1 مگاهرتز در هرتز چیست؟ فرکانس پردازنده و درک صحیح آن

مبدل طول و فاصله مبدل جرم حجمی مواد جامد و مواد غذایی مبدل حجم مبدل حجم و واحد تبدیل دستور پختمبدل دما، فشار، تنش، مبدل مدول یانگ مبدل انرژی و مبدل کار مبدل نیرو مبدل زمان مبدل سرعت خطی مبدل زاویه مسطح راندمان حرارتی و راندمان سوخت مبدل عددی مبدل مبدل عددی مبدل برای تعداد واحدهای اندازه گیری اطلاعاتی لباس و کفش مردانه مبدل شتاب زاویه‌ای و RPM مبدل شتاب زاویه‌ای مبدل چگالی مبدل حجم ویژه مبدل گشتاور نیرو مبدل گشتاور مقدار حرارتی ویژه (بر اساس جرم) مبدل چگالی انرژی و تبدیل‌کننده حجم ویژه تفاوت مبدل ضریب انبساط حرارتی مبدل مقاومت حرارتی مبدل هدایت حرارتی مبدل حرارتی ویژه مبدل قرار گرفتن در معرض انرژی و قدرت مبدل تراکم شار حرارتی مبدل ضریب انتقال حرارت مبدل حجم مبدل جریان جرم مبدل جریان مولی مبدل جرم شار مبدل تراکم مولی مبدل غلظت جرم در محلول مبدل دینامیک (مطلق) گرانروی مبدل دینامیک (مطلق) مبدل ویسکوزیته مبدل جنبشی تبدیل آب تبدیل به مبدل واسکونیتی مبدل سطح صدا مبدل حساسیت میکروفون مبدل سطح فشار صدا (SPL) مبدل سطح فشار صدا با مرجع انتخابی مبدل روشنایی فشار مرجع مبدل شدت نور مبدل روشنایی مبدل گرافیک کامپیوتری فرکانس و مبدل طول موج قدرت مبدل فرکانس و طول موج قدرت بر حسب دیوپتر و مغناطیسی ) مبدل شارژ الکتریکیمبدل تراکم شارژ خطی مبدل تراکم شارژ سطحی مبدل تراکم شارژ حجمی مبدل تراکم شارژ جریان الکتریسیتهمبدل خطی تراکم جریان مبدل تراکم جریان سطحی مبدل قدرت میدان الکتریکی مبدل قدرت میدان الکتریکی مبدل پتانسیل و ولتاژ الکترواستاتیک مبدل مقاومت الکتریکی مبدل مقاومت الکتریکی مبدل مقاومت الکتریکی مبدل رسانایی الکتریکی قدرت تبدیل رسانایی الکتریکی مبدل قدرت رسانایی الکتریکی مبدل نیروی رسانایی الکتریکی GaacitanceV Converter نیروی موج مغناطیسی مبدل شار مغناطیسی مبدل القایی مغناطیسی تابش. رادیواکتیویته مبدل نرخ دوز جذب شده پرتوهای یونیزه. تشعشع مبدل واپاشی رادیواکتیو. تابش مبدل دوز نوردهی. مبدل دوز جذبی سیستم دوره ایعناصر شیمیایی D. I. مندلیف

1 هرتز [Hz] = 1 سیکل در ثانیه [چرخه/ثانیه]

مقدار اولیه

ارزش تبدیل شده

Hertz Exahertz Petahertz Terahertz Gigahertz Megahertz Kilohertz Hectohertz Dekahertz Decihertz Centihertz Millihertz Michertz Michertz Nanohertz Picohertz Picohertz Femothertz Femothertz چرخه اتموتز طول موج بر حسب سانتی متر طول موج بر حسب میلی متر طول موج بر حسب میکرومتر طول موج الکترون کامپتون طول موج پروتون کامپتون طول موج نوترون کامپتون دور در ثانیه دور در دقیقه دور در ساعت دور در روز

بیشتر در مورد فرکانس و طول موج

اطلاعات کلی

فرکانس

فرکانس کمیتی است که تعداد دفعات تکرار یک فرآیند دوره ای خاص را اندازه می گیرد. در فیزیک با استفاده از فرکانس، خواص فرآیندهای موجی شرح داده می شود. فرکانس موج - تعداد چرخه های کامل فرآیند موج در واحد زمان. واحد فرکانس SI هرتز (هرتز) است. یک هرتز برابر است با یک نوسان در ثانیه.

طول موج

بسیاری وجود دارد انواع مختلفامواج در طبیعت، از امواج دریای باد گرفته تا امواج الکترومغناطیسی. خواص امواج الکترومغناطیسی به طول موج بستگی دارد. چنین امواجی به چند نوع تقسیم می شوند:

  • اشعه گامابا طول موج کمتر از 0.01 نانومتر (nm).
  • اشعه ایکسبا طول موج - از 0.01 نانومتر تا 10 نانومتر.
  • امواج محدوده فرابنفشکه طولی بین 10 تا 380 نانومتر دارند. آنها با چشم انسان قابل مشاهده نیستند.
  • نور در بخش قابل مشاهده از طیفبا طول موج 380-700 نانومتر.
  • برای مردم نامرئی اشعه مادون قرمزبا طول موج 700 نانومتر تا 1 میلی متر.
  • امواج مادون قرمز دنبال می شود مایکروویو، با طول موج از 1 میلی متر تا 1 متر.
  • بلند ترین - امواج رادیویی. طول آنها از 1 متر شروع می شود.

این مقاله در مورد تابش الکترومغناطیسی و به ویژه نور است. در آن، چگونگی تأثیر طول موج و فرکانس بر نور، از جمله طیف مرئی، اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز را مورد بحث قرار خواهیم داد.

تابش الکترومغناطیسی

تابش الکترومغناطیسی انرژی است که خواص آن به طور همزمان شبیه به امواج و ذرات است. به این ویژگی دوگانگی موج-ذره می گویند. امواج الکترومغناطیسی از یک موج مغناطیسی و یک موج الکتریکی عمود بر آن تشکیل شده است.

انرژی تابش الکترومغناطیسی حاصل حرکت ذراتی به نام فوتون است. هر چه فرکانس تشعشع بالاتر باشد، فعال تر هستند و آسیب بیشتری به سلول ها و بافت های موجودات زنده وارد می کنند. این به این دلیل است که هرچه فرکانس تابش بیشتر باشد، انرژی بیشتری را حمل می کنند. انرژی بیشتر به آنها اجازه می دهد تا ساختار مولکولی موادی را که روی آنها عمل می کنند تغییر دهند. به همین دلیل است که اشعه ماوراء بنفش، اشعه ایکس و گاما برای حیوانات و گیاهان بسیار مضر است. بخش عظیمی از این تشعشعات در فضا است. علیرغم اینکه لایه اوزون اتمسفر اطراف زمین بیشتر آن را مسدود می کند، روی زمین نیز وجود دارد.

تابش الکترومغناطیسی و اتمسفر

جو زمین فقط تشعشعات الکترومغناطیسی را با فرکانس مشخصی منتقل می کند. بیشتر پرتوهای گاما، اشعه ایکس، اشعه ماوراء بنفش، برخی از اشعه مادون قرمز و امواج رادیویی طولانی توسط جو زمین مسدود می شوند. جو آنها را جذب می کند و بیشتر نمی گذرد. بخشی از امواج الکترومغناطیسی، به ویژه تابش در محدوده موج کوتاه، از یونوسفر منعکس می شود. تمام تشعشعات دیگر به سطح زمین برخورد می کنند. در لایه های فوقانی اتمسفر، یعنی دورتر از سطح زمین، تشعشعات بیشتری نسبت به لایه های زیرین وجود دارد. بنابراین، هر چه بالاتر باشد، حضور موجودات زنده بدون لباس محافظ خطرناک تر است.

اتمسفر به زمین نشت می کند مقدار کمی ازاشعه ماوراء بنفش و به پوست آسیب می رساند. به دلیل اشعه ماوراء بنفش است که افراد زیر نور خورشید می سوزند و حتی ممکن است به سرطان پوست مبتلا شوند. از سوی دیگر، برخی از پرتوهای منتقل شده توسط جو مفید هستند. به عنوان مثال، پرتوهای فروسرخ که به سطح زمین برخورد می کنند در نجوم استفاده می شوند - تلسکوپ های مادون قرمز پرتوهای فروسرخ ساطع شده توسط اجرام نجومی را نظارت می کنند. هر چه از سطح زمین بالاتر باشد، تشعشعات مادون قرمز بیشتر است، بنابراین تلسکوپ ها اغلب در قله کوه ها و سایر ارتفاعات نصب می شوند. گاهی اوقات آنها برای بهبود دید پرتوهای مادون قرمز به فضا فرستاده می شوند.

رابطه بین فرکانس و طول موج

فرکانس و طول موج با یکدیگر نسبت معکوس دارند. این بدان معناست که با افزایش طول موج، فرکانس کاهش می یابد و بالعکس. تصور این امر آسان است: اگر فرکانس نوسان فرآیند موج زیاد باشد، زمان بین نوسانات بسیار کوتاهتر از امواجی است که فرکانس نوسان آنها کمتر است. اگر موجی را روی یک نمودار تصور کنید، فاصله بین قله های آن کوچکتر خواهد بود، نوسانات بیشتری در یک دوره زمانی خاص ایجاد می کند.

برای تعیین سرعت انتشار موج در یک محیط، باید فرکانس موج را در طول آن ضرب کرد. امواج الکترومغناطیسی در خلاء همیشه با سرعت یکسانی منتشر می شوند. این سرعت به سرعت نور معروف است. برابر با 299 792 458 متر در ثانیه است.

سبک

نور مرئی امواج الکترومغناطیسی با فرکانس و طول است که رنگ آن را تعیین می کند.

طول موج و رنگ

کوتاه ترین طول موج نور مرئی 380 نانومتر است. بنفش و به دنبال آن آبی و فیروزه ای و سپس سبز، زرد، نارنجی و در نهایت قرمز است. نور سفید از همه رنگ ها به طور همزمان تشکیل شده است، یعنی اجسام سفید همه رنگ ها را منعکس می کنند. این را می توان با یک منشور مشاهده کرد. نوری که وارد آن می شود شکسته می شود و در نواری از رنگ ها به همان ترتیبی که در رنگین کمان وجود دارد، ردیف می شود. این دنباله از رنگ هایی با کوتاه ترین طول موج تا طولانی ترین است. وابستگی سرعت انتشار نور در یک ماده به طول موج، پراکندگی نامیده می شود.

