Prevodník dĺžky a vzdialenosti Prevodník hmotnosti Prevodník objemu a potravín Objemový prevodník kuchárskych receptov Objemové jednotky a jednotky Prevodník teploty, tlaku, Youngovho modulu energie Prevodník energie a práce Prevodník energie Prevodník síl Prevodník času Prevodník lineárnych rýchlostí Prevodník plochých uhlov Tepelná účinnosť a palivová efektívnosť Systém numerickej premeny Prevodník informácií Meranie množstva Meny Kurzy dámskeho oblečenia a obuvi Veľkosti Pánske odevy a obuv Veľkosti Prevodník uhlovej rýchlosti a rýchlosti Prevodník zrýchlenia Prevodník uhlového zrýchlenia Prevodník uhlového zrýchlenia Prevodník hustoty Merný objemový prevodník Moment prevodníka zotrvačnosti Moment prevodníka sily Prevodník krútiaceho momentu Prevodník špecifickej výhrevnosti (hmotnosti) Prevodník energetickej hustoty a výhrevnosti (objemu) paliva Prevodník rozdielovej teploty Prevodník koeficientov Krivka tepelnej rozťažnosti Prevodník tepelného odporu Prevodník tepelnej vodivosti Prevodník špecifickej tepelnej kapacity Prevodník tepelnej expozície a žiarenia Prevodník hustoty tepelného toku Prevodník tepelného toku Prevodník tepelného toku Prevodník objemového prietoku Prevodník hmotnostného prietoku Prevodník molárneho prietoku Prevodník hmotnostnej koncentrácie Prevodník molárnej koncentrácie Konvertor hmotnosti v roztoku Prevodník roztoku absolútna) viskozita Prevodník kinematickej viskozity Prevodník povrchového napätia Prevodník priepustnosti pár Prevodník hustoty toku vodnej pary Prevodník úrovne zvuku Prevodník citlivosti mikrofónu Prevodník hladiny akustického tlaku (SPL) Prevodník hladiny akustického tlaku s voliteľným referenčným tlakom Prevodník jasu Prevodník svetelnej intenzity Prevodník osvetlenia Počítačová grafika na rozlíšenie prevodníka Optický výkon prevodníka frekvencie a vlnových dĺžok v dioptriách a ohniskovej vzdialenosti vzdialenosť Optický výkon v dioptriách a zväčšenie šošovky (×) Elektrický prevodník náboja Lineárny prevodník hustoty náboja Prevodník hustoty povrchového náboja Prevodník hustoty hromadného náboja Prevodník lineárnej hustoty elektrického prúdu Prevodník hustoty povrchového prúdu Prevodník intenzity povrchového prúdu Prevodník intenzity elektrického poľa Elektrostatický prevodník napätia a napätia Prevodník elektrického odporu elektrický odpor Prevodník elektrickej vodivosti Prevodník elektrickej vodivosti Elektrická kapacita Indukčnosť prevodníka Americký prevodník merača drôtu Úrovne v dBm (dBm alebo dBmW), dBV (dBV), wattoch atď. jednotky Prevodník magnetomotorickej sily Prevodník magnetického poľa Prevodník magnetického toku Prevodník magnetickej indukcie Žiarenie. Rádioaktivita konvertora dávky a absorbovaného ionizujúceho žiarenia. Prevodník rádioaktívneho rozkladu. Žiarenie prevodníka dávky. Prevodník absorbovanej dávky Desatinné predpony Prevodník Prevod dát Typografia a spracovanie obrazu Prevodník jednotiek Prevodník jednotiek dreva Objemový prevod dreva Výpočet molárnej hmotnosti Periodická tabuľka chemických prvkov D. I. Mendeleev

1 megahertz [MHz] \u003d 1 000 000 hertzov [Hz]

Pôvodná hodnota

Prepočítaná hodnota

hertz exahertz petahertz terahertz gigahertz megahertz kilohertz hektohertz dekahertz decigertz santigertz millihertz mikrohertz nanohertz picohertz femtohertz attohertz cykly za sekundu vlnová dĺžka v km v dekametroch vlnová dĺžka v metroch vlnová dĺžka v decimetroch vlnová dĺžka v centimetroch vlnová dĺžka v milimetroch vlnová dĺžka v mikrometroch

Americký drôtený prierez

Viac o frekvencii a vlnovej dĺžke

Všeobecné informácie

Frekvencia

Frekvencia je veličina, ktorá meria, ako často sa určitý periodický proces opakuje. Vo fyzike sa frekvencia používa na popísanie vlastností vlnových procesov. Vlnová frekvencia - počet úplných cyklov vlnového procesu za jednotku času. Jednotkou frekvencie SI je hertz (Hz). Jeden hertz sa rovná jednej vibrácii za sekundu.

Vlnová dĺžka

V prírode existuje veľa rôznych druhov vĺn, od morských vĺn vyvolaných vetrom až po elektromagnetické vlny. Vlastnosti elektromagnetických vĺn závisia od vlnovej dĺžky. Takéto vlny sú rozdelené do niekoľkých typov:

• Gama lúče s vlnovou dĺžkou až 0,01 nanometra (nm).
• Röntgenové lúče s vlnovou dĺžkou 0,01 nm až 10 nm.
• Vlny ultrafialovéktoré majú dĺžku 10 až 380 nm. Nie sú ľudským okom viditeľné.
• Zapáľte sa viditeľná časť spektra s vlnovou dĺžkou 380–700 nm.
• Pre človeka neviditeľné infra červená radiácia s vlnovou dĺžkou od 700 nm do 1 milimetra.
• Po infračervených vlnách nasleduje mikrovlnná rúra, s vlnovou dĺžkou od 1 milimetra do 1 metra.
• Najdlhší - rádiové vlny... Ich dĺžka začína od 1 metra.

Tento článok je o elektromagnetickom žiarení, najmä o svetle. V ňom budeme diskutovať o tom, ako vlnová dĺžka a frekvencia ovplyvňujú svetlo vrátane viditeľného spektra, ultrafialového a infračerveného žiarenia.

Elektromagnetická radiácia

Elektromagnetické žiarenie je energia, ktorej vlastnosti sú podobné vlastnostiam vĺn a častíc. Táto vlastnosť sa nazýva dualita vlnových častíc. Elektromagnetické vlny pozostávajú z magnetickej vlny a elektrickej vlny na ňu kolmej.

Energia elektromagnetického žiarenia je výsledkom pohybu častíc nazývaných fotóny. Čím vyššia je frekvencia žiarenia, tým sú aktívnejší a tým viac škody môžu spôsobiť bunkám a tkanivám živých organizmov. Je to preto, že čím vyššia je frekvencia žiarenia, tým viac energie nesú. Veľká energia im umožňuje meniť molekulárnu štruktúru látok, na ktoré pôsobia. Preto sú ultrafialové, röntgenové a gama žiarenie také škodlivé pre zvieratá a rastliny. Obrovská časť tohto žiarenia je vo vesmíre. Je tiež prítomný na Zemi, a to napriek skutočnosti, že ozónová vrstva atmosféry okolo Zeme väčšinu blokuje.

Elektromagnetické žiarenie a atmosféra

Zemská atmosféra prenáša elektromagnetické žiarenie iba na určitej frekvencii. Väčšina gama lúčov, röntgenových lúčov, ultrafialového svetla, časti infračerveného žiarenia a dlhých rádiových vĺn je blokovaná zemskou atmosférou. Atmosféra ich pohlcuje a nenecháva ich ísť ďalej. Časť elektromagnetických vĺn, najmä žiarenie v krátkovlnnom rozsahu, sa odráža od ionosféry. Všetko ostatné žiarenie dopadá na povrch Zeme. V horných vrstvách atmosféry, teda ďalej od povrchu Zeme, je viac žiarenia ako v spodných vrstvách. Čím vyššia, tým nebezpečnejšia je prítomnosť živých organizmov bez ochranných oblekov.

Atmosféra prepúšťa malé množstvo ultrafialového svetla na Zem a je škodlivá pre pokožku. Ľudia sa spália na slnku a môžu dokonca ochorieť na rakovinu kože. Na druhej strane, niektoré lúče prepúšťané atmosférou sú prospešné. Napríklad v astronómii sa používajú infračervené lúče, ktoré dopadajú na povrch Zeme - infračervené teleskopy sledujú infračervené lúče emitované astronomickými objektmi. Čím vyššie od povrchu Zeme, tým viac infračerveného žiarenia, preto sú ďalekohľady často inštalované na vrcholkoch hôr a v iných nadmorských výškach. Niekedy sú vysielané do vesmíru na zlepšenie viditeľnosti infračervených lúčov.

Vzťah medzi frekvenciou a vlnovou dĺžkou

Frekvencia a vlnová dĺžka sú navzájom nepriamo úmerné. To znamená, že s nárastom vlnovej dĺžky klesá frekvencia a naopak. Je ľahké si to predstaviť: ak je frekvencia oscilácií vlnového procesu vysoká, potom je čas medzi osciláciami oveľa kratší ako vo vlnách, ktorých frekvencia oscilácií je menšia. Ak si predstavíte vlnu na grafe, potom bude vzdialenosť medzi jej vrcholmi menšia, tým viac oscilácií za určité časové obdobie urobí.

Na určenie rýchlosti šírenia vlny v médiu je potrebné vynásobiť frekvenciu vlny jej dĺžkou. Elektromagnetické vlny vo vákuu sa šíria vždy rovnakou rýchlosťou. Táto rýchlosť sa nazýva rýchlosť svetla. Rovná sa 299 & nbsp792 & nbsp458 metrov za sekundu.

Lesk

Viditeľné svetlo sú elektromagnetické vlny frekvencie a dĺžky, ktoré určujú jeho farbu.

Vlnová dĺžka a farba

Najkratšia vlnová dĺžka viditeľného svetla je 380 nanometrov. Je fialová, nasleduje modrá a azúrová, potom zelená, žltá, oranžová a nakoniec červená. Biele svetlo pozostáva zo všetkých farieb naraz, to znamená, že biele objekty odrážajú všetky farby. Vidno to na hranole. Svetlo vstupujúce do nej je lomené a usporiadané do pruhu farieb v rovnakom poradí ako v dúhe. Táto postupnosť je od farieb s najkratšou vlnovou dĺžkou po najdlhšiu. Závislosť rýchlosti šírenia svetla v hmote od vlnovej dĺžky sa nazýva disperzia.

