Jak to vidí mozek …

Optika

Jednoduchá  optika s převráceným obrazem (dva optické členy) má automatické a velice rychlé ostření.  Jeho ovládání je řízeno přímo mozkem, takže nám tu odpadá prodleva způsobená nutností mačkat nějaké ovládací prvky. Má poměrně velký rozsah clony a ostří od několika centimetrů  do „nekonečna“ Světelná citlivost je slušná, ale 0 luxů zdaleka nedává.  Některé prameny uvádí, že nervy v lidském oku dokáží zachytit i jediný foton. Možná, co já vím, ale musí mít správnou vlnovou délku a obraz se z něj udělat nedá. Měření exposice je ovšem zásadně plošné s mírným zvýrazněním středu.

Optika je pevná a nelze ji obvykle vyměnit
Náhradní díly jsou velice drahé
Můžete použít předsádky a filtry
Optika je stereoskopická, ale nemá zcela stejné parametry.
Nízká disperze
Slušná světelnost
Neznatelná aberace
Zkreslení je do značné míry korigováno software.
Automatická krytka objektivu a samočistící mechanismus.
Z hlediska snímacího prvku
Prachotěsný
Přibližná parabola s průměrem cca 42mm
Snímač nemá závěrku.
Citlivost ve viditelném spektru typicky 400 až 700 nm
2x 137 Milionů obrazových bodů
2x 130 Černobíle 2x 7 Barevně
Rozděleno na cca 1x 1milion snímacích segmentů.
Automatická subjektivní kalibrace bíle pro každý snímací prvek zvlášť

Hledáček
Průhledový realtime 1:1

Exposiční čas
cca 1/40 vteřiny
Více k počtení třeba tady  http://www.fotoroman.cz/techniques2/light_eye_camera.htm

Záznamové médium
Neuronová síť ukládající asociativně selektivní informace.
Kapacitu média nelze momentálně zjistit.
Obraz dopadající na sítnici podléhá  téměř neuvěřitelnému zpracování mozkem.
Neustále jsou vydávány interaktivní příkazy ke změně parametrů pro co nejkvalitnější obraz.
Ten je pak přetočen, narovnán, je vyrovnána většina zkreslení. Neurčitá místa , která nemají potřebný tvar a podrobnosti ,jsou  dopočítána podle předchozích zkušeností a momentálních podmínek.
Celé je to vlastně velice pokročilé následné zpracování trojrozměrného obrazu, které je nastaveno tak, že pro většinu reálných podmínek vytváří co nejdokonalejší obraz prostředí.

Má to několik nepříjemných vedlejších efektů

1. Nevidíme v reálném čase.
Jak oko, tak mozek mají určitou setrvačnost a nějakou dobu trvá, než je obraz zpracován, to co je viděno rozpoznáno na objekty. Poté se filtrují vjemy důležité a nedůležité.
2. Jak moc mozek zasahuje do obrazu, se můžeme častokrát přesvědčit, když „vidíme“ něco, co na daném místě ve skutečnosti není, nebo naopak přehlédneme, co máme přímo na očích.
3. Při rozporu v očekávaných tvarech, barvách a uspořádání objektů, selhává prostorový odhad. Tím, že je celý systém nastavený na 3D obraz je to ve 2D ještě markantnější. Mozek není vývojově uzpůsoben, aby prováděl 3D analýzu dvourozměrného obrazu.
4. Nemáme nikdy k disposici záznam toho, co jsme opravdu viděli v okamžiku, který si přejeme.

K uloženému záznamu se můžeme teoreticky vrátit, ovšem okamžik „snímání“  je pro dva pozorovatele téhož děje jiný a nemůže být rychlejší, než reakční doba celé soustavy. ( Ta je proti moderní elektronice směšně nízká.) To, co máme uložené jako obraz se skládá v převážné většině z asociovaných věcí.

Jen někteří z nás mají tzv. fotografickou paměť. V některých případech se to podaří každému, ale není to rozhodně pravidlem.