رنگین کمان نیز به روشی مشابه شکل می گیرد. قطرات آب پراکنده در جو پس از باران مانند یک منشور رفتار می کنند و هر موج را می شکنند. رنگ های رنگین کمان به قدری مهم هستند که در بسیاری از زبان ها یک یادگاری وجود دارد، یعنی تکنیکی برای به خاطر سپردن رنگ های رنگین کمان، آنقدر ساده که حتی کودکان هم می توانند آنها را به خاطر بسپارند. بسیاری از کودکانی که روسی صحبت می کنند می دانند که "هر شکارچی می خواهد بداند قرقاول کجا نشسته است." برخی از افراد یادگاری های خود را اختراع می کنند و این تمرین مخصوصاً برای کودکان مفید است، زیرا با ابداع روش خود برای به خاطر سپردن رنگ های رنگین کمان، آنها را سریع تر به خاطر می آورند.

نوری که چشم انسان بیشتر به آن حساس است، سبز است، با طول موج 555 نانومتر در محیط های روشن و 505 نانومتر در گرگ و میش و تاریکی. همه حیوانات نمی توانند رنگ ها را تشخیص دهند. به عنوان مثال، در گربه ها، دید رنگی توسعه نیافته است. از سوی دیگر، برخی از حیوانات رنگ ها را بسیار بهتر از انسان ها می بینند. به عنوان مثال، برخی از گونه ها نور ماوراء بنفش و مادون قرمز را می بینند.

انعکاس نور

رنگ یک جسم با طول موج نور منعکس شده از سطح آن تعیین می شود. اجسام سفید تمام طول موج های طیف مرئی را منعکس می کنند، در حالی که اجسام سیاه، برعکس، همه امواج را جذب می کنند و هیچ چیزی را منعکس نمی کنند.

یکی از مواد طبیعی با ضریب پراکندگی بالا الماس است. الماس هایی که به درستی تراشیده شده اند، نور را از هر دو وجه بیرونی و داخلی منعکس می کنند و آن را مانند یک منشور می شکنند. در عین حال، مهم است که بیشتر این نور به سمت بالا، به سمت چشم منعکس شود، نه مثلاً به سمت پایین، به داخل کادر، جایی که قابل مشاهده نیست. به دلیل پراکندگی بالا، الماس ها در زیر نور خورشید و نور مصنوعی بسیار زیبا می درخشند. برش شیشه ای مانند الماس نیز می درخشد، اما نه به اندازه. این به این دلیل است که به دلیل ترکیب شیمیایی الماس، نور را بسیار بهتر از شیشه منعکس می کند. زوایای مورد استفاده در هنگام تراش الماس از اهمیت بالایی برخوردار هستند زیرا زوایای بسیار تیز یا بیش از حد مبهم یا از انعکاس نور به دیوارهای داخلی جلوگیری می کنند یا همانطور که در تصویر نشان داده شده است نور را به محیط منعکس می کنند.

طیف سنجی

گاهی اوقات از آنالیز طیفی یا طیف سنجی برای تعیین ترکیب شیمیایی یک ماده استفاده می شود. این روش به ویژه زمانی خوب است که تجزیه و تحلیل شیمیایی ماده را نتوان با کار مستقیم با آن انجام داد، به عنوان مثال، هنگام تعیین ترکیب شیمیایی ستارگان. با دانستن اینکه یک بدن چه نوع تشعشعات الکترومغناطیسی را جذب می کند، می توان تعیین کرد که از چه چیزی تشکیل شده است. طیف سنجی جذبی که یکی از شاخه های طیف سنجی است تعیین می کند که کدام تابش جذب بدن می شود. چنین تحلیلی را می توان از راه دور انجام داد، بنابراین اغلب در نجوم و همچنین در کار با مواد سمی و خطرناک استفاده می شود.

تعیین حضور تابش الکترومغناطیسی

نور مرئی، مانند تمام تشعشعات الکترومغناطیسی، انرژی است. هرچه انرژی بیشتری ساطع شود، اندازه گیری این تابش آسان تر است. مقدار انرژی تابشی با افزایش طول موج کاهش می یابد. دید دقیقاً به این دلیل امکان پذیر است که مردم و حیوانات این انرژی را تشخیص داده و تفاوت بین تشعشعات با طول موج های مختلف را احساس می کنند. تابش الکترومغناطیسی با طول های مختلف توسط چشم به صورت رنگ های مختلف درک می شود. نه تنها چشم حیوانات و مردم بر اساس این اصل کار می کند، بلکه فناوری هایی که توسط مردم برای پردازش تابش الکترومغناطیسی ایجاد شده است.

نور مرئی

انسان ها و حیوانات طیف وسیعی از تابش های الکترومغناطیسی را می بینند. برای مثال اکثر مردم و حیوانات به آن پاسخ می دهند نور مرئی، و برخی از حیوانات - همچنین در اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز. توانایی تشخیص رنگ ها در همه حیوانات نیست - برخی فقط تفاوت بین سطوح روشن و تاریک را می بینند. مغز ما رنگ را اینگونه تعریف می کند: فوتون های تابش الکترومغناطیسی وارد چشم روی شبکیه می شوند و با عبور از آن، مخروط ها، گیرنده های نوری چشم را تحریک می کنند. در نتیجه، یک سیگنال از طریق سیستم عصبی به مغز منتقل می شود. علاوه بر مخروط ها، گیرنده های نور دیگری نیز در چشم ها وجود دارد، میله ها، اما آنها قادر به تشخیص رنگ نیستند. هدف آنها تعیین روشنایی و قدرت نور است.

معمولاً چندین نوع مخروط در چشم وجود دارد. انسان ها سه نوع دارند که هر کدام فوتون های نور را در طول موج های خاصی جذب می کنند. هنگامی که آنها جذب می شوند، یک واکنش شیمیایی رخ می دهد، در نتیجه تکانه های عصبی با اطلاعات مربوط به طول موج وارد مغز می شود. این سیگنال ها توسط قشر بینایی مغز پردازش می شوند. این ناحیه ای از مغز است که مسئول درک صدا است. هر نوع مخروط فقط مسئول طول موج های خاصی است، بنابراین برای بدست آوردن تصویر کاملی از رنگ، اطلاعات دریافتی از تمام مخروط ها با هم جمع می شوند.

برخی از حیوانات حتی بیشتر از انسان انواع مخروط دارند. بنابراین، به عنوان مثال، در برخی از گونه های ماهی و پرندگان از چهار تا پنج نوع وجود دارد. جالب اینجاست که ماده برخی از حیوانات انواع مخروطی بیشتری نسبت به نرها دارند. برخی از پرندگان مانند مرغان دریایی که در داخل یا روی سطح آب شکار می کنند، قطرات روغن زرد یا قرمز در داخل مخروط های خود دارند که به عنوان فیلتر عمل می کنند. به آنها کمک می کند ببینند مقدار زیادرنگ ها چشمان خزندگان به روشی مشابه چیده شده است.

نور مادون قرمز

مارها، بر خلاف انسان، نه تنها گیرنده های بینایی دارند، بلکه اندام های حساسی نیز دارند که به آنها پاسخ می دهند اشعه مادون قرمز. آنها انرژی پرتوهای مادون قرمز را جذب می کنند، یعنی به گرما واکنش نشان می دهند. برخی از دستگاه ها مانند عینک دید در شب نیز به گرمای تولید شده توسط فرستنده مادون قرمز پاسخ می دهند. چنین وسایلی توسط ارتش و همچنین برای تضمین امنیت و حفاظت از اماکن و قلمرو استفاده می شود. حیواناتی که نور مادون قرمز را می‌بینند و دستگاه‌هایی که می‌توانند آن را تشخیص دهند، چیزی بیش از اشیایی را می‌بینند که در میدان دید آنها قرار دارند. این لحظه، بلکه آثاری از اشیاء، حیوانات یا افرادی که قبلاً در آنجا بودند، اگر زمان زیادی نگذشته باشد. به عنوان مثال، مارها می توانند ببینند که آیا جوندگان در حال حفر سوراخ در زمین هستند یا خیر، و افسران پلیسی که از دید در شب استفاده می کنند می توانند ببینند که آیا اخیراً آثار جنایتی مانند پول، مواد مخدر یا چیز دیگری در زمین پنهان شده است. دستگاه هایی برای تشخیص تشعشعات مادون قرمز در تلسکوپ ها و همچنین برای بررسی ظروف و محفظه ها از نظر نشت استفاده می شود. با کمک آنها، محل نشت گرما به وضوح قابل مشاهده است. در پزشکی از تصاویر مادون قرمز برای تشخیص استفاده می شود. در تاریخ هنر - تعیین آنچه در زیر لایه بالایی رنگ به تصویر کشیده شده است. دستگاه های دید در شب برای محافظت از محل استفاده می شود.

نور فرابنفش

بعضی از ماهی ها می بینند نور فرابنفش. چشم آنها حاوی رنگدانه ای است که به اشعه ماوراء بنفش حساس است. پوست ماهی دارای مناطقی است که نور ماوراء بنفش را منعکس می کند که برای انسان و سایر حیوانات نامرئی است - که اغلب در قلمرو حیوانات برای علامت گذاری جنسیت حیوانات و همچنین برای اهداف اجتماعی استفاده می شود. برخی از پرندگان نیز نور فرابنفش را می بینند. این مهارت به ویژه در فصل جفت گیری، زمانی که پرندگان به دنبال شرکای بالقوه هستند، اهمیت دارد. سطوح برخی از گیاهان نیز نور فرابنفش را به خوبی منعکس می کنند و توانایی دیدن آن به یافتن غذا کمک می کند. علاوه بر ماهی ها و پرندگان، برخی از خزندگان می توانند نور فرابنفش را ببینند، مانند لاک پشت ها، مارمولک ها و ایگواناهای سبز (تصویر).