Podobným spôsobom sa formuje dúha. Vodné kvapky rozptýlené v atmosfére po daždi sa správajú ako hranol a lámu každú vlnu. Farby dúhy sú také dôležité, že v mnohých jazykoch existujú mnemotechnické pomôcky, to znamená technika zapamätania si farieb dúhy, tak jednoduchá, že si ich pamätajú aj deti. Mnoho rusky hovoriacich detí vie, že „Každý poľovník chce vedieť, kde bažant sedí.“ Niektorí ľudia si vymýšľajú svoje vlastné mnemotechnické pomôcky, čo je pre deti obzvlášť užitočné. Pretože keď prídu s vlastnou metódou zapamätania si farieb dúhy, rýchlejšie si ich zapamätajú.

Svetlo, na ktoré je ľudské oko najcitlivejšie, je zelené, s vlnovou dĺžkou 555 nm vo svetelnom prostredí a 505 nm za súmraku a tmy. Nie všetky zvieratá dokážu rozlíšiť farby. Napríklad u mačiek nie je vyvinuté farebné videnie. Na druhej strane, niektoré zvieratá vidia farby oveľa lepšie ako ľudia. Napríklad niektoré druhy vidia ultrafialové a infračervené svetlo.

Odraz svetla

Farba objektu je určená vlnovou dĺžkou svetla odrážaného od jeho povrchu. Biele objekty odrážajú všetky vlny viditeľného spektra, zatiaľ čo čierne naopak všetky vlny pohlcujú a neodrážajú nič.

Jedným z prírodných materiálov s vysokým koeficientom disperzie je diamant. Správne brúsené diamanty odrážajú svetlo od vonkajšieho aj vnútorného okraja a lomia ho rovnako ako hranol. V takom prípade je dôležité, aby sa väčšina tohto svetla odrážala smerom nahor k oku, a nie napríklad dole, do rámčeka, kde ho nie je viditeľné. Vďaka vysokej disperzii diamanty veľmi krásne svietia na slnku a pod umelým svetlom. Sklo brúsené ako diamant tiež svieti, ale nie toľko. Je to tak kvôli tomu, že diamanty svojím chemickým zložením odrážajú svetlo oveľa lepšie ako sklo. Uhly použité pri rezaní diamantov majú veľký význam, pretože príliš ostré alebo príliš tupé rohy buď zabraňujú odrazu svetla od vnútorných stien, alebo odrážajú svetlo do nastavenia, ako je to znázornené na obrázku.

Spektroskopia

Na stanovenie chemického zloženia látky sa niekedy používa spektrálna analýza alebo spektroskopia. Táto metóda je obzvlášť dobrá, ak nie je možné vykonať chemickú analýzu látky priamou prácou s ňou, napríklad pri určovaní chemického zloženia hviezd. Keď viete, aký druh elektromagnetického žiarenia telo absorbuje, môžete určiť, z čoho pozostáva. Absorpčná spektroskopia, ktorá je jednou z vetiev spektroskopie, určuje, ktoré žiarenie absorbuje telo. Takúto analýzu je možné vykonať na diaľku, preto sa často používa v astronómii, ako aj pri práci s jedovatými a nebezpečnými látkami.

Stanovenie prítomnosti elektromagnetického žiarenia

Viditeľné svetlo, ako každé elektromagnetické žiarenie, je energia. Čím viac energie sa emituje, tým ľahšie je toto žiarenie merať. Množstvo vyžarovanej energie klesá so zvyšovaním vlnovej dĺžky. Videnie je možné práve preto, že ľudia a zvieratá rozpoznávajú túto energiu a vnímajú rozdiel medzi žiarením rôznych vlnových dĺžok. Elektromagnetické žiarenie rôznych dĺžok oko vníma ako rôzne farby. Podľa tohto princípu pracujú nielen oči zvierat a ľudí, ale aj technológie vytvorené ľuďmi na spracovanie elektromagnetického žiarenia.

Viditeľné svetlo

Ľudia a zvieratá vidia širokú škálu elektromagnetického žiarenia. Reaguje na to napríklad väčšina ľudí a zvierat viditeľné svetloa niektoré zvieratá sú tiež vystavené ultrafialovému a infračervenému žiareniu. Schopnosť rozlišovať farby - nie u všetkých zvierat - niektoré vidia iba rozdiel medzi svetlými a tmavými povrchmi. Náš mozog určuje farbu nasledovne: fotóny elektromagnetického žiarenia vstupujú do oka na sietnici a pri jej prechode excitujú kužele, fotoreceptory oka. Vďaka tomu sa nervovým systémom prenáša signál do mozgu. Okrem kužeľov majú oči aj ďalšie fotoreceptory, tyčinky, ale nedokážu rozlíšiť farby. Ich účelom je určiť jas a intenzitu svetla.

V oku je zvyčajne niekoľko druhov kužeľov. U ľudí existujú tri typy, z ktorých každý absorbuje fotóny svetla v špecifických vlnových dĺžkach. Pri ich absorpcii nastáva chemická reakcia, v dôsledku ktorej do mozgu vstupujú nervové impulzy s informáciami o vlnovej dĺžke. Tieto signály sú spracovávané vizuálnou kôrou. Toto je časť mozgu zodpovedná za vnímanie zvuku. Každý typ kužeľa je zodpovedný iba za vlny s určitou dĺžkou, takže na získanie úplného obrazu o farbe sa informácie získané zo všetkých kužeľov spoja.

Niektoré zvieratá majú ešte viac druhov šišiek ako ľudia. Takže napríklad u niektorých druhov rýb a vtákov existuje štyri až päť druhov. Je zaujímavé, že niektoré zvieracie samice majú viac druhov šišiek ako muži. Niektoré vtáky, napríklad čajky, ktoré lovia korisť vo vode alebo na vode, majú vo vnútri kužeľov žlté alebo červené kvapôčky oleja, ktoré fungujú ako filter. To im pomáha vidieť viac farieb. Oči plazov sú podobne usporiadané.

Infračervené svetlo

U hadov, na rozdiel od ľudí, nielen vizuálne receptory, ale aj citlivé orgány, na ktoré reagujú infra červená radiácia... Pohlcujú energiu infračervených lúčov, to znamená, že reagujú na teplo. Niektoré zariadenia, napríklad okuliare na nočné videnie, reagujú aj na teplo generované infračerveným žiaričom. Takéto zariadenia sa používajú v armáde, ako aj na zaistenie bezpečnosti a ochrany priestorov a území. Zvieratá, ktoré vidia infračervené svetlo, a zariadenia, ktoré ho dokážu rozpoznať, vidia nielen objekty, ktoré sa v danom okamihu nachádzajú v ich zornom poli, ale aj stopy po predmetoch, zvieratách alebo ľuďoch, ktoré tam už boli, ak ich je príliš veľa veľa času. Napríklad hady je možné spozorovať, ak hlodavce vyhĺbili dieru v zemi, a policajti pomocou prístrojov na nočné videnie dokážu zistiť, či sa v zemi nedávno neukrývali stopy po trestnom čine, ako sú peniaze, drogy alebo niečo iné. Zariadenia na záznam infračerveného žiarenia sa používajú v ďalekohľadoch, ako aj na kontrolu tesnosti kontajnerov a kamier. S ich pomocou je dobre viditeľné miesto úniku tepla. V medicíne sa na diagnostiku používajú infračervené obrazy. V histórii umenia - určiť, čo je zobrazené pod vrchnou farbou. Na stráženie priestorov sa používajú prístroje na nočné videnie.

Ultrafialové svetlo

Niektoré ryby vidia ultrafialové svetlo... Ich oči obsahujú pigment, ktorý je citlivý na ultrafialové lúče. Rybia koža obsahuje oblasti, ktoré odrážajú ultrafialové svetlo, ktoré je pre ľudí a iné zvieratá neviditeľné - čo sa v živočíšnej ríši často používa na označenie pohlavia zvierat, ako aj na spoločenské účely. Niektoré vtáky vidia aj ultrafialové svetlo. Táto zručnosť je obzvlášť dôležitá v období párenia, keď vtáky hľadajú potenciálnych kamarátov. Povrchy niektorých rastlín tiež dobre odrážajú UV svetlo a schopnosť ich vidieť pomáha pri hľadaní potravy. Okrem rýb a vtákov vidia ultrafialové svetlo aj niektoré plazy, napríklad korytnačky, jašterice a zelené leguány (na obrázku).

Ľudské oko rovnako ako oči zvierat absorbuje ultrafialové svetlo, ale nedokáže ho spracovať. U ľudí ničí očné bunky, najmä v rohovke a šošovke. To zase spôsobuje rôzne choroby až slepotu. Napriek skutočnosti, že ultrafialové svetlo je škodlivé pre videnie, je potrebné malé množstvo, aby ho ľudia a zvieratá mohli produkovať vitamín D. Ultrafialové žiarenie, podobne ako infračervené, sa používa v mnohých priemyselných odvetviach, napríklad v medicíne na dezinfekciu, v astronómii na pozorovanie hviezd a iných objektov. a v chémii na tuhnutie kvapalných látok, ako aj na vizualizáciu, to znamená vytvárať diagramy distribúcie látok v určitom priestore. Pomocou ultrafialového svetla sa zistia falošné bankovky a preukazy, ak sa na ne majú tlačiť znaky špeciálnym atramentom, ktorý je možné rozpoznať pomocou ultrafialového svetla. V prípade falšovania dokumentov UV lampa nie vždy pomôže, pretože zločinci niekedy použijú skutočný dokument a nahradia na ňom fotografiu alebo iné informácie, aby zostali značky pre UV žiarovky. Existuje ešte mnoho ďalších spôsobov použitia UV žiarenia.

Farbosleposť

Niektorí ľudia nie sú schopní rozlíšiť farby kvôli vizuálnym chybám. Tento problém sa nazýva farebná slepota alebo farebná slepota po osobe, ktorá prvýkrát opísala túto vlastnosť videnia. Niekedy ľudia nevidia iba farby na určitej vlnovej dĺžke a niekedy nevidia farby vôbec. Príčinou sú často nedostatočne vyvinuté alebo poškodené fotoreceptory, ale v niektorých prípadoch je problémom poškodenie dráhy nervového systému, napríklad vo vizuálnej kôre mozgu, kde sa spracúvajú farebné informácie. V mnohých prípadoch táto podmienka spôsobuje ľuďom a zvieratám nepríjemnosti a problémy, ale niekedy je neschopnosť rozlíšiť farby výhodou. Potvrdzuje to skutočnosť, že napriek dlhým rokom evolúcie nie je farebné videnie vyvinuté u mnohých zvierat. Ľudia a zvieratá, ktoré sú farboslepé, môžu napríklad dobre vidieť maskovanie iných zvierat.