Jedná se přibližně o to, že si vybavíme po čase určitou scénu a ze vzpomínky na ni jsme schopni dodatečně rozlišit další podrobnosti, které nám předtím unikly. Tedy unikly té části mozku, které se o to měla postarat.  Nemuseli se nutně ztratit, stačilo jejich nesprávné rozpoznání.
V téhle hře záleží na tom, jestli je „obraz“ uložen v dlouhodobé, krátkodobé, nebo čert ví jaké paměti.

5. Když nosíte brýle, zkoušíte jiná skla a někdo se vás zeptá „lepší?“  Nevíte doháje, jestli lepší. Jen v určitých případech můžete s klidem říct ano. Nevíte to, protože to ještě neví váš mozek.  Bylo pokusně zjištěno, že pokud budete nosit dlouhou dobu například brýle, které vám převrátí obraz, tak si na to nezvyknete a nepřestanete kvůli zvyku narážet do věcí a zvracet.  Mozek si po čase obraz přetočí nazpátek. Pokud to přeženu, abych myšlenku jasně ukázal, dopadne to asi takhle. Sundají vám ty brýle a dají vám normální (pro vás teoreticky perfektní) a zeptají se „lepší?“. Co na to řeknete ? EEE pane bože, vždyť je všechno obráceně. Některé vady vidění je nutné odstraňovat průběžně, pozvolna a opravdu odborně.  Sám jsem si zkusil, co to je, když vám optik a doktor postupně prokreslí svět. Přestane vás polet hlava, ustoupí únava duše i očí. Pak konečně vidíte a jste vysmátí jak lečo. No nic. Každopádně mozek kompenzuje některá trvalejší, nebo trvalá zkreslení obrazu.

Nejsem neurolog, ani nic podobného. Umím lézt na nervy, ale to s tím nemá co společného. Vidím tohle všechno především z pohledu zpracování obrazu a o tom sem vám chtěl povídat.

Moje vášeň  (a dlouhou dobu to byla i moje práce) je digitální zpracování obrazu a to zejména videa. V roce 1994 jsem postavil jednu z prvních amatérských (funkčních) videostřižen u nás. S dnes již směšnou kapacitou i rozlišením obrazu. O pár let později jsme měli na výstavě Interkamera jednu z mála funkčních střižen na PC. Dnes už existuje obrovské množství metod ukládání obrazu na nejrůznější média v různých formátech. Je až zarážející, že technologie, která přenáší obrazový obsah do domácností a reprodukuje ho, se až do nedávna téměř nezměnila.

„Kdysi“ vznikla televize, jejíž vysílání nahradilo digitální vlastně téměř včera. Jenže ho nenahradilo zcela. Zdroji signálu, nebo zařízení pro zpracování v celém řetězci jsou i dnes „klasické“ přístroje.  Aby byl obraz skutečně „čistý“, ( jak někteří s oblibou říkají.  (Mám  vole fůůlhádéčko. ), musí být celý řetězec plně ve formátu FullHD (1080P).  To P je dost důležité, protože se jedná o celé snímky.

I když mám tedy super low cost FullHD z Makra a chytám to DVB-T , stejně to je nějaký divný, protože se vysílá z analogového zdroje, nebo signál prošel přes nějaké „analogové“ zařízení. Analogové v uvozovkách, protože obraz může být sice vnitřně digitalizován, ale má parametry (rozlišení, snímkovou frekvenci) analogového standardu.

Budu silně zjednodušovat, aby to bylo alespoň trochu přehledné , i pro někoho, kdo se s tím setká poprvé.

Rozlišení „klasického“ obrazu je 768×576 a zabijte mě, jestli sem se spletl (kdysi sem uměl všechno z paměti, teď mi to nepřijde důležité). U nás je obraz složen s 2×25 půlsnímků. Cca 24 snímků za vteřinu po sobě následujících lidské oko vnímá jako plynulý pohyb. 50hz je frekvence elektrické sítě. Paprsek jel po obrazovce směrem dolů, kdy vykreslil každou lichou řádku a následně nahoru, kdy vykreslil každou sudou. Obraz byl tak složen z 50 půlsnímků.