چشم انسان مانند چشم حیوانات نور فرابنفش را جذب می کند اما نمی تواند آن را پردازش کند. در انسان سلول های چشم به ویژه در قرنیه و عدسی را از بین می برد. این به نوبه خود باعث بیماری های مختلف و حتی نابینایی می شود. اگرچه اشعه ماوراء بنفش برای بینایی مضر است، اما مقادیر کمی از آن برای انسان و حیوانات برای تولید ویتامین D مورد نیاز است. اشعه ماوراء بنفش، مانند مادون قرمز، در بسیاری از صنایع، به عنوان مثال، در پزشکی برای ضد عفونی، در نجوم برای رصد ستارگان و سایر اشیاء و در شیمی برای انجماد مواد مایع، و همچنین برای تجسم، یعنی ایجاد نمودارهایی از توزیع مواد در یک فضای خاص. با استفاده از اشعه ماوراء بنفش، اسکناس ها و نشان های تقلبی در صورت چاپ علائم با جوهرهای مخصوصی که با استفاده از اشعه ماوراء بنفش قابل تشخیص هستند، شناسایی می شوند. در مورد اسناد جعلی، لامپ UV همیشه کمکی نمی کند، زیرا مجرمان گاهی اوقات از سند واقعی استفاده می کنند و عکس یا سایر اطلاعات روی آن را جایگزین می کنند تا علامت گذاری برای لامپ های UV باقی بماند. همچنین کاربردهای بسیار دیگری برای اشعه ماوراء بنفش وجود دارد.

کور رنگی

برخی از افراد به دلیل نقص بینایی قادر به تشخیص رنگ نیستند. این مشکل به نام فردی که اولین بار این ویژگی بینایی را توصیف کرد، کوررنگی یا کوررنگی نامیده می شود. گاهی اوقات افراد نمی توانند تنها رنگ ها را در طول موج های خاصی ببینند و گاهی اوقات اصلا نمی توانند رنگ ها را ببینند. اغلب علت، گیرنده های نوری توسعه نیافته یا آسیب دیده است، اما در برخی موارد مشکل آسیب به مسیرهای عصبی است، مانند قشر بینایی، جایی که اطلاعات رنگ در آن پردازش می شود. در بسیاری از موارد این حالت برای افراد و حیوانات ناراحتی و مشکل ایجاد می کند، اما گاهی اوقات عدم توانایی در تشخیص رنگ ها برعکس مزیت محسوب می شود. این با این واقعیت تأیید می شود که با وجود سال های طولانی تکامل، بینایی رنگ در بسیاری از حیوانات توسعه نیافته است. برای مثال، افراد و حیواناتی که کور رنگ هستند، می توانند استتار سایر حیوانات را به خوبی ببینند.

کوررنگی علیرغم فوایدی که دارد در جامعه یک معضل محسوب می شود و راه برخی مشاغل برای مبتلایان به کوررنگی بسته است. معمولاً آنها نمی توانند حقوق کامل پرواز هواپیما را بدون محدودیت دریافت کنند. در بسیاری از کشورها گواهینامه رانندگیبرای این افراد نیز محدودیت هایی وجود دارد و در برخی موارد به هیچ وجه نمی توانند حقوق بگیرند. بنابراین، آنها همیشه نمی توانند شغلی پیدا کنند که در آن نیاز به رانندگی ماشین، هواپیما و وسایل نقلیه دیگر داشته باشند. همچنین یافتن شغلی که توانایی شناسایی و استفاده از رنگ ها در آن از اهمیت بالایی برخوردار باشد، دشوار است. به عنوان مثال، برای آنها دشوار است که طراح شوند یا در محیطی کار کنند که از رنگ به عنوان یک سیگنال استفاده شود (مثلاً در مورد خطر).

کار برای ایجاد شرایط مساعدتر برای افراد مبتلا به کوررنگی در حال انجام است. به عنوان مثال جداولی وجود دارد که در آنها رنگ ها با تابلوها مطابقت دارند و در برخی کشورها از این تابلوها در موسسات و مکان های عمومی همراه با رنگ استفاده می شود. برخی از طراحان از رنگ برای انتقال استفاده نمی کنند یا آن را محدود نمی کنند اطلاعات مهمدر آثارشان به جای رنگ، یا همراه با آن، از روشنایی، متن و راه‌های دیگر برای برجسته کردن اطلاعات استفاده می‌کنند تا حتی افراد کوررنگ بتوانند اطلاعاتی را که طراح منتقل می‌کند، به‌طور کامل دریافت کنند. در اغلب موارد، افراد مبتلا به کوررنگی تفاوتی بین قرمز و سبز قائل نمی شوند، بنابراین طراحان گاهی اوقات ترکیب «قرمز = خطر، سبز = همه چیز خوب است» را با قرمز و آبی جایگزین می کنند. اکثریت سیستم های عاملهمچنین به شما امکان می دهد رنگ ها را طوری تنظیم کنید که افراد مبتلا به کوررنگی بتوانند همه چیز را ببینند.

رنگ در بینایی ماشین

بینایی ماشین در رنگ شاخه ای از هوش مصنوعی است که به سرعت در حال رشد است. تا همین اواخر بیشتر کارها در این زمینه با تصاویر تک رنگ انجام می شد، اما اکنون آزمایشگاه های علمی بیشتری با رنگ کار می کنند. برخی از الگوریتم های کار با تصاویر تک رنگ نیز برای پردازش تصاویر رنگی استفاده می شوند.

کاربرد

بینایی ماشین در تعدادی از صنایع مانند ربات های کنترل کننده، ماشین های خودران و وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین استفاده می شود. در زمینه امنیت، به عنوان مثال، برای شناسایی افراد و اشیاء از روی عکس ها، برای جستجو در پایگاه های داده، برای ردیابی حرکت اشیا بسته به رنگ آنها و غیره مفید است. محل اجسام متحرک به کامپیوتر اجازه می دهد جهت نگاه افراد را تعیین کند یا حرکت ماشین ها، افراد، دست ها و سایر اشیاء را ردیابی کند.

برای شناسایی صحیح اشیاء ناآشنا، دانستن شکل و سایر خصوصیات آنها مهم است، اما اطلاعات رنگ چندان مهم نیست. برعکس، هنگام کار با اشیاء آشنا، رنگ به تشخیص سریعتر آنها کمک می کند. کار با رنگ نیز راحت است زیرا اطلاعات رنگ را می توان حتی از تصاویر با وضوح پایین به دست آورد. برای تشخیص شکل یک شی، بر خلاف رنگ، نیاز است وضوح بالا. کار با رنگ به جای شکل سوژه به شما امکان می دهد زمان پردازش تصویر را کاهش دهید و کمتر استفاده کنید منابع کامپیوتری. رنگ به تشخیص اجسام هم شکل کمک می کند و همچنین می تواند به عنوان علامت یا علامت استفاده شود (مثلاً قرمز یک علامت خطر است). در این صورت تشخیص شکل این علامت، یا متن نوشته شده روی آن ضروری نیست. نمونه های جالب زیادی از استفاده از ماشین بینایی رنگی در وب سایت یوتیوب وجود دارد.

پردازش اطلاعات رنگ

عکس هایی که کامپیوتر پردازش می کند یا توسط کاربران آپلود می شوند یا با دوربین داخلی گرفته می شوند. فرآیند عکاسی دیجیتال و فیلمبرداری به خوبی تسلط دارد، اما پردازش این تصاویر به خصوص رنگی با مشکلات زیادی همراه است که بسیاری از آنها هنوز حل نشده اند. این به این دلیل است که دید رنگی در انسان و حیوانات بسیار پیچیده است و ایجاد دید کامپیوتری مانند انسان آسان نیست. بینایی نیز مانند شنوایی مبتنی بر سازگاری با محیط است. درک صدا نه تنها به فرکانس، فشار صدا و مدت زمان صدا بستگی دارد، بلکه به وجود یا عدم وجود صداهای دیگر در محیط نیز بستگی دارد. در مورد بینایی نیز چنین است - درک رنگ نه تنها به فرکانس و طول موج، بلکه به ویژگی های محیط نیز بستگی دارد. به عنوان مثال، رنگ اجسام اطراف بر درک ما از رنگ تأثیر می گذارد.

از منظر تکاملی، چنین سازگاری برای کمک به ما برای عادت کردن به محیط و توقف توجه به عناصر بی‌اهمیت و معطوف کردن توجه کامل به آنچه در محیط در حال تغییر است، ضروری است. این برای اینکه راحت تر متوجه شکارچیان شوید و غذا پیدا کنید ضروری است. گاهی اوقات توهمات نوری به دلیل این سازگاری رخ می دهد. به عنوان مثال، بسته به رنگ اجسام اطراف، ما رنگ دو جسم را متفاوت درک می کنیم، حتی زمانی که نور را با طول موج یکسان منعکس می کنند. تصویر نمونه ای از چنین توهم نوری را نشان می دهد. مربع قهوه ای بالای تصویر (ردیف دوم، ستون دوم) روشن تر از مربع قهوه ای پایین تصویر (ردیف پنجم، ستون دوم) به نظر می رسد. در واقع رنگ آنها یکی است. حتی با دانستن این موضوع، ما هنوز آنها را به عنوان رنگ های مختلف درک می کنیم. از آنجایی که درک ما از رنگ بسیار پیچیده است، برای برنامه نویسان دشوار است که همه این تفاوت های ظریف را در الگوریتم های بینایی ماشین توصیف کنند. با وجود این سختی ها، ما در حال حاضر دستاوردهای زیادی در این زمینه داشته ایم.

مقالات Unit Converter توسط آناتولی زولوتکوف ویرایش و تصویرسازی شده است

آیا ترجمه واحدهای اندازه گیری از یک زبان به زبان دیگر برای شما دشوار است؟ همکاران آماده کمک به شما هستند. یک سوال به TCTerms ارسال کنیدو در عرض چند دقیقه پاسخ دریافت خواهید کرد.