Napriek výhodám farebnej slepoty sa to v spoločnosti považuje za problém a pre ľudí s farebnou slepotou je cesta k niektorým profesiám uzavretá. Zvyčajne nemôžu získať úplné práva na lietanie bez obmedzení. V mnohých krajinách majú vodičské preukazy pre týchto ľudí aj obmedzenia a v niektorých prípadoch nemôžu získať preukaz vôbec. Preto si nemôžu vždy nájsť prácu, kde by potrebovali viesť auto, lietadlo a iné vozidlá. Tiež je pre nich ťažké nájsť zamestnanie, kde je veľmi dôležitá schopnosť identifikovať a používať farby. Napríklad pre nich je ťažké stať sa návrhármi alebo pracovať v prostredí, kde sa ako signál používa farba (napríklad o nebezpečenstve).

V súčasnosti sa pracuje na vytvorení priaznivejších podmienok pre ľudí so slepotou. Napríklad existujú tabuľky, v ktorých farby zodpovedajú znakom, a v niektorých krajinách sa tieto znaky používajú spolu s farbou v kanceláriách a na verejných miestach. Niektorí dizajnéri nepoužívajú alebo neobmedzujú použitie farieb na sprostredkovanie dôležitých informácií vo svojej práci. Namiesto farieb alebo spolu s nimi používajú na zvýraznenie informácií jas, text a ďalšie spôsoby, aby aj ľudia, ktorí nedokážu rozlíšiť farby, mohli úplne prijať informácie sprostredkované návrhárom. Ľudia s farebnou slepotou vo väčšine prípadov nerozlišujú medzi červenou a zelenou, preto návrhári niekedy nahradia kombináciu „červená \u003d nebezpečenstvo, zelená \u003d v poriadku“ červenou a modrou farbou. Väčšina operačných systémov vám tiež umožňuje prispôsobiť farby tak, aby ľudia s farebnou slepotou videli všetko.

Farba v strojovom videní

Farebné strojové videnie je rýchlo sa rozvíjajúcim odvetvím umelej inteligencie. Donedávna väčšina prác v tejto oblasti prebiehala s monochromatickými obrázkami, v súčasnosti však čoraz viac vedeckých laboratórií pracuje s farbami. Niektoré algoritmy na prácu s monochromatickými obrázkami sa používajú aj na spracovanie farebných obrázkov.

Aplikácia

Strojové videnie sa používa v mnohých priemyselných odvetviach, napríklad v riadení robotov, samoriadiacich automobilov a leteckých dopravných prostriedkov bez posádky. Je užitočný v oblasti bezpečnosti, napríklad pri identifikácii osôb a objektov z fotografií, pri prehľadávaní databáz, pri sledovaní pohybu objektov v závislosti od ich farby atď. Určenie polohy pohybujúcich sa objektov umožňuje počítaču určiť smer pohľadu osoby alebo sledovať pohyb automobilov, osôb, rúk a iných objektov.

Pre správnu identifikáciu neznámych predmetov je dôležité vedieť o ich tvare a ďalších vlastnostiach, informácie o farbe však nie sú až také dôležité. Pri práci so známymi predmetmi naopak farba pomáha rýchlejšie ich rozpoznať. Práca s farbami je tiež pohodlná, pretože farebné informácie je možné získať aj z obrázkov s nízkym rozlíšením. Rozpoznanie tvaru objektu, na rozdiel od farby, si vyžaduje vysoké rozlíšenie. Práca s farbou namiesto tvaru objektu môže znížiť čas na spracovanie obrazu a spotrebovať menej počítačových zdrojov. Farba pomáha rozpoznávať objekty rovnakého tvaru a dá sa tiež použiť ako signál alebo značka (napríklad červená predstavuje signál nebezpečenstva). V takom prípade nemusíte rozpoznať tvar tohto znaku alebo text na ňom napísaný. Na webe YouTube je veľa zaujímavých príkladov použitia farebného videnia.

Farebné spracovanie informácií

Fotografie spracované počítačom buď nahrajú používatelia, alebo zhotovuje zabudovaný fotoaparát. Proces digitálnej fotografie a natáčania videa je dobre zvládnutý, ale spracovanie týchto obrázkov, najmä farebných, je spojené s mnohými ťažkosťami, z ktorých mnohé ešte neboli vyriešené. Je to spôsobené tým, že farebné videnie u ľudí a zvierat je veľmi zložité a nie je ľahké vytvoriť počítačové videnie podobné ľudskému. Vízia, podobne ako sluch, je založená na prispôsobení sa prostrediu. Vnímanie zvuku závisí nielen od frekvencie, akustického tlaku a doby trvania zvuku, ale aj od prítomnosti alebo neprítomnosti iných zvukov v prostredí. Tak je to aj s víziou - vnímanie farby závisí nielen od frekvencie a vlnovej dĺžky, ale aj od charakteristík prostredia. Napríklad farby okolitých objektov ovplyvňujú naše vnímanie farieb.

Z evolučného hľadiska sú také úpravy potrebné, aby sme si zvykli na naše prostredie a prestali venovať pozornosť nepodstatným prvkom, ale aby sme svoju plnú pozornosť upriamili na to, čo sa v prostredí mení. To je nevyhnutné, aby sa uľahčilo spozorovanie predátorov a hľadanie potravy. Niekedy sa vďaka tejto adaptácii vyskytujú optické ilúzie. Napríklad v závislosti od farby okolitých objektov vnímame odlišne farbu dvoch telies, aj keď odrážajú svetlo s rovnakou vlnovou dĺžkou. Obrázok ukazuje príklad takejto optickej ilúzie. Hnedý štvorec v hornej časti obrázka (druhý riadok, druhý stĺpec) sa javí svetlejší ako hnedý štvorec v dolnej časti obrázka (piaty riadok, druhý stĺpec). V skutočnosti sú ich farby rovnaké. Aj keď to vieme, stále ich vnímame ako rôzne farby. Pretože naše vnímanie farieb je také zložité, je pre programátorov ťažké popísať všetky tieto nuansy v algoritmoch strojového videnia. Napriek týmto ťažkostiam sme v tejto oblasti už dosiahli veľa.

Články prevodníka jednotiek upravil a ilustroval Anatolij Zolotkov

Je pre vás ťažké preložiť jednotku merania z jedného jazyka do druhého? Kolegovia sú pripravení vám pomôcť. Pošlite otázku na TCTerms a do niekoľkých minút dostanete odpoveď.

Prevodník dĺžky a vzdialenosti Prevodník hmotnosti Prevodník objemu a potravín Objemový prevodník kuchárskych receptov Objemové jednotky a jednotky Prevodník teploty, tlaku, Youngovho modulu energie Prevodník energie a práce Prevodník energie Prevodník síl Prevodník času Prevodník lineárnych rýchlostí Prevodník plochých uhlov Tepelná účinnosť a palivová efektívnosť Systém numerickej premeny Prevodník informácií Meranie množstva Meny Kurzy dámskeho oblečenia a obuvi Veľkosti Pánske odevy a obuv Veľkosti Prevodník uhlovej rýchlosti a rýchlosti Prevodník zrýchlenia Prevodník uhlového zrýchlenia Prevodník uhlového zrýchlenia Prevodník hustoty Merný objemový prevodník Moment prevodníka zotrvačnosti Moment prevodníka sily Prevodník krútiaceho momentu Prevodník špecifickej výhrevnosti (hmotnosti) Prevodník energetickej hustoty a výhrevnosti (objemu) paliva Prevodník rozdielovej teploty Prevodník koeficientov Krivka tepelnej rozťažnosti Prevodník tepelného odporu Prevodník tepelnej vodivosti Prevodník špecifickej tepelnej kapacity Prevodník tepelnej expozície a žiarenia Prevodník hustoty tepelného toku Prevodník tepelného toku Prevodník tepelného toku Prevodník objemového prietoku Prevodník hmotnostného prietoku Prevodník molárneho prietoku Prevodník hmotnostnej koncentrácie Prevodník molárnej koncentrácie Konvertor hmotnosti v roztoku Prevodník roztoku absolútna) viskozita Prevodník kinematickej viskozity Prevodník povrchového napätia Prevodník priepustnosti pár Prevodník hustoty toku vodnej pary Prevodník úrovne zvuku Prevodník citlivosti mikrofónu Prevodník hladiny akustického tlaku (SPL) Prevodník hladiny akustického tlaku s voliteľným referenčným tlakom Prevodník jasu Prevodník svetelnej intenzity Prevodník osvetlenia Počítačová grafika na rozlíšenie prevodníka Optický výkon prevodníka frekvencie a vlnových dĺžok v dioptriách a ohniskovej vzdialenosti vzdialenosť Optický výkon v dioptriách a zväčšenie šošovky (×) Elektrický prevodník náboja Lineárny prevodník hustoty náboja Prevodník hustoty povrchového náboja Prevodník hustoty hromadného náboja Prevodník lineárnej hustoty elektrického prúdu Prevodník hustoty povrchového prúdu Prevodník intenzity povrchového prúdu Prevodník intenzity elektrického poľa Elektrostatický prevodník napätia a napätia Prevodník elektrického odporu elektrický odpor Prevodník elektrickej vodivosti Prevodník elektrickej vodivosti Elektrická kapacita Indukčnosť prevodníka Americký prevodník merača drôtu Úrovne v dBm (dBm alebo dBmW), dBV (dBV), wattoch atď. jednotky Prevodník magnetomotorickej sily Prevodník magnetického poľa Prevodník magnetického toku Prevodník magnetickej indukcie Žiarenie. Rádioaktivita konvertora dávky a absorbovaného ionizujúceho žiarenia. Prevodník rádioaktívneho rozkladu. Žiarenie prevodníka dávky. Prevodník absorbovanej dávky Desatinné predpony Prevodník Prevod dát Typografia a spracovanie obrazu Prevodník jednotiek Prevodník jednotiek dreva Objemový prevod dreva Výpočet molárnej hmotnosti Periodická tabuľka chemických prvkov D. I. Mendeleev

1 gigahertz [GHz] \u003d 1 000 000 000 hertzov [Hz]

Pôvodná hodnota

Prepočítaná hodnota

hertz exahertz petahertz terahertz gigahertz megahertz kilohertz hektohertz dekahertz decigertz santigertz millihertz mikrohertz nanohertz picohertz femtohertz attohertz cykly za sekundu vlnová dĺžka v km v dekametroch vlnová dĺžka v metroch vlnová dĺžka v decimetroch vlnová dĺžka v centimetroch vlnová dĺžka v milimetroch vlnová dĺžka v mikrometroch

Hladina akustického tlaku

Viac o frekvencii a vlnovej dĺžke

Všeobecné informácie

Frekvencia

Frekvencia je veličina, ktorá meria, ako často sa určitý periodický proces opakuje. Vo fyzike sa frekvencia používa na popísanie vlastností vlnových procesov. Vlnová frekvencia - počet úplných cyklov vlnového procesu za jednotku času. Jednotkou frekvencie SI je hertz (Hz). Jeden hertz sa rovná jednej vibrácii za sekundu.

