di vista biologico ORGANIZZAZIONE CENTRO-PERIFERIA • Cellule più sensibili a variazioni dell’intensità luminosa brusche piuttosto che graduali permette di ignorare i gradienti di illuminazione, meno rilevanti dal punto di vista biologico ORGANIZZAZIONE CENTRO-PERIFERIA • Codificate soltanto le discontinuità (variazioni) all’interno dell’immagine piuttosto che l’intera immagine • Informazioni compresse in modo più efficiente INIBIZIONE LATERALE CHIAREZZA PERCEPITA • Risposte dei neuroni della retina e del corpo genicolato laterale NON Chiarezza percepita MA Intensità luminosa CHIAREZZA PERCEPITA RETINA E CORPO GENICOLATO LATERALE • Codificano informazioni sulla posizione dei contorni nella scena CORTECCIA VISIVA PRIMARIA • Percepisce la chiarezza indipendentemente dai cambiamenti nel livello globale dell’illuminazione CHIAREZZA PERCEPITA • Informazioni necessarie per la valutazione della chiarezza degli oggetti elaborate progressivamente in diverse aree visive rappresentate esplicitamente solo nella corteccia CHIAREZZA PERCEPITA • Chiarezza delle superfici influenzata profondamente dall’interpretazione della scena informazioni sulla struttura tridimensionale degli oggetti e sulla loro presunta illuminazione