مبدل طول و فاصله مبدل جرم حجم غذا و غذا مبدل منطقه مبدل حجم و دستور واحد مبدل دما مبدل فشار، تنش، مبدل مدول یانگ مبدل انرژی و کار مبدل نیرو مبدل نیرو مبدل زمان مبدل بازده خطی مبدل سرعت سوخت و تبدیل فلش سرعت سوخت اعداد در سیستم های اعداد مختلف مبدل واحدهای اندازه گیری کمیت اطلاعات نرخ ارز ابعاد لباس و کفش زنانه ابعاد لباس و کفش مردانه مبدل سرعت زاویه ای و فرکانس چرخش مبدل شتاب مبدل شتاب زاویه ای مبدل تراکم مبدل حجم ویژه مبدل لحظه اینرسی مبدل نیرو مبدل گشتاور مبدل ارزش حرارتی ویژه (بر اساس جرم) مبدل ارزش حرارتی ویژه چگالی انرژی و سوخت (بر اساس حجم) مبدل اختلاف دما مبدل ضریب مبدل ضریب انبساط حرارتی مبدل رسانایی حرارتی مبدل ظرفیت حرارتی ویژه مبدل انرژی و مبدل توان تابشی مبدل حرارتی شار چگالی مبدل حرارتی مبدل ضریب انتقال حرارت مبدل جریان حجمی مبدل جریان جرمی مبدل جریان جرمی مبدل جریان مولی مبدل جرمی مبدل دبی مبدل تنش سطحی مبدل ویسکوزیته حرکتی مبدل نفوذپذیری بخار مبدل شار بخار آب مبدل تراکم صدا مبدل سطح صدا مبدل حساسیت میکروفون مبدل سطح فشار صدا (SPL) مبدل سطح فشار صدا مبدل سطح فشار صدا با مرجع قابل انتخاب مبدل روشنایی فشار مرجع قابل انتخاب مبدل شدت روشنایی مبدل شدت نور و شدت روشنایی کامپیوتر قدرت در دیوپترها و فاصله کانونی توان فاصله در دیوپترها و بزرگنمایی لنز (×) مبدل بار الکتریکی مبدل چگالی شارژ خطی مبدل چگالی شارژ سطحی مبدل چگالی شارژ حجمی مبدل تراکم جریان الکتریکی مبدل خطی جریان الکتریکی مبدل چگالی جریان خطی مبدل تراکم جریان سطحی مبدل چگالی جریان سطحی مبدل تراکم جریان برقی مبدل برقی الکتریکی مبدل برقی برقی مبدل رسانایی الکتریکی مقاومتی مبدل رسانایی الکتریکی مبدل اندوکتانس ظرفیت خازنی سطوح مبدل گیج سیم ایالات متحده بر حسب dBm (dBm یا dBm)، dBV (dBV)، وات و غیره. واحد مبدل نیروی محرکه مغناطیسی مبدل قدرت میدان مغناطیسی مبدل شار مغناطیسی مبدل القایی مغناطیسی تابش. رادیواکتیویته مبدل نرخ دوز جذب شده پرتوهای یونیزه. تشعشع مبدل واپاشی رادیواکتیو. تابش مبدل دوز نوردهی. مبدل دز جذبی مبدل پیشوند اعشاری مبدل انتقال داده تایپوگرافی و واحد پردازش تصویر مبدل واحد حجم چوب محاسبه جدول تناوبی جرم مولی عناصر شیمیایی توسط D. I. Mendeleev

1 گیگاهرتز [گیگاهرتز] = 1000000000 هرتز [هرتز]

مقدار اولیه

ارزش تبدیل شده

Hertz Exahertz Petahertz Terahertz Gigahertz Megahertz Kilohertz Hectohertz Dekahertz Decihertz Centihertz Millihertz Michertz Michertz Nanohertz Picohertz Picohertz Femothertz Femothertz چرخه اتموتز طول موج بر حسب سانتی متر طول موج بر حسب میلی متر طول موج بر حسب میکرومتر طول موج الکترون کامپتون طول موج پروتون کامپتون طول موج نوترون کامپتون دور در ثانیه دور در دقیقه دور در ساعت دور در روز

بیشتر در مورد فرکانس و طول موج

اطلاعات کلی

فرکانس

فرکانس کمیتی است که تعداد دفعات تکرار یک فرآیند دوره ای خاص را اندازه می گیرد. در فیزیک با استفاده از فرکانس، خواص فرآیندهای موجی شرح داده می شود. فرکانس موج - تعداد چرخه های کامل فرآیند موج در واحد زمان. واحد فرکانس SI هرتز (هرتز) است. یک هرتز برابر است با یک نوسان در ثانیه.

طول موج

انواع مختلفی از امواج در طبیعت وجود دارد، از امواج دریا گرفته تا امواج الکترومغناطیسی. خواص امواج الکترومغناطیسی به طول موج بستگی دارد. چنین امواجی به چند نوع تقسیم می شوند:

  • اشعه گامابا طول موج کمتر از 0.01 نانومتر (nm).
  • اشعه ایکسبا طول موج - از 0.01 نانومتر تا 10 نانومتر.
  • امواج محدوده فرابنفشکه طولی بین 10 تا 380 نانومتر دارند. آنها با چشم انسان قابل مشاهده نیستند.
  • نور در بخش قابل مشاهده از طیفبا طول موج 380-700 نانومتر.
  • برای مردم نامرئی اشعه مادون قرمزبا طول موج 700 نانومتر تا 1 میلی متر.
  • امواج مادون قرمز دنبال می شود مایکروویو، با طول موج از 1 میلی متر تا 1 متر.
  • بلند ترین - امواج رادیویی. طول آنها از 1 متر شروع می شود.

این مقاله در مورد تابش الکترومغناطیسی و به ویژه نور است. در آن، چگونگی تأثیر طول موج و فرکانس بر نور، از جمله طیف مرئی، اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز را مورد بحث قرار خواهیم داد.

تابش الکترومغناطیسی

تابش الکترومغناطیسی انرژی است که خواص آن به طور همزمان شبیه به امواج و ذرات است. به این ویژگی دوگانگی موج-ذره می گویند. امواج الکترومغناطیسی از یک موج مغناطیسی و یک موج الکتریکی عمود بر آن تشکیل شده است.

انرژی تابش الکترومغناطیسی حاصل حرکت ذراتی به نام فوتون است. هر چه فرکانس تشعشع بالاتر باشد، فعال تر هستند و آسیب بیشتری به سلول ها و بافت های موجودات زنده وارد می کنند. این به این دلیل است که هرچه فرکانس تابش بیشتر باشد، انرژی بیشتری را حمل می کنند. انرژی بیشتر به آنها اجازه می دهد تا ساختار مولکولی موادی را که روی آنها عمل می کنند تغییر دهند. به همین دلیل است که اشعه ماوراء بنفش، اشعه ایکس و گاما برای حیوانات و گیاهان بسیار مضر است. بخش عظیمی از این تشعشعات در فضا است. علیرغم اینکه لایه اوزون اتمسفر اطراف زمین بیشتر آن را مسدود می کند، روی زمین نیز وجود دارد.

تابش الکترومغناطیسی و اتمسفر

جو زمین فقط تشعشعات الکترومغناطیسی را با فرکانس مشخصی منتقل می کند. بیشتر پرتوهای گاما، اشعه ایکس، اشعه ماوراء بنفش، برخی از اشعه مادون قرمز و امواج رادیویی طولانی توسط جو زمین مسدود می شوند. جو آنها را جذب می کند و بیشتر نمی گذرد. بخشی از امواج الکترومغناطیسی، به ویژه تابش در محدوده موج کوتاه، از یونوسفر منعکس می شود. تمام تشعشعات دیگر به سطح زمین برخورد می کنند. در لایه های فوقانی اتمسفر، یعنی دورتر از سطح زمین، تشعشعات بیشتری نسبت به لایه های زیرین وجود دارد. بنابراین، هر چه بالاتر باشد، حضور موجودات زنده بدون لباس محافظ خطرناک تر است.

جو مقدار کمی از اشعه ماوراء بنفش را به زمین منتقل می کند و باعث آسیب به پوست می شود. به دلیل اشعه ماوراء بنفش است که افراد زیر نور خورشید می سوزند و حتی ممکن است به سرطان پوست مبتلا شوند. از سوی دیگر، برخی از پرتوهای منتقل شده توسط جو مفید هستند. به عنوان مثال، پرتوهای فروسرخ که به سطح زمین برخورد می کنند در نجوم استفاده می شوند - تلسکوپ های مادون قرمز پرتوهای فروسرخ ساطع شده توسط اجرام نجومی را نظارت می کنند. هر چه از سطح زمین بالاتر باشد، تشعشعات مادون قرمز بیشتر است، بنابراین تلسکوپ ها اغلب در قله کوه ها و سایر ارتفاعات نصب می شوند. گاهی اوقات آنها برای بهبود دید پرتوهای مادون قرمز به فضا فرستاده می شوند.

رابطه بین فرکانس و طول موج

فرکانس و طول موج با یکدیگر نسبت معکوس دارند. این بدان معناست که با افزایش طول موج، فرکانس کاهش می یابد و بالعکس. تصور این امر آسان است: اگر فرکانس نوسان فرآیند موج زیاد باشد، زمان بین نوسانات بسیار کوتاهتر از امواجی است که فرکانس نوسان آنها کمتر است. اگر موجی را روی یک نمودار تصور کنید، فاصله بین قله های آن کوچکتر خواهد بود، نوسانات بیشتری در یک دوره زمانی خاص ایجاد می کند.

برای تعیین سرعت انتشار موج در یک محیط، باید فرکانس موج را در طول آن ضرب کرد. امواج الکترومغناطیسی در خلاء همیشه با سرعت یکسانی منتشر می شوند. این سرعت به سرعت نور معروف است. برابر با 299 792 458 متر در ثانیه است.

سبک

نور مرئی امواج الکترومغناطیسی با فرکانس و طول است که رنگ آن را تعیین می کند.

طول موج و رنگ

کوتاه ترین طول موج نور مرئی 380 نانومتر است. بنفش و به دنبال آن آبی و فیروزه ای و سپس سبز، زرد، نارنجی و در نهایت قرمز است. نور سفید از همه رنگ ها به طور همزمان تشکیل شده است، یعنی اجسام سفید همه رنگ ها را منعکس می کنند. این را می توان با یک منشور مشاهده کرد. نوری که وارد آن می شود شکسته می شود و در نواری از رنگ ها به همان ترتیبی که در رنگین کمان وجود دارد، ردیف می شود. این دنباله از رنگ هایی با کوتاه ترین طول موج تا طولانی ترین است. وابستگی سرعت انتشار نور در یک ماده به طول موج، پراکندگی نامیده می شود.

رنگین کمان نیز به روشی مشابه شکل می گیرد. قطرات آب پراکنده در جو پس از باران مانند یک منشور رفتار می کنند و هر موج را می شکنند. رنگ های رنگین کمان به قدری مهم هستند که در بسیاری از زبان ها یک یادگاری وجود دارد، یعنی تکنیکی برای به خاطر سپردن رنگ های رنگین کمان، آنقدر ساده که حتی کودکان هم می توانند آنها را به خاطر بسپارند. بسیاری از کودکانی که روسی صحبت می کنند می دانند که "هر شکارچی می خواهد بداند قرقاول کجا نشسته است." برخی از افراد یادگاری های خود را اختراع می کنند و این تمرین مخصوصاً برای کودکان مفید است، زیرا با ابداع روش خود برای به خاطر سپردن رنگ های رنگین کمان، آنها را سریع تر به خاطر می آورند.