Vlnová dĺžka

V prírode existuje veľa rôznych druhov vĺn, od morských vĺn vyvolaných vetrom až po elektromagnetické vlny. Vlastnosti elektromagnetických vĺn závisia od vlnovej dĺžky. Takéto vlny sú rozdelené do niekoľkých typov:

• Gama lúče s vlnovou dĺžkou až 0,01 nanometra (nm).
• Röntgenové lúče s vlnovou dĺžkou 0,01 nm až 10 nm.
• Vlny ultrafialovéktoré majú dĺžku 10 až 380 nm. Nie sú ľudským okom viditeľné.
• Zapáľte sa viditeľná časť spektra s vlnovou dĺžkou 380–700 nm.
• Pre človeka neviditeľné infra červená radiácia s vlnovou dĺžkou od 700 nm do 1 milimetra.
• Po infračervených vlnách nasleduje mikrovlnná rúra, s vlnovou dĺžkou od 1 milimetra do 1 metra.
• Najdlhší - rádiové vlny... Ich dĺžka začína od 1 metra.

Tento článok je o elektromagnetickom žiarení, najmä o svetle. V ňom budeme diskutovať o tom, ako vlnová dĺžka a frekvencia ovplyvňujú svetlo vrátane viditeľného spektra, ultrafialového a infračerveného žiarenia.

Elektromagnetická radiácia

Elektromagnetické žiarenie je energia, ktorej vlastnosti sú podobné vlastnostiam vĺn a častíc. Táto vlastnosť sa nazýva dualita vlnových častíc. Elektromagnetické vlny pozostávajú z magnetickej vlny a elektrickej vlny na ňu kolmej.

Energia elektromagnetického žiarenia je výsledkom pohybu častíc nazývaných fotóny. Čím vyššia je frekvencia žiarenia, tým sú aktívnejší a tým viac škody môžu spôsobiť bunkám a tkanivám živých organizmov. Je to preto, že čím vyššia je frekvencia žiarenia, tým viac energie nesú. Veľká energia im umožňuje meniť molekulárnu štruktúru látok, na ktoré pôsobia. Preto sú ultrafialové, röntgenové a gama žiarenie také škodlivé pre zvieratá a rastliny. Obrovská časť tohto žiarenia je vo vesmíre. Je tiež prítomný na Zemi, a to napriek skutočnosti, že ozónová vrstva atmosféry okolo Zeme väčšinu blokuje.

Elektromagnetické žiarenie a atmosféra

Zemská atmosféra prenáša elektromagnetické žiarenie iba na určitej frekvencii. Väčšina gama lúčov, röntgenových lúčov, ultrafialového svetla, časti infračerveného žiarenia a dlhých rádiových vĺn je blokovaná zemskou atmosférou. Atmosféra ich pohlcuje a nenecháva ich ísť ďalej. Časť elektromagnetických vĺn, najmä žiarenie v krátkovlnnom rozsahu, sa odráža od ionosféry. Všetko ostatné žiarenie dopadá na povrch Zeme. V horných vrstvách atmosféry, teda ďalej od povrchu Zeme, je viac žiarenia ako v spodných vrstvách. Čím vyššia, tým nebezpečnejšia je prítomnosť živých organizmov bez ochranných oblekov.

Atmosféra prepúšťa malé množstvo ultrafialového svetla na Zem a je škodlivá pre pokožku. Ľudia sa spália na slnku a môžu dokonca ochorieť na rakovinu kože. Na druhej strane, niektoré lúče prepúšťané atmosférou sú prospešné. Napríklad v astronómii sa používajú infračervené lúče, ktoré dopadajú na povrch Zeme - infračervené teleskopy sledujú infračervené lúče emitované astronomickými objektmi. Čím vyššie od povrchu Zeme, tým viac infračerveného žiarenia, preto sú ďalekohľady často inštalované na vrcholkoch hôr a v iných nadmorských výškach. Niekedy sú vysielané do vesmíru na zlepšenie viditeľnosti infračervených lúčov.

Vzťah medzi frekvenciou a vlnovou dĺžkou

Frekvencia a vlnová dĺžka sú navzájom nepriamo úmerné. To znamená, že s nárastom vlnovej dĺžky klesá frekvencia a naopak. Je ľahké si to predstaviť: ak je frekvencia oscilácií vlnového procesu vysoká, potom je čas medzi osciláciami oveľa kratší ako vo vlnách, ktorých frekvencia oscilácií je menšia. Ak si predstavíte vlnu na grafe, potom bude vzdialenosť medzi jej vrcholmi menšia, tým viac oscilácií za určité časové obdobie urobí.

Na určenie rýchlosti šírenia vlny v médiu je potrebné vynásobiť frekvenciu vlny jej dĺžkou. Elektromagnetické vlny vo vákuu sa šíria vždy rovnakou rýchlosťou. Táto rýchlosť sa nazýva rýchlosť svetla. Rovná sa 299 & nbsp792 & nbsp458 metrov za sekundu.

Lesk

Viditeľné svetlo sú elektromagnetické vlny frekvencie a dĺžky, ktoré určujú jeho farbu.

Vlnová dĺžka a farba

Najkratšia vlnová dĺžka viditeľného svetla je 380 nanometrov. Je fialová, nasleduje modrá a azúrová, potom zelená, žltá, oranžová a nakoniec červená. Biele svetlo pozostáva zo všetkých farieb naraz, to znamená, že biele objekty odrážajú všetky farby. Vidno to na hranole. Svetlo vstupujúce do nej je lomené a usporiadané do pruhu farieb v rovnakom poradí ako v dúhe. Táto postupnosť je od farieb s najkratšou vlnovou dĺžkou po najdlhšiu. Závislosť rýchlosti šírenia svetla v hmote od vlnovej dĺžky sa nazýva disperzia.

Podobným spôsobom sa formuje dúha. Vodné kvapky rozptýlené v atmosfére po daždi sa správajú ako hranol a lámu každú vlnu. Farby dúhy sú také dôležité, že v mnohých jazykoch existujú mnemotechnické pomôcky, to znamená technika zapamätania si farieb dúhy, tak jednoduchá, že si ich pamätajú aj deti. Mnoho rusky hovoriacich detí vie, že „Každý poľovník chce vedieť, kde bažant sedí.“ Niektorí ľudia si vymýšľajú svoje vlastné mnemotechnické pomôcky, čo je pre deti obzvlášť užitočné. Pretože keď prídu s vlastnou metódou zapamätania si farieb dúhy, rýchlejšie si ich zapamätajú.

Svetlo, na ktoré je ľudské oko najcitlivejšie, je zelené, s vlnovou dĺžkou 555 nm vo svetelnom prostredí a 505 nm za súmraku a tmy. Nie všetky zvieratá dokážu rozlíšiť farby. Napríklad u mačiek nie je vyvinuté farebné videnie. Na druhej strane, niektoré zvieratá vidia farby oveľa lepšie ako ľudia. Napríklad niektoré druhy vidia ultrafialové a infračervené svetlo.

Odraz svetla

Farba objektu je určená vlnovou dĺžkou svetla odrážaného od jeho povrchu. Biele objekty odrážajú všetky vlny viditeľného spektra, zatiaľ čo čierne naopak všetky vlny pohlcujú a neodrážajú nič.

Jedným z prírodných materiálov s vysokým koeficientom disperzie je diamant. Správne brúsené diamanty odrážajú svetlo od vonkajšieho aj vnútorného okraja a lomia ho rovnako ako hranol. V takom prípade je dôležité, aby sa väčšina tohto svetla odrážala smerom nahor k oku, a nie napríklad dole, do rámčeka, kde ho nie je viditeľné. Vďaka vysokej disperzii diamanty veľmi krásne svietia na slnku a pod umelým svetlom. Sklo brúsené ako diamant tiež svieti, ale nie toľko. Je to tak kvôli tomu, že diamanty svojím chemickým zložením odrážajú svetlo oveľa lepšie ako sklo. Uhly použité pri rezaní diamantov majú veľký význam, pretože príliš ostré alebo príliš tupé rohy buď zabraňujú odrazu svetla od vnútorných stien, alebo odrážajú svetlo do nastavenia, ako je to znázornené na obrázku.

Spektroskopia

Na stanovenie chemického zloženia látky sa niekedy používa spektrálna analýza alebo spektroskopia. Táto metóda je obzvlášť dobrá, ak nie je možné vykonať chemickú analýzu látky priamou prácou s ňou, napríklad pri určovaní chemického zloženia hviezd. Keď viete, aký druh elektromagnetického žiarenia telo absorbuje, môžete určiť, z čoho pozostáva. Absorpčná spektroskopia, ktorá je jednou z vetiev spektroskopie, určuje, ktoré žiarenie absorbuje telo. Takúto analýzu je možné vykonať na diaľku, preto sa často používa v astronómii, ako aj pri práci s jedovatými a nebezpečnými látkami.

Stanovenie prítomnosti elektromagnetického žiarenia

Viditeľné svetlo, ako každé elektromagnetické žiarenie, je energia. Čím viac energie sa emituje, tým ľahšie je toto žiarenie merať. Množstvo vyžarovanej energie klesá so zvyšovaním vlnovej dĺžky. Videnie je možné práve preto, že ľudia a zvieratá rozpoznávajú túto energiu a vnímajú rozdiel medzi žiarením rôznych vlnových dĺžok. Elektromagnetické žiarenie rôznych dĺžok oko vníma ako rôzne farby. Podľa tohto princípu pracujú nielen oči zvierat a ľudí, ale aj technológie vytvorené ľuďmi na spracovanie elektromagnetického žiarenia.

Viditeľné svetlo

Ľudia a zvieratá vidia širokú škálu elektromagnetického žiarenia. Reaguje na to napríklad väčšina ľudí a zvierat viditeľné svetloa niektoré zvieratá sú tiež vystavené ultrafialovému a infračervenému žiareniu. Schopnosť rozlišovať farby - nie u všetkých zvierat - niektoré vidia iba rozdiel medzi svetlými a tmavými povrchmi. Náš mozog určuje farbu nasledovne: fotóny elektromagnetického žiarenia vstupujú do oka na sietnici a pri jej prechode excitujú kužele, fotoreceptory oka. Vďaka tomu sa nervovým systémom prenáša signál do mozgu. Okrem kužeľov majú oči aj ďalšie fotoreceptory, tyčinky, ale nedokážu rozlíšiť farby. Ich účelom je určiť jas a intenzitu svetla.

V oku je zvyčajne niekoľko druhov kužeľov. U ľudí existujú tri typy, z ktorých každý absorbuje fotóny svetla v špecifických vlnových dĺžkach. Pri ich absorpcii nastáva chemická reakcia, v dôsledku ktorej do mozgu vstupujú nervové impulzy s informáciami o vlnovej dĺžke. Tieto signály sú spracovávané vizuálnou kôrou. Toto je časť mozgu zodpovedná za vnímanie zvuku. Každý typ kužeľa je zodpovedný iba za vlny s určitou dĺžkou, takže na získanie úplného obrazu o farbe sa informácie získané zo všetkých kužeľov spoja.