Do signálů jsou pak zakódovány informace o jasu, barvě a časové synchronizaci. Pohádka o smíchání všech informací platí pro vysílání. (Vysokofrekvenční přenos, který je vysílán na dálku) Pro přenosovou cestu, nebo třeba vaše zaprášené video, nebo PC kartu s TV výstupem to platit nemusí, protož nízkofrekvenční přenos na kratší vzdálenosti může využívat oddělených vodičů pro jas, barvu (nebo každou složku barvy) a čas zvlášť.

Nejdůležitější pro náš příklad je to, že obraz může být buď prokládaný, nebo neprokládaný. Tedy složený z 25 celých, nebo 50 půl snímků. Pro ty, kteří disponují televizí 100hz 120hz a podobně je to ještě větší hell, protože elektronika té bedny nám obraz nakurví podle svého. Každá obrazovka má podle typu ještě nějakou setrvačnost a to mnohdy jinou na krajích a jinou ve středu.  No a jinou pro tmavé a pro světlé scény, pro různé barvy a možná i denní dobu, co já vím, jak to za ty prachy zrovna vyjde.

Taková vsuvka….. každá řekněme třeba rasa má jiné barevné cítění, proto se barevné podání různých značek liší podle toho, odkud pocházení  a vždycky je to to správné podání barev. Pokud nemáte SONY z Makra s obrazovkami pro východní trhy, montovanými v Rusku, nebude to tak zlé.

Teď bych vám mohl popsat základní metody komprese obrazu, ale hodíme na to bobek, třeba to půjde za běhu. Takže sranda musí být i kdyby tátu věšeli. Máme tu obraz z jedné „ultrakvalitní“ dálniční kamery (popravdě, lepší kvalitu má Axis za 4000,-) uložený ve ztrátové kompresi kdesi na internetu. Ten obraz sem si dovolil stáhnout v podstatě ve stejném formátu, v jakém byl uložen.

Rozdělíme si to na body.

1. Kamera obraz zachytila, zpracovala a poslala.
Podle toho jak se na nás tváří a jak později reaguje na změny scény ty vypadá  CBR (Konstantní bitrate).  Vychází z toho, že na odeslání obrazu je vyhrazeno určité přenosové pásmo.  Záleží ovšem na tom, jak velká část scény se mění.  Při relativně malé změně je nutné uložit a odeslat informací méně, než při změně velké.  Při takové změně obrazu, kdy je pro zachování podrobností potřeba větší tok, než je disposici se prostě podrobnosti ztratí. Jenže zachytila kamera opravdu v CBR, nebo s CBR pracovalo až zařízení, které obraz dále zpracovalo?
2. Nějaký lulan vzal uložený záznam, který byl při troše štěstí zaznamenán stejnou metodou komprese, stejným rozlišením a snímkovou frekvencí, jak ho kamera poslala a předhodil jej novinářským onucím.
3. Onuce vzala záznam. Cosi s ním provedla, přičemž do něj domalovala dvě dementní červená kola, doplnila úchylným superkomentářem a uložila v jiném formátu. Nakonec ho převedla zase do jiného formátu a pověsila na iprima, nebo co je to za humus.
4. Video jsme dostali do pazourů a snažíme se činit závěry.

Ať už byla ale sled událostí jakýkoli, máme několik informací, o které se můžeme opřít.

Asi nejdůležitější je tvrzení, že pokud je obraz nějakým způsobem různými převody namrven,  bude namrven v průběhu jedné sekvence z jednoho zdroje stejně.
Za jednu sekvenci považujeme jeden záběr z jednoho zdroje. Pokud jsou tam dva rudé kruhy, může se stát, že sw, který je tam dopočítal, rozhodil i výsledný obraz tak, že v okamžiku, kdy tam jsou a kdy tam nejsou, může mít jiné parametry. Jakékoli údaje, ať jde o dementní malůvky duševně choré osoby, nebo time kód, (který mimochodem nemusela vložit kamera, ale až následné záznamové zařízení) ovlivní naše vnímání obsahu.

Tady například jedou dva červené kruhy vedle sebe. Jsou výrazné a jejich velikost se se vzrůstající vzdáleností nemění. To je samozřejmě průšvih jak hrom. K tomu nám běží timekód, který má uklidňující pravidelnost i kdyby se ve zbytku obrazu děli digitání orgie.

