Почему это происходит: объекты, которые окружены более яркими объектами, кажутся темнее?

Question

Объекты, окруженные более яркой областью, кажутся темнее, и если яркость области увеличивается еще больше, то объекты кажутся еще темнее? Пример: Солнечные пятна кажутся черными.

Сегодня я заметил следующее явление: в моей комнате перед стеной лежит мягкая игрушка. В настоящее время окружающее освещение не вызывает тени на стене.

Сцена 1: Затем я включил факел и направил его на мягкую игрушку, которую держали перед стеной, и на стене появилась тень.

Сцена 2: Я увеличил интенсивность света факела, падающего на игрушку, и заметил, что тень на стене стала темнее. Однако я не наблюдал этого явления, когда выключил все огни своей комнаты и повторил эксперимент.

Я снял сцену 1 и сцену 2 с помощью камеры (все настройки авто). Я сравнил эти два изображения с помощью программы. Пиксельные тени имеют разную интенсивность на двух изображениях, так как это было видно невооруженным глазом.

Кроме того, при свете вспышки окружающие тени имеют тенденцию исчезать. Как это происходит? Окружающая тень все еще там, но в свете вспышки она просто не появляется. Почему?

Может ли кто-нибудь формально объяснить, почему и как это происходит, в контексте человеческого глаза или цифровой камеры (предпочтительно)? Я думаю, это связано с тем, как наши глаза адаптируются к изменению яркости сцены и компенсации экспозиции в цифровых камерах.

Answer 1

Если вы посмотрите на данные об экспозиции обоих изображений, вы увидите, что они не эквивалентны. Это означает, что теневое пятно экспонировалось по-разному и, следовательно, имеет разную интенсивность.

Вот так работает автоэкспозиция. Вообще говоря, он «думает», что средняя интенсивность всех пикселей на изображении должна быть серой, и поэтому корректирует экспозицию для такого результата. Когда вы увеличили интенсивность света факела, яркие области стали ярче. Затем автоматическая программа «компенсирует» его, изменяя экспозицию (так что средняя интенсивность пикселей остается серой). Попробуйте повторить эксперимент с ручными настройками, не меняя их между съемками.

Именно поэтому у многих камер есть программа "Снег". Если вы сделаете фотографию солнечного пейзажа с большим количеством снега с использованием общих автоматических настроек, изображение будет недодержано - камера не знает, что на снимке много белого яркого снега, и выставит его, чтобы получить «среднее серое» позвольте мне назвать это так.

Answer 2

Это все вопрос воздействия. Если вы выставите для самой яркой части изображения, другие части изображения будут недодержаны. Чтобы лучше это понять, попробуйте использовать камеру в режиме ПОЛНОГО РУЧНОГО, чтобы полностью знать, какая у вас экспозиция и какие настройки диафрагмы.

Answer 3

Я полагаю, вы говорите о термине "скрывающая яркость", который может сделать его окружение темнее. Увеличение интенсивности света может привести к искажению, которое может уменьшить контрастность окружения. Это можно увидеть, мигнув фонариком прямо на камеру. Вы также можете использовать малобюджетную нецифровую камеру, чтобы увидеть ее из первых рук, или любую другую, которая используется вручную.

Answer 4

Наши дома и офисы, вероятно, освещены рассеянным светом. Лампы от светильников экранированы полупрозрачными рассеивателями. Кроме того, лампы обычно располагаются на потолке или рядом с ним. Таким образом, наше окружение освещается как рассеянным прямым, так и непрямым светом. Непрямой свет отражается от потолка и стен. Таким образом, он сильно рассеян. Рассеянное освещение не имеет специфического происхождения. Тени, отбрасываемые более прямыми световыми лучами, заполняются или смягчаются непрямым рассеянным светом. Таким образом, никаких отчетливых теней не наблюдается.

Сцена 1 теперь освещается фонариком (фонариком), который выдает коллимированные лучи (параллельно). Они отбрасывают жесткие тени на плотные, чтобы быть заполненными окружающим светом.

Сцена 2 освещается более интенсивными коллимированными лучами. Отбрасываемые тени кажутся резкими при освещении помещения, но не такими резкими, если смотреть только на свет факела. Вероятно, это связано с адаптацией боковой яркости. Изменения чувствительности в локальных областях сетчатки иногда сопровождаются аналогичными изменениями в прилегающих областях сетчатки. Это боковая адаптация боковой яркости, которая иллюстрируется тем, что происходит, когда мы смотрим на умеренно темные области, окруженные значительно более яркими областями. Чувствительность сетчатки снижается в светлых областях, но в то же время снижается чувствительность в темных областях.