Niektoré zvieratá majú ešte viac druhov šišiek ako ľudia. Takže napríklad u niektorých druhov rýb a vtákov existuje štyri až päť druhov. Je zaujímavé, že niektoré zvieracie samice majú viac druhov šišiek ako muži. Niektoré vtáky, napríklad čajky, ktoré lovia korisť vo vode alebo na vode, majú vo vnútri kužeľov žlté alebo červené kvapôčky oleja, ktoré fungujú ako filter. To im pomáha vidieť viac farieb. Oči plazov sú podobne usporiadané.

Infračervené svetlo

U hadov, na rozdiel od ľudí, nielen vizuálne receptory, ale aj citlivé orgány, na ktoré reagujú infra červená radiácia... Pohlcujú energiu infračervených lúčov, to znamená, že reagujú na teplo. Niektoré zariadenia, napríklad okuliare na nočné videnie, reagujú aj na teplo generované infračerveným žiaričom. Takéto zariadenia sa používajú v armáde, ako aj na zaistenie bezpečnosti a ochrany priestorov a území. Zvieratá, ktoré vidia infračervené svetlo, a zariadenia, ktoré ho dokážu rozpoznať, vidia nielen objekty, ktoré sa v danom okamihu nachádzajú v ich zornom poli, ale aj stopy po predmetoch, zvieratách alebo ľuďoch, ktoré tam už boli, ak ich je príliš veľa veľa času. Napríklad hady je možné spozorovať, ak hlodavce vyhĺbili dieru v zemi, a policajti pomocou prístrojov na nočné videnie dokážu zistiť, či sa v zemi nedávno neukrývali stopy po trestnom čine, ako sú peniaze, drogy alebo niečo iné. Zariadenia na záznam infračerveného žiarenia sa používajú v ďalekohľadoch, ako aj na kontrolu tesnosti kontajnerov a kamier. S ich pomocou je dobre viditeľné miesto úniku tepla. V medicíne sa na diagnostiku používajú infračervené obrazy. V histórii umenia - určiť, čo je zobrazené pod vrchnou farbou. Na stráženie priestorov sa používajú prístroje na nočné videnie.

Ultrafialové svetlo

Niektoré ryby vidia ultrafialové svetlo... Ich oči obsahujú pigment, ktorý je citlivý na ultrafialové lúče. Rybia koža obsahuje oblasti, ktoré odrážajú ultrafialové svetlo, ktoré je pre ľudí a iné zvieratá neviditeľné - čo sa v živočíšnej ríši často používa na označenie pohlavia zvierat, ako aj na spoločenské účely. Niektoré vtáky vidia aj ultrafialové svetlo. Táto zručnosť je obzvlášť dôležitá v období párenia, keď vtáky hľadajú potenciálnych kamarátov. Povrchy niektorých rastlín tiež dobre odrážajú UV svetlo a schopnosť ich vidieť pomáha pri hľadaní potravy. Okrem rýb a vtákov vidia ultrafialové svetlo aj niektoré plazy, napríklad korytnačky, jašterice a zelené leguány (na obrázku).

Ľudské oko rovnako ako oči zvierat absorbuje ultrafialové svetlo, ale nedokáže ho spracovať. U ľudí ničí očné bunky, najmä v rohovke a šošovke. To zase spôsobuje rôzne choroby až slepotu. Napriek skutočnosti, že ultrafialové svetlo je škodlivé pre videnie, je potrebné malé množstvo, aby ho ľudia a zvieratá mohli produkovať vitamín D. Ultrafialové žiarenie, podobne ako infračervené, sa používa v mnohých priemyselných odvetviach, napríklad v medicíne na dezinfekciu, v astronómii na pozorovanie hviezd a iných objektov. a v chémii na tuhnutie kvapalných látok, ako aj na vizualizáciu, to znamená vytvárať diagramy distribúcie látok v určitom priestore. Pomocou ultrafialového svetla sa zistia falošné bankovky a preukazy, ak sa na ne majú tlačiť znaky špeciálnym atramentom, ktorý je možné rozpoznať pomocou ultrafialového svetla. V prípade falšovania dokumentov UV lampa nie vždy pomôže, pretože zločinci niekedy použijú skutočný dokument a nahradia na ňom fotografiu alebo iné informácie, aby zostali značky pre UV žiarovky. Existuje ešte mnoho ďalších spôsobov použitia UV žiarenia.

Farbosleposť

Niektorí ľudia nie sú schopní rozlíšiť farby kvôli vizuálnym chybám. Tento problém sa nazýva farebná slepota alebo farebná slepota po osobe, ktorá prvýkrát opísala túto vlastnosť videnia. Niekedy ľudia nevidia iba farby na určitej vlnovej dĺžke a niekedy nevidia farby vôbec. Príčinou sú často nedostatočne vyvinuté alebo poškodené fotoreceptory, ale v niektorých prípadoch je problémom poškodenie dráhy nervového systému, napríklad vo vizuálnej kôre mozgu, kde sa spracúvajú farebné informácie. V mnohých prípadoch táto podmienka spôsobuje ľuďom a zvieratám nepríjemnosti a problémy, ale niekedy je neschopnosť rozlíšiť farby výhodou. Potvrdzuje to skutočnosť, že napriek dlhým rokom evolúcie nie je farebné videnie vyvinuté u mnohých zvierat. Ľudia a zvieratá, ktoré sú farboslepé, môžu napríklad dobre vidieť maskovanie iných zvierat.

Napriek výhodám farebnej slepoty sa to v spoločnosti považuje za problém a pre ľudí s farebnou slepotou je cesta k niektorým profesiám uzavretá. Zvyčajne nemôžu získať úplné práva na lietanie bez obmedzení. V mnohých krajinách majú vodičské preukazy pre týchto ľudí aj obmedzenia a v niektorých prípadoch nemôžu získať preukaz vôbec. Preto si nemôžu vždy nájsť prácu, kde by potrebovali viesť auto, lietadlo a iné vozidlá. Tiež je pre nich ťažké nájsť zamestnanie, kde je veľmi dôležitá schopnosť identifikovať a používať farby. Napríklad pre nich je ťažké stať sa návrhármi alebo pracovať v prostredí, kde sa ako signál používa farba (napríklad o nebezpečenstve).

V súčasnosti sa pracuje na vytvorení priaznivejších podmienok pre ľudí so slepotou. Napríklad existujú tabuľky, v ktorých farby zodpovedajú znakom, a v niektorých krajinách sa tieto znaky používajú spolu s farbou v kanceláriách a na verejných miestach. Niektorí dizajnéri nepoužívajú alebo neobmedzujú použitie farieb na sprostredkovanie dôležitých informácií vo svojej práci. Namiesto farieb alebo spolu s nimi používajú na zvýraznenie informácií jas, text a ďalšie spôsoby, aby aj ľudia, ktorí nedokážu rozlíšiť farby, mohli úplne prijať informácie sprostredkované návrhárom. Ľudia s farebnou slepotou vo väčšine prípadov nerozlišujú medzi červenou a zelenou, preto návrhári niekedy nahradia kombináciu „červená \u003d nebezpečenstvo, zelená \u003d v poriadku“ červenou a modrou farbou. Väčšina operačných systémov vám tiež umožňuje prispôsobiť farby tak, aby ľudia s farebnou slepotou videli všetko.

Farba v strojovom videní

Farebné strojové videnie je rýchlo sa rozvíjajúcim odvetvím umelej inteligencie. Donedávna väčšina prác v tejto oblasti prebiehala s monochromatickými obrázkami, v súčasnosti však čoraz viac vedeckých laboratórií pracuje s farbami. Niektoré algoritmy na prácu s monochromatickými obrázkami sa používajú aj na spracovanie farebných obrázkov.

Aplikácia

Strojové videnie sa používa v mnohých priemyselných odvetviach, napríklad v riadení robotov, samoriadiacich automobilov a leteckých dopravných prostriedkov bez posádky. Je užitočný v oblasti bezpečnosti, napríklad pri identifikácii osôb a objektov z fotografií, pri prehľadávaní databáz, pri sledovaní pohybu objektov v závislosti od ich farby atď. Určenie polohy pohybujúcich sa objektov umožňuje počítaču určiť smer pohľadu osoby alebo sledovať pohyb automobilov, osôb, rúk a iných objektov.

Pre správnu identifikáciu neznámych predmetov je dôležité vedieť o ich tvare a ďalších vlastnostiach, informácie o farbe však nie sú až také dôležité. Pri práci so známymi predmetmi naopak farba pomáha rýchlejšie ich rozpoznať. Práca s farbami je tiež pohodlná, pretože farebné informácie je možné získať aj z obrázkov s nízkym rozlíšením. Rozpoznanie tvaru objektu, na rozdiel od farby, si vyžaduje vysoké rozlíšenie. Práca s farbou namiesto tvaru objektu môže znížiť čas na spracovanie obrazu a spotrebovať menej počítačových zdrojov. Farba pomáha rozpoznávať objekty rovnakého tvaru a dá sa tiež použiť ako signál alebo značka (napríklad červená predstavuje signál nebezpečenstva). V takom prípade nemusíte rozpoznať tvar tohto znaku alebo text na ňom napísaný. Na webe YouTube je veľa zaujímavých príkladov použitia farebného videnia.

Farebné spracovanie informácií

Fotografie spracované počítačom buď nahrajú používatelia, alebo zhotovuje zabudovaný fotoaparát. Proces digitálnej fotografie a natáčania videa je dobre zvládnutý, ale spracovanie týchto obrázkov, najmä farebných, je spojené s mnohými ťažkosťami, z ktorých mnohé ešte neboli vyriešené. Je to spôsobené tým, že farebné videnie u ľudí a zvierat je veľmi zložité a nie je ľahké vytvoriť počítačové videnie podobné ľudskému. Vízia, podobne ako sluch, je založená na prispôsobení sa prostrediu. Vnímanie zvuku závisí nielen od frekvencie, akustického tlaku a doby trvania zvuku, ale aj od prítomnosti alebo neprítomnosti iných zvukov v prostredí. Tak je to aj s víziou - vnímanie farby závisí nielen od frekvencie a vlnovej dĺžky, ale aj od charakteristík prostredia. Napríklad farby okolitých objektov ovplyvňujú naše vnímanie farieb.

