COME VEDIAMO I GRIGI

COME VEDIAMO I GRIGI

RIFLETTANZA Quando la luce colpisce un oggetto, parte di essa viene assorbita e parte riflessa Riflettanza percentuale di luce riflessa molto pigmento nero poco pigmento bianco superficie

RIFLETTANZA <10% nero 10-80% grigio >80% bianco

CHIAREZZA Riflettanza apparente di una superficie colore acromatico (bianco, grigio, nero)

LUMINANZA Fotorecettori quantità di luce che li colpisce intensità della luce riflessa da un oggetto luminanza

RIFLETTANZA E LUMINANZA Luminanza distinta dalla riflettanza: Riflettanza grandezza relativa percentuale di luce riflessa Luminanza grandezza assoluta quantità di luce riflessa

RIFLETTANZA E LUMINANZA Luminanza distinta dalla riflettanza: Riflettanza proprietà della superficie indipendente dall intensità dell illuminazione Luminanza proprietà della superficie e della luce dipendente dall intensità della luce incidente

FOGLIO BIANCO RIFLETTANZA (%) LUMINANZA (cd/m2) 90 10000 90 10 90 0,01 90 0,0001

RIFLETTANZA Quantità di luce che colpisce un oggetto (LI) Quantità di luce riflessa dall oggetto (LR) luminanza Riflettanza = LR/LI

OCCHIO Soltanto informazioni sulla luminanza?

COSTANZA DI CHIAREZZA La chiarezza di un oggetto tende a rimanere costante indipendentemente dall intensità della luce che lo illumina intensità della luce che l oggetto riflette

VANTAGGI ECOLOGICI Il colore acromatico degli oggetti non cambia in funzione della luce riflessa un oggetto ci appare identico indipendente dalle condizioni di illuminazione (p.e., luce solare e lunare) identificazione degli oggetti

COSTANZA DI CHIAREZZA

COSTANZA DI CHIAREZZA

COSTANZA DI CHIAREZZA Sistema visivo evoluto per compensare gli effetti delle differenze di illuminazione sull intensità della luce riflessa dagli oggetti riflettanza

LUMINANZA DI UN OGGETTO Due variabili: Riflettanza dell oggetto nero più nero (3%) rapporto di 30 : 1 bianco più bianco (90%) Intensità della luce incidente rapporto di 1000000000 : 1

OPERAZIONE IMPOSSIBILE? Non si può scomporre un prodotto quando nessuno dei fattori è noto

RIFLETTANZA? Sistema indiretto scomposizione NON Valori di luminanza MA Rapporti tra i valori di luminanza

CORNACCHIA SULLA NEVE LAMPIONI (100) Cornacchia: Neve: Rapporto: 5 90 1/18 SOLE (10000) Cornacchia: Neve: Rapporto: 500 9000 1/18

? Rapporti di luminanza ambigui infinito numero di coppie di grigi che stanno in un determinato rapporto (p.e., 18:1 come nell esempio)

REGOLA DI ANCORAGGIO Stabilire un punto di contatto tra i valori di luminanza ed i valori della scala di grigi: la luminanza più alta presente nel campo visivo viene etichettata come bianca

ANCORAGGIO ALLA MASSIMA LUMINANZA Se in una scena è presente un solo oggetto illuminato percepito come bianco più scuro vicino ad un oggetto più chiaro

ANCORAGGIO ALLA MASSIMA LUMINANZA Rappresentazione della scena stabile nonostante le variazioni di illuminazione nel corso del tempo Cambiamenti di illuminazione nello spazio?