نوری که چشم انسان بیشتر به آن حساس است، سبز است، با طول موج 555 نانومتر در محیط های روشن و 505 نانومتر در گرگ و میش و تاریکی. همه حیوانات نمی توانند رنگ ها را تشخیص دهند. به عنوان مثال، در گربه ها، دید رنگی توسعه نیافته است. از سوی دیگر، برخی از حیوانات رنگ ها را بسیار بهتر از انسان ها می بینند. به عنوان مثال، برخی از گونه ها نور ماوراء بنفش و مادون قرمز را می بینند.

انعکاس نور

رنگ یک جسم با طول موج نور منعکس شده از سطح آن تعیین می شود. اجسام سفید تمام طول موج های طیف مرئی را منعکس می کنند، در حالی که اجسام سیاه، برعکس، همه امواج را جذب می کنند و هیچ چیزی را منعکس نمی کنند.

یکی از مواد طبیعی با ضریب پراکندگی بالا الماس است. الماس هایی که به درستی تراشیده شده اند، نور را از هر دو وجه بیرونی و داخلی منعکس می کنند و آن را مانند یک منشور می شکنند. در عین حال، مهم است که بیشتر این نور به سمت بالا، به سمت چشم منعکس شود، نه مثلاً به سمت پایین، به داخل کادر، جایی که قابل مشاهده نیست. به دلیل پراکندگی بالا، الماس ها در زیر نور خورشید و نور مصنوعی بسیار زیبا می درخشند. برش شیشه ای مانند الماس نیز می درخشد، اما نه به اندازه. این به این دلیل است که به دلیل ترکیب شیمیایی الماس، نور را بسیار بهتر از شیشه منعکس می کند. زوایای مورد استفاده در هنگام تراش الماس از اهمیت بالایی برخوردار هستند زیرا زوایای بسیار تیز یا بیش از حد مبهم یا از انعکاس نور به دیوارهای داخلی جلوگیری می کنند یا همانطور که در تصویر نشان داده شده است نور را به محیط منعکس می کنند.

طیف سنجی

گاهی اوقات از آنالیز طیفی یا طیف سنجی برای تعیین ترکیب شیمیایی یک ماده استفاده می شود. این روش به ویژه زمانی خوب است که تجزیه و تحلیل شیمیایی ماده را نتوان با کار مستقیم با آن انجام داد، به عنوان مثال، هنگام تعیین ترکیب شیمیایی ستارگان. با دانستن اینکه یک بدن چه نوع تشعشعات الکترومغناطیسی را جذب می کند، می توان تعیین کرد که از چه چیزی تشکیل شده است. طیف سنجی جذبی که یکی از شاخه های طیف سنجی است تعیین می کند که کدام تابش جذب بدن می شود. چنین تحلیلی را می توان از راه دور انجام داد، بنابراین اغلب در نجوم و همچنین در کار با مواد سمی و خطرناک استفاده می شود.

تعیین حضور تابش الکترومغناطیسی

نور مرئی، مانند تمام تشعشعات الکترومغناطیسی، انرژی است. هرچه انرژی بیشتری ساطع شود، اندازه گیری این تابش آسان تر است. مقدار انرژی تابشی با افزایش طول موج کاهش می یابد. دید دقیقاً به این دلیل امکان پذیر است که مردم و حیوانات این انرژی را تشخیص داده و تفاوت بین تشعشعات با طول موج های مختلف را احساس می کنند. تابش الکترومغناطیسی با طول های مختلف توسط چشم به صورت رنگ های مختلف درک می شود. نه تنها چشم حیوانات و مردم بر اساس این اصل کار می کند، بلکه فناوری هایی که توسط مردم برای پردازش تابش الکترومغناطیسی ایجاد شده است.

نور مرئی

انسان ها و حیوانات طیف وسیعی از تابش های الکترومغناطیسی را می بینند. برای مثال اکثر مردم و حیوانات به آن پاسخ می دهند نور مرئی، و برخی از حیوانات - همچنین در اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز. توانایی تشخیص رنگ ها در همه حیوانات نیست - برخی فقط تفاوت بین سطوح روشن و تاریک را می بینند. مغز ما رنگ را اینگونه تعریف می کند: فوتون های تابش الکترومغناطیسی وارد چشم روی شبکیه می شوند و با عبور از آن، مخروط ها، گیرنده های نوری چشم را تحریک می کنند. در نتیجه، یک سیگنال از طریق سیستم عصبی به مغز منتقل می شود. علاوه بر مخروط ها، گیرنده های نور دیگری نیز در چشم ها وجود دارد، میله ها، اما آنها قادر به تشخیص رنگ نیستند. هدف آنها تعیین روشنایی و قدرت نور است.

معمولاً چندین نوع مخروط در چشم وجود دارد. انسان ها سه نوع دارند که هر کدام فوتون های نور را در طول موج های خاصی جذب می کنند. هنگامی که آنها جذب می شوند، یک واکنش شیمیایی رخ می دهد، در نتیجه تکانه های عصبی با اطلاعات مربوط به طول موج وارد مغز می شود. این سیگنال ها توسط قشر بینایی مغز پردازش می شوند. این ناحیه ای از مغز است که مسئول درک صدا است. هر نوع مخروط فقط مسئول طول موج های خاصی است، بنابراین برای بدست آوردن تصویر کاملی از رنگ، اطلاعات دریافتی از تمام مخروط ها با هم جمع می شوند.

برخی از حیوانات حتی بیشتر از انسان انواع مخروط دارند. بنابراین، به عنوان مثال، در برخی از گونه های ماهی و پرندگان از چهار تا پنج نوع وجود دارد. جالب اینجاست که ماده برخی از حیوانات انواع مخروطی بیشتری نسبت به نرها دارند. برخی از پرندگان مانند مرغان دریایی که در داخل یا روی سطح آب شکار می کنند، قطرات روغن زرد یا قرمز در داخل مخروط های خود دارند که به عنوان فیلتر عمل می کنند. این به آنها کمک می کند رنگ های بیشتری را ببینند. چشمان خزندگان به روشی مشابه چیده شده است.

نور مادون قرمز

مارها، بر خلاف انسان، نه تنها گیرنده های بینایی دارند، بلکه اندام های حساسی نیز دارند که به آنها پاسخ می دهند اشعه مادون قرمز. آنها انرژی پرتوهای مادون قرمز را جذب می کنند، یعنی به گرما واکنش نشان می دهند. برخی از دستگاه ها مانند عینک دید در شب نیز به گرمای تولید شده توسط فرستنده مادون قرمز پاسخ می دهند. چنین وسایلی توسط ارتش و همچنین برای تضمین امنیت و حفاظت از اماکن و قلمرو استفاده می شود. حیواناتی که نور مادون قرمز را می‌بینند و دستگاه‌هایی که می‌توانند آن را تشخیص دهند، نه تنها اشیایی را می‌بینند که در حال حاضر در میدان دید آنها قرار دارند، بلکه آثاری از اشیاء، حیوانات یا افرادی که قبلاً در آنجا بوده‌اند را نیز می‌بینند. زمان زیاد. به عنوان مثال، مارها می توانند ببینند که آیا جوندگان در حال حفر سوراخ در زمین هستند یا خیر، و افسران پلیسی که از دید در شب استفاده می کنند می توانند ببینند که آیا اخیراً آثار جنایتی مانند پول، مواد مخدر یا چیز دیگری در زمین پنهان شده است. دستگاه هایی برای تشخیص تشعشعات مادون قرمز در تلسکوپ ها و همچنین برای بررسی ظروف و محفظه ها از نظر نشت استفاده می شود. با کمک آنها، محل نشت گرما به وضوح قابل مشاهده است. در پزشکی از تصاویر مادون قرمز برای تشخیص استفاده می شود. در تاریخ هنر - تعیین آنچه در زیر لایه بالایی رنگ به تصویر کشیده شده است. دستگاه های دید در شب برای محافظت از محل استفاده می شود.

نور فرابنفش

بعضی از ماهی ها می بینند نور فرابنفش. چشم آنها حاوی رنگدانه ای است که به اشعه ماوراء بنفش حساس است. پوست ماهی دارای مناطقی است که نور ماوراء بنفش را منعکس می کند که برای انسان و سایر حیوانات نامرئی است - که اغلب در قلمرو حیوانات برای علامت گذاری جنسیت حیوانات و همچنین برای اهداف اجتماعی استفاده می شود. برخی از پرندگان نیز نور فرابنفش را می بینند. این مهارت به ویژه در فصل جفت گیری، زمانی که پرندگان به دنبال شرکای بالقوه هستند، اهمیت دارد. سطوح برخی از گیاهان نیز نور فرابنفش را به خوبی منعکس می کنند و توانایی دیدن آن به یافتن غذا کمک می کند. علاوه بر ماهی ها و پرندگان، برخی از خزندگان می توانند نور فرابنفش را ببینند، مانند لاک پشت ها، مارمولک ها و ایگواناهای سبز (تصویر).

چشم انسان مانند چشم حیوانات نور فرابنفش را جذب می کند اما نمی تواند آن را پردازش کند. در انسان سلول های چشم به ویژه در قرنیه و عدسی را از بین می برد. این به نوبه خود باعث بیماری های مختلف و حتی نابینایی می شود. اگرچه اشعه ماوراء بنفش برای بینایی مضر است، اما مقادیر کمی از آن برای انسان و حیوانات برای تولید ویتامین D مورد نیاز است. اشعه ماوراء بنفش، مانند مادون قرمز، در بسیاری از صنایع، به عنوان مثال، در پزشکی برای ضد عفونی، در نجوم برای رصد ستارگان و سایر اشیاء و در شیمی برای انجماد مواد مایع، و همچنین برای تجسم، یعنی ایجاد نمودارهایی از توزیع مواد در یک فضای خاص. با استفاده از اشعه ماوراء بنفش، اسکناس ها و نشان های تقلبی در صورت چاپ علائم با جوهرهای مخصوصی که با استفاده از اشعه ماوراء بنفش قابل تشخیص هستند، شناسایی می شوند. در مورد اسناد جعلی، لامپ UV همیشه کمکی نمی کند، زیرا مجرمان گاهی اوقات از سند واقعی استفاده می کنند و عکس یا سایر اطلاعات روی آن را جایگزین می کنند تا علامت گذاری برای لامپ های UV باقی بماند. همچنین کاربردهای بسیار دیگری برای اشعه ماوراء بنفش وجود دارد.