Z evolučného hľadiska sú také úpravy potrebné, aby sme si zvykli na naše prostredie a prestali venovať pozornosť nepodstatným prvkom, ale aby sme svoju plnú pozornosť upriamili na to, čo sa v prostredí mení. To je nevyhnutné, aby sa uľahčilo spozorovanie predátorov a hľadanie potravy. Niekedy sa vďaka tejto adaptácii vyskytujú optické ilúzie. Napríklad v závislosti od farby okolitých objektov vnímame odlišne farbu dvoch telies, aj keď odrážajú svetlo s rovnakou vlnovou dĺžkou. Obrázok ukazuje príklad takejto optickej ilúzie. Hnedý štvorec v hornej časti obrázka (druhý riadok, druhý stĺpec) sa javí svetlejší ako hnedý štvorec v dolnej časti obrázka (piaty riadok, druhý stĺpec). V skutočnosti sú ich farby rovnaké. Aj keď to vieme, stále ich vnímame ako rôzne farby. Pretože naše vnímanie farieb je také zložité, je pre programátorov ťažké popísať všetky tieto nuansy v algoritmoch strojového videnia. Napriek týmto ťažkostiam sme v tejto oblasti už dosiahli veľa.

Články prevodníka jednotiek upravil a ilustroval Anatolij Zolotkov

Je pre vás ťažké preložiť jednotku merania z jedného jazyka do druhého? Kolegovia sú pripravení vám pomôcť. Pošlite otázku na TCTerms a do niekoľkých minút dostanete odpoveď.

Prevodník dĺžky a vzdialenosti Prevodník hmotnosti Prevodník objemu a potravín Objemový prevodník kuchárskych receptov Objemové jednotky a jednotky Prevodník teploty, tlaku, Youngovho modulu energie Prevodník energie a práce Prevodník energie Prevodník síl Prevodník času Prevodník lineárnych rýchlostí Prevodník plochých uhlov Tepelná účinnosť a palivová efektívnosť Systém numerickej premeny Prevodník informácií Meranie množstva Meny Kurzy dámskeho oblečenia a obuvi Veľkosti Pánske odevy a obuv Veľkosti Prevodník uhlovej rýchlosti a rýchlosti Prevodník zrýchlenia Prevodník uhlového zrýchlenia Prevodník uhlového zrýchlenia Prevodník hustoty Merný objemový prevodník Moment prevodníka zotrvačnosti Moment prevodníka sily Prevodník krútiaceho momentu Prevodník špecifickej výhrevnosti (hmotnosti) Prevodník energetickej hustoty a výhrevnosti (objemu) paliva Prevodník rozdielovej teploty Prevodník koeficientov Krivka tepelnej rozťažnosti Prevodník tepelného odporu Prevodník tepelnej vodivosti Prevodník špecifickej tepelnej kapacity Prevodník tepelnej expozície a žiarenia Prevodník hustoty tepelného toku Prevodník tepelného toku Prevodník tepelného toku Prevodník objemového prietoku Prevodník hmotnostného prietoku Prevodník molárneho prietoku Prevodník hmotnostnej koncentrácie Prevodník molárnej koncentrácie Konvertor hmotnosti v roztoku Prevodník roztoku absolútna) viskozita Prevodník kinematickej viskozity Prevodník povrchového napätia Prevodník priepustnosti pár Prevodník hustoty toku vodnej pary Prevodník úrovne zvuku Prevodník citlivosti mikrofónu Prevodník hladiny akustického tlaku (SPL) Prevodník hladiny akustického tlaku s voliteľným referenčným tlakom Prevodník jasu Prevodník svetelnej intenzity Prevodník osvetlenia Počítačová grafika na rozlíšenie prevodníka Optický výkon prevodníka frekvencie a vlnových dĺžok v dioptriách a ohniskovej vzdialenosti vzdialenosť Optický výkon v dioptriách a zväčšenie šošovky (×) Elektrický prevodník náboja Lineárny prevodník hustoty náboja Prevodník hustoty povrchového náboja Prevodník hustoty hromadného náboja Prevodník lineárnej hustoty elektrického prúdu Prevodník hustoty povrchového prúdu Prevodník intenzity povrchového prúdu Prevodník intenzity elektrického poľa Elektrostatický prevodník napätia a napätia Prevodník elektrického odporu elektrický odpor Prevodník elektrickej vodivosti Prevodník elektrickej vodivosti Elektrická kapacita Indukčnosť prevodníka Americký prevodník merača drôtu Úrovne v dBm (dBm alebo dBmW), dBV (dBV), wattoch atď. jednotky Prevodník magnetomotorickej sily Prevodník magnetického poľa Prevodník magnetického toku Prevodník magnetickej indukcie Žiarenie. Rádioaktivita konvertora dávky a absorbovaného ionizujúceho žiarenia. Prevodník rádioaktívneho rozkladu. Žiarenie prevodníka dávky. Prevodník absorbovanej dávky Desatinné predpony Prevodník Prevod dát Typografia a spracovanie obrazu Prevodník jednotiek Prevodník jednotiek dreva Objemový prevod dreva Výpočet molárnej hmotnosti Periodická tabuľka chemických prvkov D. I. Mendeleev

1 hertz [Hz] \u003d 1 cyklus za sekundu [cykly / s]

Pôvodná hodnota

Prepočítaná hodnota

hertz exahertz petahertz terahertz gigahertz megahertz kilohertz hektohertz dekahertz decigertz santigertz millihertz mikrohertz nanohertz picohertz femtohertz attohertz cykly za sekundu vlnová dĺžka v km v dekametroch vlnová dĺžka v metroch vlnová dĺžka v decimetroch vlnová dĺžka v centimetroch vlnová dĺžka v milimetroch vlnová dĺžka v mikrometroch

Veda výroby kávy: tlak

Viac o frekvencii a vlnovej dĺžke

Všeobecné informácie

Frekvencia

Frekvencia je veličina, ktorá meria, ako často sa určitý periodický proces opakuje. Vo fyzike sa frekvencia používa na popísanie vlastností vlnových procesov. Vlnová frekvencia - počet úplných cyklov vlnového procesu za jednotku času. Jednotkou frekvencie SI je hertz (Hz). Jeden hertz sa rovná jednej vibrácii za sekundu.

Vlnová dĺžka

V prírode existuje veľa rôznych druhov vĺn, od morských vĺn vyvolaných vetrom až po elektromagnetické vlny. Vlastnosti elektromagnetických vĺn závisia od vlnovej dĺžky. Takéto vlny sú rozdelené do niekoľkých typov:

• Gama lúče s vlnovou dĺžkou až 0,01 nanometra (nm).
• Röntgenové lúče s vlnovou dĺžkou 0,01 nm až 10 nm.
• Vlny ultrafialovéktoré majú dĺžku 10 až 380 nm. Nie sú ľudským okom viditeľné.
• Zapáľte sa viditeľná časť spektra s vlnovou dĺžkou 380–700 nm.
• Pre človeka neviditeľné infra červená radiácia s vlnovou dĺžkou od 700 nm do 1 milimetra.
• Po infračervených vlnách nasleduje mikrovlnná rúra, s vlnovou dĺžkou od 1 milimetra do 1 metra.
• Najdlhší - rádiové vlny... Ich dĺžka začína od 1 metra.

Tento článok je o elektromagnetickom žiarení, najmä o svetle. V ňom budeme diskutovať o tom, ako vlnová dĺžka a frekvencia ovplyvňujú svetlo vrátane viditeľného spektra, ultrafialového a infračerveného žiarenia.

Elektromagnetická radiácia

Elektromagnetické žiarenie je energia, ktorej vlastnosti sú podobné vlastnostiam vĺn a častíc. Táto vlastnosť sa nazýva dualita vlnových častíc. Elektromagnetické vlny pozostávajú z magnetickej vlny a elektrickej vlny na ňu kolmej.

Energia elektromagnetického žiarenia je výsledkom pohybu častíc nazývaných fotóny. Čím vyššia je frekvencia žiarenia, tým sú aktívnejší a tým viac škody môžu spôsobiť bunkám a tkanivám živých organizmov. Je to preto, že čím vyššia je frekvencia žiarenia, tým viac energie nesú. Veľká energia im umožňuje meniť molekulárnu štruktúru látok, na ktoré pôsobia. Preto sú ultrafialové, röntgenové a gama žiarenie také škodlivé pre zvieratá a rastliny. Obrovská časť tohto žiarenia je vo vesmíre. Je tiež prítomný na Zemi, a to napriek skutočnosti, že ozónová vrstva atmosféry okolo Zeme väčšinu blokuje.

Elektromagnetické žiarenie a atmosféra

Zemská atmosféra prenáša elektromagnetické žiarenie iba na určitej frekvencii. Väčšina gama lúčov, röntgenových lúčov, ultrafialového svetla, časti infračerveného žiarenia a dlhých rádiových vĺn je blokovaná zemskou atmosférou. Atmosféra ich pohlcuje a nenecháva ich ísť ďalej. Časť elektromagnetických vĺn, najmä žiarenie v krátkovlnnom rozsahu, sa odráža od ionosféry. Všetko ostatné žiarenie dopadá na povrch Zeme. V horných vrstvách atmosféry, teda ďalej od povrchu Zeme, je viac žiarenia ako v spodných vrstvách. Čím vyššia, tým nebezpečnejšia je prítomnosť živých organizmov bez ochranných oblekov.

Atmosféra prepúšťa malé množstvo ultrafialového svetla na Zem a je škodlivá pre pokožku. Ľudia sa spália na slnku a môžu dokonca ochorieť na rakovinu kože. Na druhej strane, niektoré lúče prepúšťané atmosférou sú prospešné. Napríklad v astronómii sa používajú infračervené lúče, ktoré dopadajú na povrch Zeme - infračervené teleskopy sledujú infračervené lúče emitované astronomickými objektmi. Čím vyššie od povrchu Zeme, tým viac infračerveného žiarenia, preto sú ďalekohľady často inštalované na vrcholkoch hôr a v iných nadmorských výškach. Niekedy sú vysielané do vesmíru na zlepšenie viditeľnosti infračervených lúčov.

Vzťah medzi frekvenciou a vlnovou dĺžkou

Frekvencia a vlnová dĺžka sú navzájom nepriamo úmerné. To znamená, že s nárastom vlnovej dĺžky klesá frekvencia a naopak. Je ľahké si to predstaviť: ak je frekvencia oscilácií vlnového procesu vysoká, potom je čas medzi osciláciami oveľa kratší ako vo vlnách, ktorých frekvencia oscilácií je menšia. Ak si predstavíte vlnu na grafe, potom bude vzdialenosť medzi jej vrcholmi menšia, tým viac oscilácií za určité časové obdobie urobí.

Na určenie rýchlosti šírenia vlny v médiu je potrebné vynásobiť frekvenciu vlny jej dĺžkou. Elektromagnetické vlny vo vákuu sa šíria vždy rovnakou rýchlosťou. Táto rýchlosť sa nazýva rýchlosť svetla. Rovná sa 299 & nbsp792 & nbsp458 metrov za sekundu.

