ЦФК -- взгляд с новых позиций

[C.H.]

Ответ: ЦФК -- взгляд с новых позиций

Мой интерес сегодня -- это, в первую очередь, понять физиологию процессов восприятия (и понимание это предложить тем, кто решает технологические проблемы).

В предложенных Fairchild и Hunt моделях "отклика сетчатки" наблюдается межканальное ("межколбочковое") торможение. Это можно пояснить через физиологию?

Можно. Например, если процесс регенерации коопсинов зависит от поставки некоторых элементов (например, сахара) по общим каналам (например, кровь), то скорость регенерации в каждой отдельно взятой колбочке (а соответственно и общее число активированных коопсинов в ней) будет зависеть от того, что потребляют соседи.

От вопросов технологии (и уж тем паче математики) я по обыкновению стараюсь держаться в сторонке.

К сожалению, при построении модели, описывющей этот процесс с какой-либо степенью точности без физики и математики не обойтись, так же как без биохимии.

Если возникнет желание обсуждать эту тему, то лучше организовать отдельную ветку.

 

[sabos]

Ответ: ЦФК -- взгляд с новых позиций

Правильный захват сцены с помощью ЦФК не должен зависеть от адаптации человека.

Допустим. Спорно, но пусть.

ЦФК должна создавать математическую модель primary image, а не ощущений человека.

Нестрого. Насколько я понимаю этот термин "primary image":

первичное изображение сцены (primary image), образованное объективом камеры и экспонирующее сенсор

Объектив фотокамеры образует на поверхности сенсора первичное изображение сцены (primary image)

- это еще спектральная характеристика. "Модель" же, насколько я понимаю этот термин - уже n-мерное представление. Причем здесь n невелик, ~ 3-4. Верно?

человек находится к комнате ... При рассматривании изображения ... адаптация ... при переходе к различным участкам изображения будет меняться так же как менялась бы его адаптация при рассматривании участка реальной сцены.

Верно. Именно так считают такие сцены системы virtual reality.

Ни одна модель хроматической адаптации, существующая в настоящее время и близко не подошла к такой точности решения.

Неточно. Современные модели хроматической адаптации используются для того, чтобы "при переходе к различным участкам изображения будет меняться так же как менялась бы его адаптация при рассматривании участка реальной сцены".

 

[sabos]

Ответ: ЦФК -- взгляд с новых позиций

Можно. Например, если процесс регенерации коопсинов

Супер. Версия, очень хорошо поясняющая суть доминанта. Я до сих пор не мог догадаться, кто в retina несет роль суммирующего воздействия, ведь ни на уровне горизонтальных, ни на уровне amacrine сell такого представить нельзя. А гадать было не из чего, retina несложная. Выносить же сенсорный уровень за её пределы здравый смысл не позволял. Спасибо.

 

[C.H.]

Ответ: ЦФК -- взгляд с новых позиций

Саша когда и по какому телефону можно позвонить?

 

[sabos]

Ответ: ЦФК -- взгляд с новых позиций

Перешел в приват. Первое мыло с ошибочкой в номере мобильного, sorry.

 

[C.H.]

Ответ: ЦФК -- взгляд с новых позиций

Хотелось бы зафиксировать достигнутые соглашения по поднятым вопросам.

1. Что можно зарегистрировать с помощью ЦФК ?
2. Что следует регистрировать с помощью ЦФК ?
3. Как следует модернизировать современные ЦФК ?
4. В каком виде представлять информацию ?

1. ЦФК может измерить некоторые физические величины для каждого пикселя primary image, сформированного оптической системой ЦФК.

2. ЦФК следует измерить такие физические величины для каждого пикселя primary image, сформированного оптической системой ЦФК, с помощью которых можно создать колориметрически точную (с заданной точностью для данного класса камер) математическую модель сцены.
При этом возникло разделение мнений.
2.1. С.Н. ЦФК следует измерить такие физические величины для каждого пикселя primary image, сформированного оптической системой ЦФК, с помощью которых можно вычислить координаты (с заданной точностью для данного класса камер) цветового вектора соответствующих стимулов сцены.
2.1. Sabos. Координат цветового вектора недостаточно для колориметрически точной (с заданной точностью для данного класса камер) математической модели сцены.
2.2. Не обсужден оптимальный набор измеряемых физических величин для каждого пикселя primary image.

Вопросы 3 и 4 не обсуждались.