کور رنگی

برخی از افراد به دلیل نقص بینایی قادر به تشخیص رنگ نیستند. این مشکل به نام فردی که اولین بار این ویژگی بینایی را توصیف کرد، کوررنگی یا کوررنگی نامیده می شود. گاهی اوقات افراد نمی توانند تنها رنگ ها را در طول موج های خاصی ببینند و گاهی اوقات اصلا نمی توانند رنگ ها را ببینند. اغلب علت، گیرنده های نوری توسعه نیافته یا آسیب دیده است، اما در برخی موارد مشکل آسیب به مسیرهای عصبی است، مانند قشر بینایی، جایی که اطلاعات رنگ در آن پردازش می شود. در بسیاری از موارد این حالت برای افراد و حیوانات ناراحتی و مشکل ایجاد می کند، اما گاهی اوقات عدم توانایی در تشخیص رنگ ها برعکس مزیت محسوب می شود. این با این واقعیت تأیید می شود که با وجود سال های طولانی تکامل، بینایی رنگ در بسیاری از حیوانات توسعه نیافته است. برای مثال، افراد و حیواناتی که کور رنگ هستند، می توانند استتار سایر حیوانات را به خوبی ببینند.

کوررنگی علیرغم فوایدی که دارد در جامعه یک معضل محسوب می شود و راه برخی مشاغل برای مبتلایان به کوررنگی بسته است. معمولاً آنها نمی توانند حقوق کامل پرواز هواپیما را بدون محدودیت دریافت کنند. در بسیاری از کشورها مجوز این افراد نیز محدود است و در برخی موارد اصلا نمی توانند مجوز بگیرند. بنابراین، آنها همیشه نمی توانند شغلی پیدا کنند که در آن نیاز به رانندگی ماشین، هواپیما و وسایل نقلیه دیگر داشته باشند. همچنین یافتن شغلی که توانایی شناسایی و استفاده از رنگ ها در آن از اهمیت بالایی برخوردار باشد، دشوار است. به عنوان مثال، برای آنها دشوار است که طراح شوند یا در محیطی کار کنند که از رنگ به عنوان یک سیگنال استفاده شود (مثلاً در مورد خطر).

کار برای ایجاد شرایط مساعدتر برای افراد مبتلا به کوررنگی در حال انجام است. به عنوان مثال جداولی وجود دارد که در آنها رنگ ها با تابلوها مطابقت دارند و در برخی کشورها از این تابلوها در موسسات و مکان های عمومی همراه با رنگ استفاده می شود. برخی از طراحان از رنگ برای انتقال اطلاعات مهم در کار خود استفاده نمی کنند یا آن را محدود نمی کنند. به جای رنگ، یا همراه با آن، از روشنایی، متن و راه‌های دیگر برای برجسته کردن اطلاعات استفاده می‌کنند تا حتی افراد کوررنگ بتوانند اطلاعاتی را که طراح منتقل می‌کند، به‌طور کامل دریافت کنند. در اغلب موارد، افراد مبتلا به کوررنگی تفاوتی بین قرمز و سبز قائل نمی شوند، بنابراین طراحان گاهی اوقات ترکیب «قرمز = خطر، سبز = همه چیز خوب است» را با قرمز و آبی جایگزین می کنند. اکثر سیستم عامل ها همچنین به شما اجازه می دهند رنگ ها را طوری تنظیم کنید که افراد مبتلا به کوررنگی بتوانند همه چیز را ببینند.

رنگ در بینایی ماشین

بینایی ماشین در رنگ شاخه ای از هوش مصنوعی است که به سرعت در حال رشد است. تا همین اواخر بیشتر کارها در این زمینه با تصاویر تک رنگ انجام می شد، اما اکنون آزمایشگاه های علمی بیشتری با رنگ کار می کنند. برخی از الگوریتم های کار با تصاویر تک رنگ نیز برای پردازش تصاویر رنگی استفاده می شوند.

کاربرد

بینایی ماشین در تعدادی از صنایع مانند ربات های کنترل کننده، ماشین های خودران و وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین استفاده می شود. در زمینه امنیت، به عنوان مثال، برای شناسایی افراد و اشیاء از روی عکس ها، برای جستجو در پایگاه های داده، برای ردیابی حرکت اشیا بسته به رنگ آنها و غیره مفید است. محل اجسام متحرک به کامپیوتر اجازه می دهد جهت نگاه افراد را تعیین کند یا حرکت ماشین ها، افراد، دست ها و سایر اشیاء را ردیابی کند.

برای شناسایی صحیح اشیاء ناآشنا، دانستن شکل و سایر خصوصیات آنها مهم است، اما اطلاعات رنگ چندان مهم نیست. برعکس، هنگام کار با اشیاء آشنا، رنگ به تشخیص سریعتر آنها کمک می کند. کار با رنگ نیز راحت است زیرا اطلاعات رنگ را می توان حتی از تصاویر با وضوح پایین به دست آورد. تشخیص شکل یک جسم، بر خلاف رنگ، نیاز به وضوح بالایی دارد. کار با رنگ به جای شکل سوژه به شما امکان می دهد زمان پردازش تصویر را کاهش دهید و از منابع کامپیوتری کمتری استفاده کنید. رنگ به تشخیص اجسام هم شکل کمک می کند و همچنین می تواند به عنوان علامت یا علامت استفاده شود (مثلاً قرمز یک علامت خطر است). در این صورت تشخیص شکل این علامت، یا متن نوشته شده روی آن ضروری نیست. نمونه های جالب زیادی از استفاده از ماشین بینایی رنگی در وب سایت یوتیوب وجود دارد.

پردازش اطلاعات رنگ

عکس هایی که کامپیوتر پردازش می کند یا توسط کاربران آپلود می شوند یا با دوربین داخلی گرفته می شوند. فرآیند عکاسی دیجیتال و فیلمبرداری به خوبی تسلط دارد، اما پردازش این تصاویر به خصوص رنگی با مشکلات زیادی همراه است که بسیاری از آنها هنوز حل نشده اند. این به این دلیل است که دید رنگی در انسان و حیوانات بسیار پیچیده است و ایجاد دید کامپیوتری مانند انسان آسان نیست. بینایی نیز مانند شنوایی مبتنی بر سازگاری با محیط است. درک صدا نه تنها به فرکانس، فشار صدا و مدت زمان صدا بستگی دارد، بلکه به وجود یا عدم وجود صداهای دیگر در محیط نیز بستگی دارد. در مورد بینایی نیز چنین است - درک رنگ نه تنها به فرکانس و طول موج، بلکه به ویژگی های محیط نیز بستگی دارد. به عنوان مثال، رنگ اجسام اطراف بر درک ما از رنگ تأثیر می گذارد.

از منظر تکاملی، چنین سازگاری برای کمک به ما برای عادت کردن به محیط و توقف توجه به عناصر بی‌اهمیت و معطوف کردن توجه کامل به آنچه در محیط در حال تغییر است، ضروری است. این برای اینکه راحت تر متوجه شکارچیان شوید و غذا پیدا کنید ضروری است. گاهی اوقات توهمات نوری به دلیل این سازگاری رخ می دهد. به عنوان مثال، بسته به رنگ اجسام اطراف، ما رنگ دو جسم را متفاوت درک می کنیم، حتی زمانی که نور را با طول موج یکسان منعکس می کنند. تصویر نمونه ای از چنین توهم نوری را نشان می دهد. مربع قهوه ای بالای تصویر (ردیف دوم، ستون دوم) روشن تر از مربع قهوه ای پایین تصویر (ردیف پنجم، ستون دوم) به نظر می رسد. در واقع رنگ آنها یکی است. حتی با دانستن این موضوع، ما هنوز آنها را به عنوان رنگ های مختلف درک می کنیم. از آنجایی که درک ما از رنگ بسیار پیچیده است، برای برنامه نویسان دشوار است که همه این تفاوت های ظریف را در الگوریتم های بینایی ماشین توصیف کنند. با وجود این سختی ها، ما در حال حاضر دستاوردهای زیادی در این زمینه داشته ایم.

مقالات Unit Converter توسط آناتولی زولوتکوف ویرایش و تصویرسازی شده است

آیا ترجمه واحدهای اندازه گیری از یک زبان به زبان دیگر برای شما دشوار است؟ همکاران آماده کمک به شما هستند. یک سوال به TCTerms ارسال کنیدو در عرض چند دقیقه پاسخ دریافت خواهید کرد.

