Cơ chế nhìn của mắt
Computer Vision
11
White

Ngoc Dao viết ngày 23/03/2016

Hệ thống thị giác của con người rất phức tạp. Có 2 bộ phận chính: mắt, phần dễ hiểu, và nhận thức về tín hiệu do mắt nhận được được xử lí bởi não bộ, phần khó hiểu.

Mắt của chúng ta tương đối dễ hiểu, bài này sẽ giải thích sự liên quan giữa mắt và nhiếp ảnh.

Chúng ta chỉ "thấy" sau khi não bộ xử lí các tín hiệu do mắt gửi đến. Bài này cũng đề cập một chút tới vấn đề này, tuy nhiên vì đây là một chủ đề khó hơn nhiều nên nó nằm ngoài phạm vi đề cập của bài viết.

Mắt

  • ISO (độ nhạy): Mắt của chúng ta có ISO tự động, giống như những chiếc DSLR của Nikon. Trong xử lí ảnh số và video, người ta gọi điều này là sự thu sáng thích hợp (variable gain).
    Dưới ánh sáng chói, ISO của mắt chúng ta giảm giúp chugns ta nhìn rõ hơn các chi tiết và màu sáng.
    Dưới ánh sáng mờ, ISO tăng (dân thiên văn học gọi đây là "dark adaptation" - tức là "thích nghi với điều kiện thiếu sáng") giúp chúng ta nhìn rõ trong bóng tối. Hiện tượng ISO tăng này chính là lí do khiến chúng ta nhìn thấy các hạt mờ khi dò dẫm trong bóng tối (Khi chụp ảnh, nếu đặt ISO cao, ảnh cũng xuất hiện các chấm lấm tấm - ND). Trong tối, mắt chúng ta chỉ nhận biết hai màu đen, trắng. Những người ở nông thôn thường nhìn trong tối tốt hơn nhiều so với những người sống ở thành thị hay các vùng ngoại ô.
    Mắt chúng ta thích nghi rất nhanh khi tiếp xúc với ánh sáng mạnh (mặc dù có thể có hại), nhưng lại cần khoảng thời gian dài hơn để thích nghi với điều kiện thiếu sáng. Đây là lí do tại sao phải mất vài phút chúng ta mới có thể nhìn được khi bước vào vùng tối.
    Điểm trung tâm của chúng ta không nhạy trong tối. Do đó, để nhìn được trong các điều kiện rất tối, nên nhìn vào các mặt bên!
  • Region-Adaptable ISO (Độ nhạy biến đổi theo vùng): Vì không máy ảnh nào làm được điều này nên các nhiếp ảnh gia phải sử dụng các thủ thuật khác để thay thế. Họ phải giảm độ nhạy cho bầu trời rực rỡ trong khi phải tăng độ nhạy cho đối tượng tối. Ảnh âm bản chính là hỉnh ảnh minh hoạ cho các vùng điều chỉnh độ nhạy của mắt giúp cho chúng ta cùng lúc nhìn ra khoảng sáng ngoài cửa sổ và khoảng tối ở trong nhà với độ tương bản đầy đủ nhất. Không một máy ảnh nào có thể làm được như vậy.
  • HDR (High Dynamic Range): mắt chúng ta làm được điều này nhờ khả năng điều chỉnh độ nhạy theo vùng như nói ở trên. Và chưa có một hệ thống nào bắt chước được khả năng này. Đó là lí do tại sao những bức ảnh HDR chúng ta bắt gặp đều trông rất vô duyên.
  • WB (White Balance - cân bằng trắng): Mắt chúng ta có hệ thống WB tự động cực kì thông minh. Ở điều kiện sáng tốt, mắt chúng ta nhạy với ánh sáng xanh hơn là trong bóng tối. Điều này giúp chúng ta nhìn ánh sáng ngọn nến hay lửa trại đỡ ghê rợn hơn sơ với kết quả thu được từ máy ảnh. Do đó, để tấm ảnh trông tự nhiên hơn, thường thì người chụp phải chỉnh lại nhiệt độ màu thành 2500K.
  • Focal length (tiêu cự): mắt chúng ta điều chỉnh tiêu cự bằng cách co giãn kích thước thủy tinh thể.
  • Aperture (độ mở): Độ rộng trường ảnh (DOF - depth of field) phụ thuộc vào độ mở của mắt. Độ mở là kích thước lỗ cho ánh sáng đi qua. Trong máy ảnh, độ mở được kí hiệu là f/x.x. Ví dụ:f/4, f/8, .. Lỗ mở của mắt chúng ta là cái lỗ đen ở trung tâm mống mắt. Kích thước lớn nhất của nó alf 9mm có được vào ban đêm, và cỡ 1mm trong ánh sáng trực tiếp từ mặt trời. Lỗ này nhỏ là nguyên nhân giúp chúng ta có DOF dài hơn nhiều so với máy ảnh.
  • Shutter speed (tốc độ cửa sập): tốc độ của mắt tầm 1/30s. Bọ và chim ruồi có hệ thống thị giác nhanh hơn của chúng ta nhiều. Những gì chúng ta thấy mờ (do chuyển động nhanh) lại hoàn toàn rõ đối với chúng.
  • Angle of view (góc nhìn): mắt chúng ta chỉ nhìn rõ một điểm nhỏ ở trung tâm. Chúng ta nhận biết được thế giới là nhờ não bộ tổng hợp các chi tiết khi chúng ta nhìn xung quanh.
    Chu vi nhìn của chúng ta rất nhạy với chuyển động nhưng lại không nhạy với chi tiết. Để kiểm nghiệm: nhìn tập trung vào một vật. Các vật xung quanh sẽ không rõ mà ta chỉ cảm nhận được hình giáng của chúng. Nhìn sang hai bên và ước lượng góc nhìn của chúng ta. Thường là 180 độ. Bây giờ, vẫy tay từ sau đầu ra phía trước. Chúng ta có thể nhìn thấy tay chuyển động ở bên ngoài giới hạn 180 độ trên do chúng ta có thể cảm nhận được chuyện động ở phía sau một chút.