Všechny ostré snímky

Tahle zábava spočívá v určení toho, které snímky pocházení pravděpodobně ze zdroje, a které jsou dopočítány. Ostrý snímek je přibližně každý Xtý. Správně, nemá to být přibližně. A protože snímkové frekvence podléhají standardizaci, ukazuje to na snímkovou frekvenci  15FPS. To jsem si nevycucal z prstu. Je to prostě polovina z 30, což je běžná frekvence ve Státech.

Pokud takové video proženu přes jejich zpracování, bude to relativně krásné, protože přesně každý první bude originál a každý druhý dopočítaný.
Jenže jak říká jeden učitel: „… Mládí nám tu randí…  ať počítám jak počítám jeden dva no…??“  Tak nakonec minimálně jeden nám tu schází. A kdepak schází? Schází v místě, kde nás to nejvíc zajímá.

Jak se to jenom mohlo stát? Nemusel to být úmysl, ale výsledek je stejný. V daném místě, jsou rozmazané snímky rozmazané pořádně.

Nejde z nich určit vůbec nic. Jsou to opravdu jen šmouhy. Ty ostré jsou asi 3. Že jsou ostré neznamená, že jsou použitelné. Objekty na nich jsou ve značné vzdálenosti a deformované.

Když vidíme věc na jednom místě a pak jí o 1/25 vteřinu vidíme o kus jinde a po 1/25 vteřině zase, mozek nám to přehraje jako velice rychlý pohyb.

Když v pohybu vypadne snímek, nebo pár snímků, tak, že následují až další a nikoli časová prodleva. Mozek nám prostě řekne, že předmět zrychlil.

Ztrátová komprese je pěkná svině a způsobí to, že pomalu se pohybující objekty jsou ostřejší a mají větší míru podrobností. Protišumový filtr (noise remover) a někdy redukce artefaktů (to jsou ty hnusné otřepy na hranách věcí) je pak prase, které jde a dokurví  podrobnosti. Všechno co se mu zdá jako šum (například kouř z výfuku) odfiltruje.   Komprese se chytí nově nalezeného tvaru, a věci dostanou nečekaně nový rozměr.

Co nám udělá převod z formátu do formátu, který zejména při zařazení analogového členu sprostě dopočítá rozdíl mezi snímkem 1 a 4. Doplní 2 a 3 tak, že to tam prostě je (i když rozmazané.) Nemáme podle čeho určit čas, čas plyne zcela jinak, než ve skutečnosti. Když nevíte, který snímek je dopočítaný a který tam prostě není vůbec, není se čeho chytit. Při běžném pozorování máte smůlu.

Ještě si něco povíme o úhlu záběru.

Že jsou předměty blíž větší a dál menší si asi nemusíme povídat, nejsme v pomocné škole. Jsou-li kroužky pořád stejně velké je to neslučitelné s realitou, chápeme to, ale mozku to nevysvětlíte. Stejně jako mu nevysvětlíte, slavné optické klamy.

První auto, které přejíždí do pravého pruhu, přejíždí v mnohem menší vzdálenosti a po obrazovce nám urazí přibližně dvojnásobek dráhy. Mozek vše bezděky převede na vzdálenost mezi dvěma pruhy. Jenže ono urazí i vzdálenost vpřed, která je ještě dobře pozorovatelná.

Superb přejíždí z pruhu do pruhu ve větší vzdálenosti.

Sledujeme neustálý pohyb vpřed všech automobilů na silnici.

Největší část zorného pole zabírají nejbližší automobily, které se pro nás pohybují vpřed daleko více, než ty vzdálenější. V tomto místě pro nás není dominantní jeho pohyb vpřed, ale jeho boční pohyb. Naopak, proti dvěma slepeným (z nichž ten druhý brzdí na poslední chvíli a zasloužil by léčbu gumovou hadicí ROMO  možná o něco méně, než, ten co jede přiteplený na Superbu), se vpřed hýbe jen velice málo.

Manévr trvající půl vteřiny a obsahující kolik ? Asi 3 „ostré“ snímky ?