См. Стр. 59 Цвет, как видно и на фотографии. Публикация Kodak E-74H Вероятно, взято из учебников, написанных Ральфом М. Эвенсом «Введение в цветную фотографию».

Answer 5

Сотрудники Государственного университета Нью-Йоркского колледжа оптометрии исследовали причину зрительной иллюзии, впервые обнаруженной Галилеем Галилеем. Исследование было опубликовано 10 февраля 2014 года в издании Известия Национальной академии наук. Оптическая иллюзия делает Венера (самая низкая точка) больше, чем Юпитер (верхняя точка) Оптическая иллюзия делает Венера (самая низкая точка) больше, чем Юпитер (верхняя точка)

Нейробиологи нашли объяснение оптической иллюзии, впервые описанной Галилеем 400 лет назад во время наблюдения за планетами Солнечной системы. Изучая планеты через телескоп и невооруженным глазом, астроном был удивлен, увидев, что в первом случае видимый размер Венеры меньше размера Юпитера, а во втором - наоборот.

«Галилей первым предложил, чтобы наши глаза исказили реальность», - сказал доктор Хосе Мануэль Алонсо из Колледжа оптометрии в Нью-Йорке (США). Галилей обнаружил, что искажение происходит в человеческом глазу. Яркие планеты, наблюдаемые непосредственно на темном фоне, по-видимому, приобретают все большую и лучистую корону, что делает Галилео-Венеру в восемь раз больше Юпитера, несмотря на то, что при просмотре через телескоп Юпитер появлялся в четыре раза больше. В будущем многие астрономы отметили, что угловое разрешение при взгляде невооруженным глазом выше для слабых предметов, чем ярких. Галилей писал, что это «или из-за того, что их свет преломляется от влаги, которая покрывает нашего зрачка, или из-за того, что он отражается от краев век, а затем рассеивается зрачком или каким-то другим причина. "

Причина оказалась действительно в человеке, физиологические причины размытия ярких объектов пытались объяснить многие ученые, в том числе знаменитый немецкий врач и физик Герман Гельмгольц.

Гельмгольц был ближе к истине, понимая, что увеличение видимого размера ярких объектов связано с нашим восприятием световых сигналов, а не с оптикой глаза.

«Наше исследование показало, что восприятие, которое Гельмгольц объяснил этому явлению, - нелинейный отклик зрительной системы, когда объекты видны на темном фоне», - сказал Алонсо, автор статьи, опубликованной в журнале Proceedings of the Национальная академия наук.

В своих экспериментах исследователи проверили активность нейронов таламуса и коры головного мозга, ответственных за восприятие света у кошек, обезьян и людей, с помощью имплантированных электродов.

На момент проведения эксперимента людям и животным, которые находились под наркозом, показали три типа изображения: темные фигуры на светлом фоне, яркие фигуры на темном фоне, а также светлые и темные фигуры на сером фон.

Сегодня мы знаем, что человек воспринимает яркие и темные сигналы (без света) с помощью так называемых включенных и выключенных каналов в сетчатке и зрительном таламусе. Измеряя электрические сигналы из этих каналов, исследователи обнаружили, что внейроны предсказуемо и линейно реагируют на появление темных фигур на светлом фоне: чем резче контраст между фигурой и фоном, тем активнее нейроны. Однако on-нейроны непропорционально реагировали на увеличение яркости светлых объектов на темном фоне.

Другими словами, с тем же контрастом фигуры и земли второй вариант дает вам больше возбужденных нейронов.

Самые абсурдные предположения в устах ученых выглядят более естественными, чем ограниченные комментарии об опасностях вторжения инопланетян и ... → По мнению исследователей, этим объясняется асимметрия в нашей оценке размеров ярких и тусклых объектов, и эта особенность возникла в ходе эволюции не просто так.

«Когда вы находитесь в очень темном месте, это позволяет увидеть самые слабые источники света», - сказал Алонсо.

Когда-то он помогал людям обнаруживать опасность в темноте. Однако во второй половине дня, наоборот, просмотр этого свойства позволяет нам видеть мельчайшие детали на темном фоне. Тот же эффект также играет роль в повседневной жизни, каждая женщина знает, что у нее стройная темная одежда, сглаживающая недостатки фигуры. Теперь это научное объяснение: темная фигура на светлом фоне дает возбужденным нейронам меньше, чем фигура света на темном фоне.

Исследователи полагают, что их открытие поможет лучше понять природу таких заболеваний, как близорукость