 

[sabos]

Ответ: ЦФК -- взгляд с новых позиций

1. ЦФК может измерить некоторые физические величины для каждого пикселя primary image, сформированного оптической системой ЦФК.

Бесспорно. Я правда пока в голове делаю обратный перевод primary image на "проекция", но не суть. Может со временем привыкну.

2. ЦФК следует измерить такие физические величины ...

Уточняем позиции. Вроде есть взаимопонимание на тему "цветового вектора". Это вектор в фундаментальном пр-стве (т.е. cone response domain).

2.1. Sabos. Координат цветового вектора недостаточно

Да, я считаю, что в дополнение к 2D-карте векторов нужна еще информация о условиях захвата. И это не простые EXIF-данные (их необходимость бесспорна), нужна еще информация о доминантных источника освещения, причем в абсолютных величинах. Не факт, что источники попадут в сцену непосредственно, а реконструировать их задним числом (косвенным методом) - экстраполяция со всеми проистекающими.

 

[sabos]

Ответ: ЦФК -- взгляд с новых позиций

4. В каком виде представлять информацию?

Мысль на эту тему прозвучала. Про оптимизацию системы захвата на основе конструкции нашей сенсорной системы. Это немного уводит нас от темы захвата уже в сторону хранения-передачи, но и это считаю важным. Coding efficiency (или coding gain). Упаковка данных в зрительный нерв невероятно хороша. Мы имеем там полосу пропускания меньше 9Mbps (около 1 мегабайта в секунду) – и при этом имеем изображение (ментальное) очень высокого качества. Современная техника и близко к этому не приблизилась.

 

[Keng]

Ответ: ЦФК -- взгляд с новых позиций

И это не простые EXIF-данные (их необходимость бесспорна)...

Извините, что опять вмешиваюсь. Я не очень понял, зачем Вам данные т.н. "Exif" (пишется именно так) -- Exchangeable image file format...
Данные эти включают в себя: время и дату снимка (для рассматриваемых целей это не нужно), экспопараметры съемки: выдержку, относительное отверстие объектива, фокусное расстояние объектива, тип светоизмерения (фирменное название), номинированная светочувствительность приемника (т.е. то, что считает производитель), данные об ориентации снимка. Что-то ничего нужного пока не вижу... Далее: уменьшенный снимок для быстрого просмотра на экранчике камеры, а также название модели камеры, копирайты и т.п. в данном случае уж совершенно ненужные подробности...

 

[Keng]

Ответ: ЦФК -- взгляд с новых позиций

(с заданной точностью для данного класса камер)

Пардон, но вообще непонятно о чем идет речь.
Что такое: "класс камеры"? Какие они бывают? Как делить камеры на классы, по какому признаку? И какое отношение имеет тот или иной "класс" к точности цветовоспроизведения?

 

[Alexey Shadrin]

Ответ: ЦФК -- взгляд с новых позиций

Саша (sabos), и все-таки мне остается непонятным вот что:

1. Если мы беспокоимся о сохранении соотношений между стимулами сцены, то основные потери, имхо, происходят не столько из-за особенностей регистратора, сколько из-за особенностей оптики. То есть, имхо, львиная доля потерь возникает при формировании primary (optical) image, за что говорит хотя бы тот факт, что нормально освещеная дневная сцена обладает обычно диапазоном в 6-7D, тогда как primary (optical) image этой сцены за счет бесконечных суммаций гробится до 2.2D (Jones и Condit, 1941; Hunt, 1965). При такой компрессии все соотношения априори летят к чертовой матери и роль сенсора, имхо, здесь ничтожна. Поскольку на сетчатке происходит примерно то же самое, то выясняется что собственно до самоей сцены нам как бы и нет дела, а есть дело только до ее первичного изображения. Также поскольку и на твоей, и на моей сетчатке происходит в целом одно и то же, то мы легко находим друг друга "в этом безумном мире", понятия не имея при этом, какова же реальная сцена на самом деле -- нас это не волнует, потому как биологическая задача эффективного взаимодействия между особями и ориентирования в обстановке выполнена.

2. Зачем нам информация о том, как могла бы выглядеть сцена при ином освещении? У сцены есть фактическое освещение и нас интересует восприятие ее стимулов при данном фактическом освещении. На то он и трихроматический (не спектральный) захват сцены. Если ты скажешь, что для reproduction в иных условиях просмотра, то при смене просмотровых условий нам нужно, чтобы изображение сцены в новых условиях выглядело так как сцена в старых, но не как в новых... а для этого мы и пользуем модели восприятия, рассчитывая corresponding stimuli.