مبدل طول و فاصله مبدل جرم حجم غذا و غذا مبدل منطقه مبدل حجم و دستور واحد مبدل دما مبدل فشار، تنش، مبدل مدول یانگ مبدل انرژی و کار مبدل نیرو مبدل نیرو مبدل زمان مبدل بازده خطی مبدل سرعت سوخت و تبدیل فلش سرعت سوخت اعداد در سیستم های اعداد مختلف مبدل واحدهای اندازه گیری کمیت اطلاعات نرخ ارز ابعاد لباس و کفش زنانه ابعاد لباس و کفش مردانه مبدل سرعت زاویه ای و فرکانس چرخش مبدل شتاب مبدل شتاب زاویه ای مبدل تراکم مبدل حجم ویژه مبدل لحظه اینرسی مبدل نیرو مبدل گشتاور مبدل ارزش حرارتی ویژه (بر اساس جرم) مبدل ارزش حرارتی ویژه چگالی انرژی و سوخت (بر اساس حجم) مبدل اختلاف دما مبدل ضریب مبدل ضریب انبساط حرارتی مبدل رسانایی حرارتی مبدل ظرفیت حرارتی ویژه مبدل انرژی و مبدل توان تابشی مبدل حرارتی شار چگالی مبدل حرارتی مبدل ضریب انتقال حرارت مبدل جریان حجمی مبدل جریان جرمی مبدل جریان جرمی مبدل جریان مولی مبدل جرمی مبدل دبی مبدل تنش سطحی مبدل ویسکوزیته حرکتی مبدل نفوذپذیری بخار مبدل شار بخار آب مبدل تراکم صدا مبدل سطح صدا مبدل حساسیت میکروفون مبدل سطح فشار صدا (SPL) مبدل سطح فشار صدا مبدل سطح فشار صدا با مرجع قابل انتخاب مبدل روشنایی فشار مرجع قابل انتخاب مبدل شدت روشنایی مبدل شدت نور و شدت روشنایی کامپیوتر قدرت در دیوپترها و فاصله کانونی توان فاصله در دیوپترها و بزرگنمایی لنز (×) مبدل بار الکتریکی مبدل چگالی شارژ خطی مبدل چگالی شارژ سطحی مبدل چگالی شارژ حجمی مبدل تراکم جریان الکتریکی مبدل خطی جریان الکتریکی مبدل چگالی جریان خطی مبدل تراکم جریان سطحی مبدل چگالی جریان سطحی مبدل تراکم جریان برقی مبدل برقی الکتریکی مبدل برقی برقی مبدل رسانایی الکتریکی مقاومتی مبدل رسانایی الکتریکی مبدل اندوکتانس ظرفیت خازنی سطوح مبدل گیج سیم ایالات متحده بر حسب dBm (dBm یا dBm)، dBV (dBV)، وات و غیره. واحد مبدل نیروی محرکه مغناطیسی مبدل قدرت میدان مغناطیسی مبدل شار مغناطیسی مبدل القایی مغناطیسی تابش. رادیواکتیویته مبدل نرخ دوز جذب شده پرتوهای یونیزه. تشعشع مبدل واپاشی رادیواکتیو. تابش مبدل دوز نوردهی. مبدل دز جذبی مبدل پیشوند اعشاری مبدل انتقال داده تایپوگرافی و واحد پردازش تصویر مبدل واحد حجم چوب محاسبه جدول تناوبی جرم مولی عناصر شیمیایی توسط D. I. Mendeleev

1 مگاهرتز [MHz] = 0.001 گیگاهرتز [گیگاهرتز]

مقدار اولیه

ارزش تبدیل شده

Hertz Exahertz Petahertz Terahertz Gigahertz Megahertz Kilohertz Hectohertz Dekahertz Decihertz Centihertz Millihertz Michertz Michertz Nanohertz Picohertz Picohertz Femothertz Femothertz چرخه اتموتز طول موج بر حسب سانتی متر طول موج بر حسب میلی متر طول موج بر حسب میکرومتر طول موج الکترون کامپتون طول موج پروتون کامپتون طول موج نوترون کامپتون دور در ثانیه دور در دقیقه دور در ساعت دور در روز

راندمان حرارتی و بهره وری سوخت

بیشتر در مورد فرکانس و طول موج

اطلاعات کلی

فرکانس

فرکانس کمیتی است که تعداد دفعات تکرار یک فرآیند دوره ای خاص را اندازه می گیرد. در فیزیک با استفاده از فرکانس، خواص فرآیندهای موجی شرح داده می شود. فرکانس موج - تعداد چرخه های کامل فرآیند موج در واحد زمان. واحد فرکانس SI هرتز (هرتز) است. یک هرتز برابر است با یک نوسان در ثانیه.

طول موج

انواع مختلفی از امواج در طبیعت وجود دارد، از امواج دریا گرفته تا امواج الکترومغناطیسی. خواص امواج الکترومغناطیسی به طول موج بستگی دارد. چنین امواجی به چند نوع تقسیم می شوند:

  • اشعه گامابا طول موج کمتر از 0.01 نانومتر (nm).
  • اشعه ایکسبا طول موج - از 0.01 نانومتر تا 10 نانومتر.
  • امواج محدوده فرابنفشکه طولی بین 10 تا 380 نانومتر دارند. آنها با چشم انسان قابل مشاهده نیستند.
  • نور در بخش قابل مشاهده از طیفبا طول موج 380-700 نانومتر.
  • برای مردم نامرئی اشعه مادون قرمزبا طول موج 700 نانومتر تا 1 میلی متر.
  • امواج مادون قرمز دنبال می شود مایکروویو، با طول موج از 1 میلی متر تا 1 متر.
  • بلند ترین - امواج رادیویی. طول آنها از 1 متر شروع می شود.

این مقاله در مورد تابش الکترومغناطیسی و به ویژه نور است. در آن، چگونگی تأثیر طول موج و فرکانس بر نور، از جمله طیف مرئی، اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز را مورد بحث قرار خواهیم داد.

تابش الکترومغناطیسی

تابش الکترومغناطیسی انرژی است که خواص آن به طور همزمان شبیه به امواج و ذرات است. به این ویژگی دوگانگی موج-ذره می گویند. امواج الکترومغناطیسی از یک موج مغناطیسی و یک موج الکتریکی عمود بر آن تشکیل شده است.

انرژی تابش الکترومغناطیسی حاصل حرکت ذراتی به نام فوتون است. هر چه فرکانس تشعشع بالاتر باشد، فعال تر هستند و آسیب بیشتری به سلول ها و بافت های موجودات زنده وارد می کنند. این به این دلیل است که هرچه فرکانس تابش بیشتر باشد، انرژی بیشتری را حمل می کنند. انرژی بیشتر به آنها اجازه می دهد تا ساختار مولکولی موادی را که روی آنها عمل می کنند تغییر دهند. به همین دلیل است که اشعه ماوراء بنفش، اشعه ایکس و گاما برای حیوانات و گیاهان بسیار مضر است. بخش عظیمی از این تشعشعات در فضا است. علیرغم اینکه لایه اوزون اتمسفر اطراف زمین بیشتر آن را مسدود می کند، روی زمین نیز وجود دارد.

تابش الکترومغناطیسی و اتمسفر

جو زمین فقط تشعشعات الکترومغناطیسی را با فرکانس مشخصی منتقل می کند. بیشتر پرتوهای گاما، اشعه ایکس، اشعه ماوراء بنفش، برخی از اشعه مادون قرمز و امواج رادیویی طولانی توسط جو زمین مسدود می شوند. جو آنها را جذب می کند و بیشتر نمی گذرد. بخشی از امواج الکترومغناطیسی، به ویژه تابش در محدوده موج کوتاه، از یونوسفر منعکس می شود. تمام تشعشعات دیگر به سطح زمین برخورد می کنند. در لایه های فوقانی اتمسفر، یعنی دورتر از سطح زمین، تشعشعات بیشتری نسبت به لایه های زیرین وجود دارد. بنابراین، هر چه بالاتر باشد، حضور موجودات زنده بدون لباس محافظ خطرناک تر است.

جو مقدار کمی از اشعه ماوراء بنفش را به زمین منتقل می کند و باعث آسیب به پوست می شود. به دلیل اشعه ماوراء بنفش است که افراد زیر نور خورشید می سوزند و حتی ممکن است به سرطان پوست مبتلا شوند. از سوی دیگر، برخی از پرتوهای منتقل شده توسط جو مفید هستند. به عنوان مثال، پرتوهای فروسرخ که به سطح زمین برخورد می کنند در نجوم استفاده می شوند - تلسکوپ های مادون قرمز پرتوهای فروسرخ ساطع شده توسط اجرام نجومی را نظارت می کنند. هر چه از سطح زمین بالاتر باشد، تشعشعات مادون قرمز بیشتر است، بنابراین تلسکوپ ها اغلب در قله کوه ها و سایر ارتفاعات نصب می شوند. گاهی اوقات آنها برای بهبود دید پرتوهای مادون قرمز به فضا فرستاده می شوند.

رابطه بین فرکانس و طول موج

فرکانس و طول موج با یکدیگر نسبت معکوس دارند. این بدان معناست که با افزایش طول موج، فرکانس کاهش می یابد و بالعکس. تصور این امر آسان است: اگر فرکانس نوسان فرآیند موج زیاد باشد، زمان بین نوسانات بسیار کوتاهتر از امواجی است که فرکانس نوسان آنها کمتر است. اگر موجی را روی یک نمودار تصور کنید، فاصله بین قله های آن کوچکتر خواهد بود، نوسانات بیشتری در یک دوره زمانی خاص ایجاد می کند.

برای تعیین سرعت انتشار موج در یک محیط، باید فرکانس موج را در طول آن ضرب کرد. امواج الکترومغناطیسی در خلاء همیشه با سرعت یکسانی منتشر می شوند. این سرعت به سرعت نور معروف است. برابر با 299 792 458 متر در ثانیه است.

سبک

نور مرئی امواج الکترومغناطیسی با فرکانس و طول است که رنگ آن را تعیین می کند.

طول موج و رنگ

کوتاه ترین طول موج نور مرئی 380 نانومتر است. بنفش و به دنبال آن آبی و فیروزه ای و سپس سبز، زرد، نارنجی و در نهایت قرمز است. نور سفید از همه رنگ ها به طور همزمان تشکیل شده است، یعنی اجسام سفید همه رنگ ها را منعکس می کنند. این را می توان با یک منشور مشاهده کرد. نوری که وارد آن می شود شکسته می شود و در نواری از رنگ ها به همان ترتیبی که در رنگین کمان وجود دارد، ردیف می شود. این دنباله از رنگ هایی با کوتاه ترین طول موج تا طولانی ترین است. وابستگی سرعت انتشار نور در یک ماده به طول موج، پراکندگی نامیده می شود.

رنگین کمان نیز به روشی مشابه شکل می گیرد. قطرات آب پراکنده در جو پس از باران مانند یک منشور رفتار می کنند و هر موج را می شکنند. رنگ های رنگین کمان به قدری مهم هستند که در بسیاری از زبان ها یک یادگاری وجود دارد، یعنی تکنیکی برای به خاطر سپردن رنگ های رنگین کمان، آنقدر ساده که حتی کودکان هم می توانند آنها را به خاطر بسپارند. بسیاری از کودکانی که روسی صحبت می کنند می دانند که "هر شکارچی می خواهد بداند قرقاول کجا نشسته است." برخی از افراد یادگاری های خود را اختراع می کنند و این تمرین مخصوصاً برای کودکان مفید است، زیرا با ابداع روش خود برای به خاطر سپردن رنگ های رنگین کمان، آنها را سریع تر به خاطر می آورند.