Lesk

Viditeľné svetlo sú elektromagnetické vlny frekvencie a dĺžky, ktoré určujú jeho farbu.

Vlnová dĺžka a farba

Najkratšia vlnová dĺžka viditeľného svetla je 380 nanometrov. Je fialová, nasleduje modrá a azúrová, potom zelená, žltá, oranžová a nakoniec červená. Biele svetlo pozostáva zo všetkých farieb naraz, to znamená, že biele objekty odrážajú všetky farby. Vidno to na hranole. Svetlo vstupujúce do nej je lomené a usporiadané do pruhu farieb v rovnakom poradí ako v dúhe. Táto postupnosť je od farieb s najkratšou vlnovou dĺžkou po najdlhšiu. Závislosť rýchlosti šírenia svetla v hmote od vlnovej dĺžky sa nazýva disperzia.

Podobným spôsobom sa formuje dúha. Vodné kvapky rozptýlené v atmosfére po daždi sa správajú ako hranol a lámu každú vlnu. Farby dúhy sú také dôležité, že v mnohých jazykoch existujú mnemotechnické pomôcky, to znamená technika zapamätania si farieb dúhy, tak jednoduchá, že si ich pamätajú aj deti. Mnoho rusky hovoriacich detí vie, že „Každý poľovník chce vedieť, kde bažant sedí.“ Niektorí ľudia si vymýšľajú svoje vlastné mnemotechnické pomôcky, čo je pre deti obzvlášť užitočné. Pretože keď prídu s vlastnou metódou zapamätania si farieb dúhy, rýchlejšie si ich zapamätajú.

Svetlo, na ktoré je ľudské oko najcitlivejšie, je zelené, s vlnovou dĺžkou 555 nm vo svetelnom prostredí a 505 nm za súmraku a tmy. Nie všetky zvieratá dokážu rozlíšiť farby. Napríklad u mačiek nie je vyvinuté farebné videnie. Na druhej strane, niektoré zvieratá vidia farby oveľa lepšie ako ľudia. Napríklad niektoré druhy vidia ultrafialové a infračervené svetlo.

Odraz svetla

Farba objektu je určená vlnovou dĺžkou svetla odrážaného od jeho povrchu. Biele objekty odrážajú všetky vlny viditeľného spektra, zatiaľ čo čierne naopak všetky vlny pohlcujú a neodrážajú nič.

Jedným z prírodných materiálov s vysokým koeficientom disperzie je diamant. Správne brúsené diamanty odrážajú svetlo od vonkajšieho aj vnútorného okraja a lomia ho rovnako ako hranol. V takom prípade je dôležité, aby sa väčšina tohto svetla odrážala smerom nahor k oku, a nie napríklad dole, do rámčeka, kde ho nie je viditeľné. Vďaka vysokej disperzii diamanty veľmi krásne svietia na slnku a pod umelým svetlom. Sklo brúsené ako diamant tiež svieti, ale nie toľko. Je to tak kvôli tomu, že diamanty svojím chemickým zložením odrážajú svetlo oveľa lepšie ako sklo. Uhly použité pri rezaní diamantov majú veľký význam, pretože príliš ostré alebo príliš tupé rohy buď zabraňujú odrazu svetla od vnútorných stien, alebo odrážajú svetlo do nastavenia, ako je to znázornené na obrázku.

Spektroskopia

Na stanovenie chemického zloženia látky sa niekedy používa spektrálna analýza alebo spektroskopia. Táto metóda je obzvlášť dobrá, ak nie je možné vykonať chemickú analýzu látky priamou prácou s ňou, napríklad pri určovaní chemického zloženia hviezd. Keď viete, aký druh elektromagnetického žiarenia telo absorbuje, môžete určiť, z čoho pozostáva. Absorpčná spektroskopia, ktorá je jednou z vetiev spektroskopie, určuje, ktoré žiarenie absorbuje telo. Takúto analýzu je možné vykonať na diaľku, preto sa často používa v astronómii, ako aj pri práci s jedovatými a nebezpečnými látkami.

Stanovenie prítomnosti elektromagnetického žiarenia

Viditeľné svetlo, ako každé elektromagnetické žiarenie, je energia. Čím viac energie sa emituje, tým ľahšie je toto žiarenie merať. Množstvo vyžarovanej energie klesá so zvyšovaním vlnovej dĺžky. Videnie je možné práve preto, že ľudia a zvieratá rozpoznávajú túto energiu a vnímajú rozdiel medzi žiarením rôznych vlnových dĺžok. Elektromagnetické žiarenie rôznych dĺžok oko vníma ako rôzne farby. Podľa tohto princípu pracujú nielen oči zvierat a ľudí, ale aj technológie vytvorené ľuďmi na spracovanie elektromagnetického žiarenia.

Viditeľné svetlo

Ľudia a zvieratá vidia širokú škálu elektromagnetického žiarenia. Reaguje na to napríklad väčšina ľudí a zvierat viditeľné svetloa niektoré zvieratá sú tiež vystavené ultrafialovému a infračervenému žiareniu. Schopnosť rozlišovať farby - nie u všetkých zvierat - niektoré vidia iba rozdiel medzi svetlými a tmavými povrchmi. Náš mozog určuje farbu nasledovne: fotóny elektromagnetického žiarenia vstupujú do oka na sietnici a pri jej prechode excitujú kužele, fotoreceptory oka. Vďaka tomu sa nervovým systémom prenáša signál do mozgu. Okrem kužeľov majú oči aj ďalšie fotoreceptory, tyčinky, ale nedokážu rozlíšiť farby. Ich účelom je určiť jas a intenzitu svetla.

V oku je zvyčajne niekoľko druhov kužeľov. U ľudí existujú tri typy, z ktorých každý absorbuje fotóny svetla v špecifických vlnových dĺžkach. Pri ich absorpcii nastáva chemická reakcia, v dôsledku ktorej do mozgu vstupujú nervové impulzy s informáciami o vlnovej dĺžke. Tieto signály sú spracovávané vizuálnou kôrou. Toto je časť mozgu zodpovedná za vnímanie zvuku. Každý typ kužeľa je zodpovedný iba za vlny s určitou dĺžkou, takže na získanie úplného obrazu o farbe sa informácie získané zo všetkých kužeľov spoja.

Niektoré zvieratá majú ešte viac druhov šišiek ako ľudia. Takže napríklad u niektorých druhov rýb a vtákov existuje štyri až päť druhov. Je zaujímavé, že niektoré zvieracie samice majú viac druhov šišiek ako muži. Niektoré vtáky, napríklad čajky, ktoré lovia korisť vo vode alebo na vode, majú vo vnútri kužeľov žlté alebo červené kvapôčky oleja, ktoré fungujú ako filter. To im pomáha vidieť viac farieb. Oči plazov sú podobne usporiadané.

Infračervené svetlo

U hadov, na rozdiel od ľudí, nielen vizuálne receptory, ale aj citlivé orgány, na ktoré reagujú infra červená radiácia... Pohlcujú energiu infračervených lúčov, to znamená, že reagujú na teplo. Niektoré zariadenia, napríklad okuliare na nočné videnie, reagujú aj na teplo generované infračerveným žiaričom. Takéto zariadenia sa používajú v armáde, ako aj na zaistenie bezpečnosti a ochrany priestorov a území. Zvieratá, ktoré vidia infračervené svetlo, a zariadenia, ktoré ho dokážu rozpoznať, vidia nielen objekty, ktoré sa v danom okamihu nachádzajú v ich zornom poli, ale aj stopy po predmetoch, zvieratách alebo ľuďoch, ktoré tam už boli, ak ich je príliš veľa veľa času. Napríklad hady je možné spozorovať, ak hlodavce vyhĺbili dieru v zemi, a policajti pomocou prístrojov na nočné videnie dokážu zistiť, či sa v zemi nedávno neukrývali stopy po trestnom čine, ako sú peniaze, drogy alebo niečo iné. Zariadenia na záznam infračerveného žiarenia sa používajú v ďalekohľadoch, ako aj na kontrolu tesnosti kontajnerov a kamier. S ich pomocou je dobre viditeľné miesto úniku tepla. V medicíne sa na diagnostiku používajú infračervené obrazy. V histórii umenia - určiť, čo je zobrazené pod vrchnou farbou. Na stráženie priestorov sa používajú prístroje na nočné videnie.

Ultrafialové svetlo

Niektoré ryby vidia ultrafialové svetlo... Ich oči obsahujú pigment, ktorý je citlivý na ultrafialové lúče. Rybia koža obsahuje oblasti, ktoré odrážajú ultrafialové svetlo, ktoré je pre ľudí a iné zvieratá neviditeľné - čo sa v živočíšnej ríši často používa na označenie pohlavia zvierat, ako aj na spoločenské účely. Niektoré vtáky vidia aj ultrafialové svetlo. Táto zručnosť je obzvlášť dôležitá v období párenia, keď vtáky hľadajú potenciálnych kamarátov. Povrchy niektorých rastlín tiež dobre odrážajú UV svetlo a schopnosť ich vidieť pomáha pri hľadaní potravy. Okrem rýb a vtákov vidia ultrafialové svetlo aj niektoré plazy, napríklad korytnačky, jašterice a zelené leguány (na obrázku).

Ľudské oko rovnako ako oči zvierat absorbuje ultrafialové svetlo, ale nedokáže ho spracovať. U ľudí ničí očné bunky, najmä v rohovke a šošovke. To zase spôsobuje rôzne choroby až slepotu. Napriek skutočnosti, že ultrafialové svetlo je škodlivé pre videnie, je potrebné malé množstvo, aby ho ľudia a zvieratá mohli produkovať vitamín D. Ultrafialové žiarenie, podobne ako infračervené, sa používa v mnohých priemyselných odvetviach, napríklad v medicíne na dezinfekciu, v astronómii na pozorovanie hviezd a iných objektov. a v chémii na tuhnutie kvapalných látok, ako aj na vizualizáciu, to znamená vytvárať diagramy distribúcie látok v určitom priestore. Pomocou ultrafialového svetla sa zistia falošné bankovky a preukazy, ak sa na ne majú tlačiť znaky špeciálnym atramentom, ktorý je možné rozpoznať pomocou ultrafialového svetla. V prípade falšovania dokumentov UV lampa nie vždy pomôže, pretože zločinci niekedy použijú skutočný dokument a nahradia na ňom fotografiu alebo iné informácie, aby zostali značky pre UV žiarovky. Existuje ešte mnoho ďalších spôsobov použitia UV žiarenia.