3. Представь себе, что primary image регистрируется, к примеру, тремя (или четырьмя) суперортиконами, то чем тебе на барабанник? К которому у тебя вроде как не было претензий...

Ты пойми меня: я сижу на лестнице, курю и думаю... и я опять запутался в твоих целях...

 

[pell]

Ответ: ЦФК -- взгляд с новых позиций

Пардон, но вообще непонятно о чем идет речь.
Что такое: "класс камеры"? Какие они бывают? Как делить камеры на классы, по какому признаку? И какое отношение имеет тот или иной "класс" к точности цветовоспроизведения?

Не более, чем предположение. Как известно, некоторые камеры допускают замену части (или всей) оптической системы (например, мой Canon EOS 350D позволяет заменять объективы, чем и пользуюсь).

К сожалению, оптика неидеальна, и ее пропускающая способность может зависеть (и зависит!) от длины волны (частоты) излучения (например, иногда Sigma'овские объективы обвиняют в том, что он "желтят"). Теоретически возможен такой вариант, что система "объектив1 + камера" является колориметрически точной, в то же время как "объектив2 + камера" --- нет.

При использовании же камер с несъемной оптикой такая проблема теоретически может возникнуть в силу применения светофильтров.

Можно предположить следующее разделение на классы:
(а) камеры, для которых сменная и/или модифицируемая оптика предполагается изначально (DSLR и т.п.);
(б) камеры, для которых сменная и/или модифицируемая оптика возможна, но не предполагается (Digital prosumer с резьбой под светофильтр);
(в) камеры, для которых сменная и/или модифируемая оптика не предполагается вообще (Digital consumer без резьбы под светофильтр).

Возможно, С.Н. имел в виду что-то другое.

P.S. Прошу прощения за некоторую занудливость, но мне кажется, что в последнем предложении следует употреблять слово "цветозахват" вместо "цветовоспроизведение".

 

[C.H.]

Ответ: ЦФК -- взгляд с новых позиций

Упаковка данных в зрительный нерв невероятно хороша...

ЦФК и видео не могут позволить себе такой роскоши, т.к. в результате такой упаковки достаточная информация поступает о малой зоне сцены (картины). У каждого человека существуют свои предпочтения сканирования информации: кто-то читает по буквам, кто-то словами, но ведь есть и феномены, когда человек пролистав незнакомую книгу может воспроизвести текст любой страницы. Поэтому навязывание ритма и последовательности анализа больших изображений будет вызывать дискомфорт у очень многих людей.

 

[C.H.]

Ответ: ЦФК -- взгляд с новых позиций

Что такое: "класс камеры"?

Разбиение на классы может быть разнообразным. Я подразумевал класс точности измерительных приборов (например, вольтметр измеряет напряжение в заданном диапазоне с точностью ...).

 

[C.H.]

Ответ: ЦФК -- взгляд с новых позиций

основные потери, имхо, происходят не столько из-за особенностей регистратора, сколько из-за особенностей оптики.

Согласен, к колориметрически точным камерам нужно создавать не только правильные сенсоры, но и оптику минимизирующую внутрилинзовые отражения. Возможен переход к объективам с 1-2 линзами, для обеспечения достаточно точного primary image HDR сцен. Да, у них будет маленькая светосила, но это допустимая плата за точность.

 

[Keng]

Ответ: ЦФК -- взгляд с новых позиций

мне кажется, что в последнем предложении следует употреблять слово "цветозахват" вместо "цветовоспроизведение".

Согласен. Думал о конечном результате...

Как известно, некоторые камеры допускают замену части (или всей) оптической системы

Да, это замечательное свойство называется термином "системность".
См. http://www.zenitcamera.com/qa/qa-terms.html#system

К сожалению, оптика неидеальна, и ее пропускающая способность может зависеть (и зависит!) от длины волны (частоты) излучения (например, иногда Sigma'овские объективы обвиняют в том, что он "желтят")...

Есть такое. Это называется "цветностью объектива" и определяется в виде т.н. "цветовой формулы". Ссылку не даю, т.к. эти подробности в данном случае лишние и только могут запутать. Главное понимать, что абсолютно прозрачных, не искажающих цвет, сред не бывает (если не считать вакуум за среду, конечно).