Nhận thức

  • Mắt chúng ta chẳng nhìn thấy gì cả:
    Không phải mắt gửi hình ảnh đến não mà là não hình thành nên hình ảnh dựa trên các tín hiệu đơn giản do mắt gửi tới. Các tín do mắt gửi chủ yếu biểu thị góc cạnh, hình dáng, chuyển động.
    Quá trình hình thành hình ảnh chiếm tới 40% lượng calories mà chúng ta tiêu thụ. Đây là lí do tại sao khi ta nhắm mắt thì cảm thấy rất thư giãn.
  • Nhận thức mẫu:
    Não chúng ta hình thành hình ảnh dựa trên việc nhận thức mẫu. Chúng ta không nhìn thấy hình ảnh, mà chỉ nhìn thấy các đường (line) và chuyển động. Não dựa vào các thông tin đó để hình thành nên nhận thức về các đồ vật.
    Chúng ta học cách nhận thức vật thể trong quá trình trưởng thành. Ban đầu, chúng ta chẳng nhận thức được gì cả. Sau này, khi lớn lên, chúng ta mới dần nhận thức được về thế giới quanh mình.
    Nhận thức mẫu lại chính là nguyên nhân khiến những người lái xe đạp, xe mô-tô bị đâm bởi những kẻ đang "nhìn chằm chằm" vào họ. Những người lái xe chỉ chú ý đến các xe ô-tô, mà không chú ý đến các xe đạp, xe mô-tô trên đường thì mắt họ có xu hướng không hình thành nhận thức đầy đủ, ngay cả khi những chiếc xe đạp, xe mô-tô khác lù lù ngay trước mắt họ.
    Chúng ta không thể nhìn thấy các vật thể tĩnh, không chuyển động. Nếu bạn cố nhìn chằm chằm vòa một điểm thì hình ảnh sẽ mờ dần đi. Ngay cả khi cố nhìn vào một điểm, mắt chúng ta vẫn luôn có xu hướng chuyển động để làm mới (refresh) hình ảnh cũ trong não bộ.

Nguồn: How we see

Bình luận


White
{{ comment.user.name }}
Bỏ hay Hay
{{comment.like_count}}
Male avatar
{{ comment_error }}
Hủy
   

Hiển thị thử

Chỉnh sửa

White

Ngoc Dao

102 bài viết.
252 người follow
Kipalog
{{userFollowed ? 'Following' : 'Follow'}}
Cùng một tác giả
White
56 6
Làm thế nào để nâng cấp trang web mà không làm gián đoạn dịch vụ? Đây là câu hỏi phỏng vấn các công ty lớn thường hỏi khi bạn xin vào vị trí làm lậ...
Ngoc Dao viết 2 năm trước
56 6
White
32 0
Bài viết này giải thích sự khác khác nhau giữa hai ngành khoa học máy tính (computer science) và kĩ thuật phần mềm (software engineering), hi vọng ...
Ngoc Dao viết gần 2 năm trước
32 0
White
28 1
Nếu là team leader, giám đốc công ty hay tướng chỉ huy quân đội, vấn đề cơ bản bạn gặp phải là “hướng mọi người đi theo con đường bạn chỉ ra”. Thử...
Ngoc Dao viết gần 2 năm trước
28 1
Bài viết liên quan
White
1 2
Kĩ thuật chụp ảnh ra đời từ khoảng 2 thế kỉ trước. Nếu để ý, sẽ thấy tất cả ảnh giấy tồn tại được cho đến ngày nay đều là ảnh sepia. Sepia là từ ti...
Ngoc Dao viết gần 2 năm trước
1 2
White
0 0
Có ảnh mẫu của một vật thể (ví dụ: ô tô), và ảnh thật chứa một vài vật thể ấy (ví dụ: các ô tô trong bãi đỗ xe). Làm sao để nhận dạng được vị trí c...
Ngoc Dao viết gần 2 năm trước
0 0
White
10 5
(Ảnh) Ai đã tìm hiểu qua về xử lí ảnh (ví dụ dùng thư viện nổi nhất hiện nay là (Link)), chắc đều từng bắt gặp tấm ảnh này. Tuy nhiên có lẽ không ...
Ngoc Dao viết gần 2 năm trước
10 5
{{like_count}}

kipalog

{{ comment_count }}

bình luận

{{liked ? "Đã kipalog" : "Kipalog"}}


White
{{userFollowed ? 'Following' : 'Follow'}}
102 bài viết.
252 người follow

 Đầu mục bài viết

Vẫn còn nữa! x

Kipalog vẫn còn rất nhiều bài viết hay và chủ đề thú vị chờ bạn khám phá!