Farbosleposť

Niektorí ľudia nie sú schopní rozlíšiť farby kvôli vizuálnym chybám. Tento problém sa nazýva farebná slepota alebo farebná slepota po osobe, ktorá prvýkrát opísala túto vlastnosť videnia. Niekedy ľudia nevidia iba farby na určitej vlnovej dĺžke a niekedy nevidia farby vôbec. Príčinou sú často nedostatočne vyvinuté alebo poškodené fotoreceptory, ale v niektorých prípadoch je problémom poškodenie dráhy nervového systému, napríklad vo vizuálnej kôre mozgu, kde sa spracúvajú farebné informácie. V mnohých prípadoch táto podmienka spôsobuje ľuďom a zvieratám nepríjemnosti a problémy, ale niekedy je neschopnosť rozlíšiť farby výhodou. Potvrdzuje to skutočnosť, že napriek dlhým rokom evolúcie nie je farebné videnie vyvinuté u mnohých zvierat. Ľudia a zvieratá, ktoré sú farboslepé, môžu napríklad dobre vidieť maskovanie iných zvierat.

Napriek výhodám farebnej slepoty sa to v spoločnosti považuje za problém a pre ľudí s farebnou slepotou je cesta k niektorým profesiám uzavretá. Zvyčajne nemôžu získať úplné práva na lietanie bez obmedzení. V mnohých krajinách majú vodičské preukazy pre týchto ľudí aj obmedzenia a v niektorých prípadoch nemôžu získať preukaz vôbec. Preto si nemôžu vždy nájsť prácu, kde by potrebovali viesť auto, lietadlo a iné vozidlá. Tiež je pre nich ťažké nájsť zamestnanie, kde je veľmi dôležitá schopnosť identifikovať a používať farby. Napríklad pre nich je ťažké stať sa návrhármi alebo pracovať v prostredí, kde sa ako signál používa farba (napríklad o nebezpečenstve).

V súčasnosti sa pracuje na vytvorení priaznivejších podmienok pre ľudí so slepotou. Napríklad existujú tabuľky, v ktorých farby zodpovedajú znakom, a v niektorých krajinách sa tieto znaky používajú spolu s farbou v kanceláriách a na verejných miestach. Niektorí dizajnéri nepoužívajú alebo neobmedzujú použitie farieb na sprostredkovanie dôležitých informácií vo svojej práci. Namiesto farieb alebo spolu s nimi používajú na zvýraznenie informácií jas, text a ďalšie spôsoby, aby aj ľudia, ktorí nedokážu rozlíšiť farby, mohli úplne prijať informácie sprostredkované návrhárom. Ľudia s farebnou slepotou vo väčšine prípadov nerozlišujú medzi červenou a zelenou, preto návrhári niekedy nahradia kombináciu „červená \u003d nebezpečenstvo, zelená \u003d v poriadku“ červenou a modrou farbou. Väčšina operačných systémov vám tiež umožňuje prispôsobiť farby tak, aby ľudia s farebnou slepotou videli všetko.

Farba v strojovom videní

Farebné strojové videnie je rýchlo sa rozvíjajúcim odvetvím umelej inteligencie. Donedávna väčšina prác v tejto oblasti prebiehala s monochromatickými obrázkami, v súčasnosti však čoraz viac vedeckých laboratórií pracuje s farbami. Niektoré algoritmy na prácu s monochromatickými obrázkami sa používajú aj na spracovanie farebných obrázkov.

Aplikácia

Strojové videnie sa používa v mnohých priemyselných odvetviach, napríklad v riadení robotov, samoriadiacich automobilov a leteckých dopravných prostriedkov bez posádky. Je užitočný v oblasti bezpečnosti, napríklad pri identifikácii osôb a objektov z fotografií, pri prehľadávaní databáz, pri sledovaní pohybu objektov v závislosti od ich farby atď. Určenie polohy pohybujúcich sa objektov umožňuje počítaču určiť smer pohľadu osoby alebo sledovať pohyb automobilov, osôb, rúk a iných objektov.

Pre správnu identifikáciu neznámych predmetov je dôležité vedieť o ich tvare a ďalších vlastnostiach, informácie o farbe však nie sú až také dôležité. Pri práci so známymi predmetmi naopak farba pomáha rýchlejšie ich rozpoznať. Práca s farbami je tiež pohodlná, pretože farebné informácie je možné získať aj z obrázkov s nízkym rozlíšením. Rozpoznanie tvaru objektu, na rozdiel od farby, si vyžaduje vysoké rozlíšenie. Práca s farbou namiesto tvaru objektu môže znížiť čas na spracovanie obrazu a spotrebovať menej počítačových zdrojov. Farba pomáha rozpoznávať objekty rovnakého tvaru a dá sa tiež použiť ako signál alebo značka (napríklad červená predstavuje signál nebezpečenstva). V takom prípade nemusíte rozpoznať tvar tohto znaku alebo text na ňom napísaný. Na webe YouTube je veľa zaujímavých príkladov použitia farebného videnia.

Farebné spracovanie informácií

Fotografie spracované počítačom buď nahrajú používatelia, alebo zhotovuje zabudovaný fotoaparát. Proces digitálnej fotografie a natáčania videa je dobre zvládnutý, ale spracovanie týchto obrázkov, najmä farebných, je spojené s mnohými ťažkosťami, z ktorých mnohé ešte neboli vyriešené. Je to spôsobené tým, že farebné videnie u ľudí a zvierat je veľmi zložité a nie je ľahké vytvoriť počítačové videnie podobné ľudskému. Vízia, podobne ako sluch, je založená na prispôsobení sa prostrediu. Vnímanie zvuku závisí nielen od frekvencie, akustického tlaku a doby trvania zvuku, ale aj od prítomnosti alebo neprítomnosti iných zvukov v prostredí. Tak je to aj s víziou - vnímanie farby závisí nielen od frekvencie a vlnovej dĺžky, ale aj od charakteristík prostredia. Napríklad farby okolitých objektov ovplyvňujú naše vnímanie farieb.

Z evolučného hľadiska sú také úpravy potrebné, aby sme si zvykli na naše prostredie a prestali venovať pozornosť nepodstatným prvkom, ale aby sme svoju plnú pozornosť upriamili na to, čo sa v prostredí mení. To je nevyhnutné, aby sa uľahčilo spozorovanie predátorov a hľadanie potravy. Niekedy sa vďaka tejto adaptácii vyskytujú optické ilúzie. Napríklad v závislosti od farby okolitých objektov vnímame odlišne farbu dvoch telies, aj keď odrážajú svetlo s rovnakou vlnovou dĺžkou. Obrázok ukazuje príklad takejto optickej ilúzie. Hnedý štvorec v hornej časti obrázka (druhý riadok, druhý stĺpec) sa javí svetlejší ako hnedý štvorec v dolnej časti obrázka (piaty riadok, druhý stĺpec). V skutočnosti sú ich farby rovnaké. Aj keď to vieme, stále ich vnímame ako rôzne farby. Pretože naše vnímanie farieb je také zložité, je pre programátorov ťažké popísať všetky tieto nuansy v algoritmoch strojového videnia. Napriek týmto ťažkostiam sme v tejto oblasti už dosiahli veľa.

Články prevodníka jednotiek upravil a ilustroval Anatolij Zolotkov

Je pre vás ťažké preložiť jednotku merania z jedného jazyka do druhého? Kolegovia sú pripravení vám pomôcť. Pošlite otázku na TCTerms a do niekoľkých minút dostanete odpoveď.

Táto rýchlosť hodín je najznámejším parametrom. Preto je potrebné sa touto koncepciou osobitne zaoberať. V rámci tohto článku budeme tiež diskutovať porozumenie taktu viacjadrových procesorov, pretože existujú zaujímavé nuansy, ktoré nie každý pozná a berie do úvahy.

Vývojári pomerne dlho vsádzali na zvýšenie taktovacej frekvencie, časom sa však „móda“ zmenila a väčšina vývoja sa vynakladá na vytvorenie dokonalejšej architektúry, zväčšenie medzipamäte pamäte a vývoj viacjadrového jadra, na frekvenciu však nikto nezabúda.

Čo je to taktovacia rýchlosť procesora?

Najprv musíte pochopiť definíciu "frekvencie hodín". Rýchlosť hodín nám hovorí, koľko dokáže procesor vykonať výpočty za jednotku času. Preto čím vyššia je frekvencia, tým viac operácií môže procesor vykonať za jednotku času. Takt moderných procesorov je zvyčajne 1,0 - 4 GHz. Určuje sa vynásobením vonkajšej alebo základnej frekvencie určitým faktorom. Napríklad procesor Intel Core i7 920 využíva frekvenciu zbernice 133 MHz a multiplikátor 20, čo vedie k taktu 2660 MHz.

Frekvencia procesora sa dá doma zvýšiť pretaktovaním procesora. Existujú špeciálne modely procesorov z AMD a Intel, ktoré sú zamerané na pretaktovanie samotným výrobcom, napríklad Black Edition od AMD a rad K-série od Intelu.

Chcem poznamenať, že pri kúpe procesora by frekvencia nemala byť rozhodujúcim faktorom pri vašom výbere, pretože od nej závisí iba časť výkonu procesora.

Pochopenie rýchlosti procesora (viacjadrové procesory)

Teraz takmer vo všetkých segmentoch trhu nezostali žiadne jednojadrové procesory. Je to logické, pretože IT priemysel nezostáva stáť na mieste, ale neustále napreduje míľovými krokmi vpred. Preto musíte jasne pochopiť, ako sa počíta frekvencia pre procesory, ktoré majú dve alebo viac jadier.

Pri návšteve mnohých počítačových fór som si všimol, že existuje častá mylná predstava o porozumení (výpočtu) frekvencií viacjadrových procesorov. Okamžite uvediem príklad tohto nesprávneho zdôvodnenia: „Existuje 4-jadrový procesor s taktom 3 GHz, takže jeho celková frekvencia bude: 4 x 3GHz \u003d 12 GHz, nie?“ - Nie, nie je to tak.

Pokúsim sa vysvetliť, prečo celkovú frekvenciu procesora nemožno chápať ako: „počet jadier x zadaná frekvencia ".

Uvediem príklad: „Chodec ide po ceste, jeho rýchlosť je 4 km / h. Je to analogické s jednojadrovým procesorom v operačnom systéme N GHz. Ale ak po ceste idú 4 chodci rýchlosťou 4 km / h, potom je to podobné ako so 4-jadrovým procesorom na N GHz. V prípade chodcov neveríme, že ich rýchlosť bude 4x4 \u003d 16 km / h, iba hovoríme: „4 chodci idú rýchlosťou 4 km / h“... Z rovnakého dôvodu nevykonávame žiadne matematické operácie s frekvenciami jadier procesora, ale jednoducho si zapamätajte, že 4-jadrový procesor je N GHz má štyri jadrá, z ktorých každé pracuje na frekvencii N GHz ".