Mozek nám zase řekne, že je to vzdálenost z pruhu do pruhu, protože to víme. To jediné teď víme jistě.

Jenže co když netrvá půl vteřiny, ale o 25procent déle?  Co když je k tomu ještě rychlost získaná akcelerací už o cca 20 km/h vyšší a tudíž i rychlost přejetí bude o to vyšší i při stejném natočení volantu? Přitom pohyb vtřed se nám zdá naopak menší a to ne o 25, ale dejme tomu o 50 procent.

Blinkr?

Jestli se nekoukáte moc často na americké filmy, je vám už teď jasné, že ten záblesk brzdových světel z jednoho vozu je tak zhruba maximum, co tem záznam poskytne. Nelze dokázat, že neblikal. Netvrdím, že ano, jen nevidím, že ano a tvrdím, že i kdyby ano, nemusí to být na záznamu vidět.

Jinými slovy.

Na základě tohohle záznamu může úmysl srazit druhé vozidlo ze silnice dovodit jen děd vševěd. Stejně by se kdokoli mohl dívat do kávové sedliny se stejným výsledkem.

Co dovodit jde, že záznam nemá ucelenou kvalitu a průběh a nelze s určitostí srovnat ani rychlost, ani přesnost děje.

Ještě k tomu vidím já svým mozkem z dalších informací , kromě záznamu.

To, že někoho vyfakuju a řvu na něj, že je zasranej kretén atd..  , ještě neznamená, že jdu a propíchnu ho jako buřta.

Kdo z nás si ještě a zejména v autě od plic neulevil a posunkem nenaznačil, jak moc je to individuum co neumí řídit  vypatlané.

Kolikrát to byl jen zdravý vztek a ne nasrání do bezvědomí, ani žíla, ani rudo před očima. Tasíte jedničky zařvete cosi o kreténech a valíte dál.
Aby se dalo zjistit, jestli je někdo hadronovej mozek a něco takového ho může postihnout slouží psychotesty víme?  Tam si s námi hodný pán, co má na rozdíl od nás od toho blázince klíče popovídá a všechno si pečlivě zapíše.

V tomhle případě, řekl, že pohoda. Nevidí v tom problém, mohl by klidně řídit i autobus.

Ne, teď nenarážím na toho deprivanta v poslední diskusi, který si z toho záhadným způsobem dovodil, že snad dělal běžné testy pro autobusáky. Ty opravdu udělá kde kdo.

Superb je prý manažerský vůz.  No já bych si něco takového nekoupil.

Většinou je v tom 1.9TDi s dynamikou chromé želvy.

Jako služebák to má několik výhod. A) Není to až tak nepohodlné jako většina jiných služebních natřásadel , v kterých jezdí nižší kasta B) nezajímá mě co ta předražená herka stála. C) jezdí se s tím do servisu, kde vymění cokoli o čem můžou prohlásit, že se to vyměnit má a ještě dají náhradní vozidlo.

Mazda je v tomhle případě nejnovější verze 323, ale i tak dost staré auto. Motorizaci nevím jistě.  Žádnou dýchavičnou herku nečekejte.  Každopádně rozdíl ve zrychlení ve prospěch Superbu bych se neodvážil přiřknout.  Vzadu má hustý plato s reprákama, bude to „vymazlená“ kára. Co se mi moc vymazlený nezdá, je přední náprava.  Zimní gumy, celkem v pohodě, ale tlumiče bych si tipnul na originál výrobní pás. No nic.

Tak si to zkuste sami. Je na to dost programů, ale pro ilustraci snad bude stačit tenhle
http://www.vcrash.com/

Dejte si tam Superb, Mazdu, Silnici.  Postavte je vedle, dejte jim rychlost jakou uznáte za vhodnou. Do 160km/h. Zrychlení, úhel.  Hezky si je srazte jak to znáte z telky. Kdo dokáže dostat Mazdu bez zásahu do jejího řízení ze silnice jako v bedně, vyhrává zlatého Humla. Můžete brzdit, můžete použít ABS i bez něj, je mi to jedno, ale tohle nedáte.

Příjemnou zábavu.

---

28.11.2010 Vector  

(Zatím nikdo nehlasoval)

402x přečteno