aneb dilatace času a rozměrů při digitálním zpracování obrazu.
To je taková legrační věc. Člověk sice kouká očima, ale vidí mozkem.
Lidské oko je poměrně kvalitní a rafinádovaná serepetička . Zkusíme si
ho srovnat z dnešní kvalitní kamerou.
To je taková legrační věc. Člověk sice kouká očima, ale vidí mozkem.
Lidské oko je poměrně kvalitní a rafinádovaná serepetička . Zkusíme si
ho srovnat z dnešní kvalitní kamerou.
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 768x576 a zabijte mě, jestli sem se
spletl (kdysi sem uměl všechno z paměti, teď mi to nepřijde důležité).
U nás je obraz složen s 2x25 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