VARIAZIONI NELLO SPAZIO Gli oggetti: hanno parti più o meno illuminate producono delle ombre

VARIAZIONI NELLO SPAZIO

? Calcolare la chiarezza di un oggetto come media tra: chiarezza giudicata rispetto alla massima luminanza locale (sottosistema ombra ) chiarezza giudicata rispetto alla massima luminanza periferica (sottosistema luce )

SOTTOSISTEMI DI OMBRA E LUCE Individuati indipendentemente dalle informazioni sull illuminazione Suddivisione della scena in gruppi principi di raggruppamento percettivo vicinanza, somiglianza, buona continuazione, chiusura, destino comune, esperienza passata, buona forma

SOTTOSISTEMI DI OMBRA E LUCE Quanto più a due regioni è possibile applicare i principi del raggruppamento percettivo tanto più è probabile che esse ricevano la stessa quantità di luce stesso sottosistema

SOTTOSISTEMI DI OMBRA E LUCE Regole di raggruppamento Strategia piuttosto approssimativa costanza di chiarezza inconvenienti illusioni percettive

ILLUSIONI PERCETTIVE A parità di illuminazione, il colore acromatico (chiarezza) di un oggetto dipende dalla luminanza dello sfondo sfondi scuri fanno apparire l oggetto più chiaro e sfondi chiari fanno apparire l oggetto più scuro contrasto di chiarezza

CORNACCHIA SULLA NEVE

NEVE vs ASFALTO

LIMITE 1 SE Soltanto regola dell ancoraggio alla massima luminanza ALLORA Nessuna superficie potrebbe apparire più bianca del bianco MA Gli oggetti possono apparire luminosi (più bianchi del bianco)

LIMITE 2 SE Soltanto regola dell ancoraggio alla massima luminanza ALLORA Superfici identiche dovrebbero apparire della medesima chiarezza MA Anche questo è falso

DOPPIO ANCORAGGIO Sistema visivo colore acromatico di una superficie massima luminanza ancorandolo sottosistemi locale e periferico luminanza dello sfondo

ANCORAGGIO UNICO Massima luminanza o luminanza dello sfondo sufficiente per ottenere la costanza di chiarezza?

DIFETTI Bianco Bianco sfondo massima luminanza tutte le regioni di luminanza superiore apparirebbero luminose nessuna regione apparirebbe luminosa

INTERPRETAZIONE Soltanto un doppio ancoraggio permette di individuare regioni di luminanza straordinaria regioni che emettono luce (p.e. fuoco) o che la riflettono specularmente (p.e., specchi d acqua)

RILEVANZA ECOLOGICA

BASI FISIOLOGICHE attivate dalla luce che colpisce il centro del loro campo recettivo Cellule gangliari inibite dalla luce che colpisce la periferia del loro campo recettivo

ORGANIZZAZIONE CENTRO-PERIFERIA Cellule sensibili alle variazioni d intensità della luce che colpisce la retina piuttosto che ai valori assoluti di queste intensità permette di ignorare il livello globale d illuminazione, meno rilevante dal punto di vista biologico

ORGANIZZAZIONE CENTRO-PERIFERIA Cellule più sensibili a variazioni dell intensità luminosa brusche piuttosto che graduali permette di ignorare i gradienti di illuminazione, meno rilevanti dal punto di vista biologico

ORGANIZZAZIONE CENTRO-PERIFERIA Codificate soltanto le discontinuità (variazioni) all interno dell immagine piuttosto che l intera immagine Informazioni compresse in modo più efficiente

INIBIZIONE LATERALE

CHIAREZZA PERCEPITA Risposte dei neuroni della retina e del corpo genicolato laterale NON Chiarezza percepita MA Intensità luminosa

CHIAREZZA PERCEPITA RETINA E CORPO GENICOLATO LATERALE Codificano informazioni sulla posizione dei contorni nella scena CORTECCIA VISIVA PRIMARIA Percepisce la chiarezza indipendentemente dai cambiamenti nel livello globale dell illuminazione

CHIAREZZA PERCEPITA Informazioni necessarie per la valutazione della chiarezza degli oggetti elaborate progressivamente in diverse aree visive rappresentate esplicitamente solo nella corteccia

CHIAREZZA PERCEPITA Chiarezza delle superfici influenzata profondamente dall interpretazione della scena informazioni sulla struttura tridimensionale degli oggetti e sulla loro presunta illuminazione