При использовании же камер с несъемной оптикой такая проблема теоретически может возникнуть в силу применения светофильтров.

Светофильтр(ы) перед матрицей имеется и в камерах со сменной оптикой. Поэтому с этой точки зрения фотоаппараты со сменной оптикой и без оной -- малоразличны друг от друга.

 

[Keng]

Ответ: ЦФК -- взгляд с новых позиций

Разбиение на классы может быть разнообразным. Я подразумевал класс точности измерительных приборов (например, вольтметр измеряет напряжение в заданном диапазоне с точностью ...).

Т.е. что-то типа разрядности АЦП?.. Так и надо было указать, что речь шла о том или ином виде точности обработки полученных сигналов (точности можно измерить, значит с ними можно работать в плане классификации).
К "классам" фотоаппаратов, как его понимают маркетологи*, и, соответственно, сами фотографы, это имеет весьма отдаленное отношение.

*) -- фототехника делится на два типа -- общего назначения и специальная.
Маркетологи-рекламисты этот первый тип еще делят на "любительские" и "профессиональные", не указывая, естественно, никаких признаков такого деления. Добавляют иногда и группу "полупрофессиональные" с не менее неясными границами... Короче, успешно дурят потребителю мозги. Надеюсь, что все понимают, что в ту "степь" ходить не надо...

 

[Keng]

Ответ: ЦФК -- взгляд с новых позиций

Согласен, к колориметрически точным камерам нужно создавать не только правильные сенсоры, но и оптику минимизирующую внутрилинзовые отражения. Возможен переход к объективам с 1-2 линзами, для обеспечения достаточно точного primary image HDR сцен. Да, у них будет маленькая светосила, но это допустимая плата за точность.

Думаю, что надо просто отметить, что объективы вносят искажения в цветопередачу, а их следует минимизировать.
Каким же образом это можно сделать, как уменьшать отражения и аберрации оптических систем, каков правильный выбор оптической схемы для указанных целей -- все эти вопросы пока не рассматривать...

 

[sabos]

Ответ: ЦФК -- взгляд с новых позиций

Если мы беспокоимся о сохранении соотношений между стимулами сцены, то основные потери, имхо, происходят

Попробую показать задачу на живом примере. Всем (надеюсь) известно, что баланс белого при съемке важен. Это относится не только к современному RGB-захвату, но и к гипотетическому XYZ-захвату (через эталон белого в XYZ ноль chrominance задается). Также известно, что баланс белого определяется источником света в сцене. Т.е. точный захват организовать просто – берем некую CMF-систему фильтров плюс замеряем внешним колориметром баланс белого. Готово. Я возьмусь сделать из такого захвата воспроизведение.

Если источник в сцене один. А если не один? В аттаче пример, справа и слева два источника света с разной цветовой температурой. Обратите внимание на малиновые отсветы слева на серебряной чашке. Бывает ли такое серебро? Можно ли такое скомпенсировать (без масок и ретуши)? Можно, но нужна информация о правом и левом свете.

Не по теме:
Именно по этой причине профессиональные фотографы строго следят за единым балансом всех своих осветителей в сцене.
Усложняем задачу. Снимаем кино. Есть вечерняя сцена, освещенная двумя источниками, луной (тусклый и нейтральный источник) и желтыми фонарями (яркий и окрашенный источник). Их баланс очевидно разный, и никак это не изменить. Нужно пройтись камерой по сцене от общего плана к крупному. В общем плане доминирующим (адаптирующим) источником будет луна. В крупном плане доминирующим (адаптирующим) источником будут фонари. И здесь я даже не прошу разработать мне модель перехода. Я лишь спрашиваю – сколько информации необходимо (и достаточно) мне для правильного воспроизведения такого сюжета? Достаточно ли будет координат цветового вектора?

тогда как primary (optical) image этой сцены за счет бесконечных суммаций гробится до

Верно. Но это engineering. Мы же обсуждали гипотетический захват, безупречный с технической точки зрения. И пока с ним не закончили.

Технические проблемы можно пообсуждать, там есть что сказать. Но plz, в другой теме.

 

[Alexey Shadrin]

Ответ: ЦФК -- взгляд с новых позиций

В общем плане доминирующим (адаптирующим) источником будет луна.

Саша, луна не дает фотопических освещенностей. На крайняк -- мезопические.