نوری که چشم انسان بیشتر به آن حساس است، سبز است، با طول موج 555 نانومتر در محیط های روشن و 505 نانومتر در گرگ و میش و تاریکی. همه حیوانات نمی توانند رنگ ها را تشخیص دهند. به عنوان مثال، در گربه ها، دید رنگی توسعه نیافته است. از سوی دیگر، برخی از حیوانات رنگ ها را بسیار بهتر از انسان ها می بینند. به عنوان مثال، برخی از گونه ها نور ماوراء بنفش و مادون قرمز را می بینند.

انعکاس نور

رنگ یک جسم با طول موج نور منعکس شده از سطح آن تعیین می شود. اجسام سفید تمام طول موج های طیف مرئی را منعکس می کنند، در حالی که اجسام سیاه، برعکس، همه امواج را جذب می کنند و هیچ چیزی را منعکس نمی کنند.

یکی از مواد طبیعی با ضریب پراکندگی بالا الماس است. الماس هایی که به درستی تراشیده شده اند، نور را از هر دو وجه بیرونی و داخلی منعکس می کنند و آن را مانند یک منشور می شکنند. در عین حال، مهم است که بیشتر این نور به سمت بالا، به سمت چشم منعکس شود، نه مثلاً به سمت پایین، به داخل کادر، جایی که قابل مشاهده نیست. به دلیل پراکندگی بالا، الماس ها در زیر نور خورشید و نور مصنوعی بسیار زیبا می درخشند. برش شیشه ای مانند الماس نیز می درخشد، اما نه به اندازه. این به این دلیل است که به دلیل ترکیب شیمیایی الماس، نور را بسیار بهتر از شیشه منعکس می کند. زوایای مورد استفاده در هنگام تراش الماس از اهمیت بالایی برخوردار هستند زیرا زوایای بسیار تیز یا بیش از حد مبهم یا از انعکاس نور به دیوارهای داخلی جلوگیری می کنند یا همانطور که در تصویر نشان داده شده است نور را به محیط منعکس می کنند.

طیف سنجی

گاهی اوقات از آنالیز طیفی یا طیف سنجی برای تعیین ترکیب شیمیایی یک ماده استفاده می شود. این روش به ویژه زمانی خوب است که تجزیه و تحلیل شیمیایی ماده را نتوان با کار مستقیم با آن انجام داد، به عنوان مثال، هنگام تعیین ترکیب شیمیایی ستارگان. با دانستن اینکه یک بدن چه نوع تشعشعات الکترومغناطیسی را جذب می کند، می توان تعیین کرد که از چه چیزی تشکیل شده است. طیف سنجی جذبی که یکی از شاخه های طیف سنجی است تعیین می کند که کدام تابش جذب بدن می شود. چنین تحلیلی را می توان از راه دور انجام داد، بنابراین اغلب در نجوم و همچنین در کار با مواد سمی و خطرناک استفاده می شود.

تعیین حضور تابش الکترومغناطیسی

نور مرئی، مانند تمام تشعشعات الکترومغناطیسی، انرژی است. هرچه انرژی بیشتری ساطع شود، اندازه گیری این تابش آسان تر است. مقدار انرژی تابشی با افزایش طول موج کاهش می یابد. دید دقیقاً به این دلیل امکان پذیر است که مردم و حیوانات این انرژی را تشخیص داده و تفاوت بین تشعشعات با طول موج های مختلف را احساس می کنند. تابش الکترومغناطیسی با طول های مختلف توسط چشم به صورت رنگ های مختلف درک می شود. نه تنها چشم حیوانات و مردم بر اساس این اصل کار می کند، بلکه فناوری هایی که توسط مردم برای پردازش تابش الکترومغناطیسی ایجاد شده است.

نور مرئی

انسان ها و حیوانات طیف وسیعی از تابش های الکترومغناطیسی را می بینند. برای مثال اکثر مردم و حیوانات به آن پاسخ می دهند نور مرئی، و برخی از حیوانات - همچنین در اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز. توانایی تشخیص رنگ ها در همه حیوانات نیست - برخی فقط تفاوت بین سطوح روشن و تاریک را می بینند. مغز ما رنگ را اینگونه تعریف می کند: فوتون های تابش الکترومغناطیسی وارد چشم روی شبکیه می شوند و با عبور از آن، مخروط ها، گیرنده های نوری چشم را تحریک می کنند. در نتیجه، یک سیگنال از طریق سیستم عصبی به مغز منتقل می شود. علاوه بر مخروط ها، گیرنده های نور دیگری نیز در چشم ها وجود دارد، میله ها، اما آنها قادر به تشخیص رنگ نیستند. هدف آنها تعیین روشنایی و قدرت نور است.

معمولاً چندین نوع مخروط در چشم وجود دارد. انسان ها سه نوع دارند که هر کدام فوتون های نور را در طول موج های خاصی جذب می کنند. هنگامی که آنها جذب می شوند، یک واکنش شیمیایی رخ می دهد، در نتیجه تکانه های عصبی با اطلاعات مربوط به طول موج وارد مغز می شود. این سیگنال ها توسط قشر بینایی مغز پردازش می شوند. این ناحیه ای از مغز است که مسئول درک صدا است. هر نوع مخروط فقط مسئول طول موج های خاصی است، بنابراین برای بدست آوردن تصویر کاملی از رنگ، اطلاعات دریافتی از تمام مخروط ها با هم جمع می شوند.

برخی از حیوانات حتی بیشتر از انسان انواع مخروط دارند. بنابراین، به عنوان مثال، در برخی از گونه های ماهی و پرندگان از چهار تا پنج نوع وجود دارد. جالب اینجاست که ماده برخی از حیوانات انواع مخروطی بیشتری نسبت به نرها دارند. برخی از پرندگان مانند مرغان دریایی که در داخل یا روی سطح آب شکار می کنند، قطرات روغن زرد یا قرمز در داخل مخروط های خود دارند که به عنوان فیلتر عمل می کنند. این به آنها کمک می کند رنگ های بیشتری را ببینند. چشمان خزندگان به روشی مشابه چیده شده است.

نور مادون قرمز

مارها، بر خلاف انسان، نه تنها گیرنده های بینایی دارند، بلکه اندام های حساسی نیز دارند که به آنها پاسخ می دهند اشعه مادون قرمز. آنها انرژی پرتوهای مادون قرمز را جذب می کنند، یعنی به گرما واکنش نشان می دهند. برخی از دستگاه ها مانند عینک دید در شب نیز به گرمای تولید شده توسط فرستنده مادون قرمز پاسخ می دهند. چنین وسایلی توسط ارتش و همچنین برای تضمین امنیت و حفاظت از اماکن و قلمرو استفاده می شود. حیواناتی که نور مادون قرمز را می‌بینند و دستگاه‌هایی که می‌توانند آن را تشخیص دهند، نه تنها اشیایی را می‌بینند که در حال حاضر در میدان دید آنها قرار دارند، بلکه آثاری از اشیاء، حیوانات یا افرادی که قبلاً در آنجا بوده‌اند را نیز می‌بینند. زمان زیاد. به عنوان مثال، مارها می توانند ببینند که آیا جوندگان در حال حفر سوراخ در زمین هستند یا خیر، و افسران پلیسی که از دید در شب استفاده می کنند می توانند ببینند که آیا اخیراً آثار جنایتی مانند پول، مواد مخدر یا چیز دیگری در زمین پنهان شده است. دستگاه هایی برای تشخیص تشعشعات مادون قرمز در تلسکوپ ها و همچنین برای بررسی ظروف و محفظه ها از نظر نشت استفاده می شود. با کمک آنها، محل نشت گرما به وضوح قابل مشاهده است. در پزشکی از تصاویر مادون قرمز برای تشخیص استفاده می شود. در تاریخ هنر - تعیین آنچه در زیر لایه بالایی رنگ به تصویر کشیده شده است. دستگاه های دید در شب برای محافظت از محل استفاده می شود.

نور فرابنفش

بعضی از ماهی ها می بینند نور فرابنفش. چشم آنها حاوی رنگدانه ای است که به اشعه ماوراء بنفش حساس است. پوست ماهی دارای مناطقی است که نور ماوراء بنفش را منعکس می کند که برای انسان و سایر حیوانات نامرئی است - که اغلب در قلمرو حیوانات برای علامت گذاری جنسیت حیوانات و همچنین برای اهداف اجتماعی استفاده می شود. برخی از پرندگان نیز نور فرابنفش را می بینند. این مهارت به ویژه در فصل جفت گیری، زمانی که پرندگان به دنبال شرکای بالقوه هستند، اهمیت دارد. سطوح برخی از گیاهان نیز نور فرابنفش را به خوبی منعکس می کنند و توانایی دیدن آن به یافتن غذا کمک می کند. علاوه بر ماهی ها و پرندگان، برخی از خزندگان می توانند نور فرابنفش را ببینند، مانند لاک پشت ها، مارمولک ها و ایگواناهای سبز (تصویر).

چشم انسان مانند چشم حیوانات نور فرابنفش را جذب می کند اما نمی تواند آن را پردازش کند. در انسان سلول های چشم به ویژه در قرنیه و عدسی را از بین می برد. این به نوبه خود باعث بیماری های مختلف و حتی نابینایی می شود. اگرچه اشعه ماوراء بنفش برای بینایی مضر است، اما مقادیر کمی از آن برای انسان و حیوانات برای تولید ویتامین D مورد نیاز است. اشعه ماوراء بنفش، مانند مادون قرمز، در بسیاری از صنایع، به عنوان مثال، در پزشکی برای ضد عفونی، در نجوم برای رصد ستارگان و سایر اشیاء و در شیمی برای انجماد مواد مایع، و همچنین برای تجسم، یعنی ایجاد نمودارهایی از توزیع مواد در یک فضای خاص. با استفاده از اشعه ماوراء بنفش، اسکناس ها و نشان های تقلبی در صورت چاپ علائم با جوهرهای مخصوصی که با استفاده از اشعه ماوراء بنفش قابل تشخیص هستند، شناسایی می شوند. در مورد اسناد جعلی، لامپ UV همیشه کمکی نمی کند، زیرا مجرمان گاهی اوقات از سند واقعی استفاده می کنند و عکس یا سایر اطلاعات روی آن را جایگزین می کنند تا علامت گذاری برای لامپ های UV باقی بماند. همچنین کاربردهای بسیار دیگری برای اشعه ماوراء بنفش وجود دارد.

کور رنگی

برخی از افراد به دلیل نقص بینایی قادر به تشخیص رنگ نیستند. این مشکل به نام فردی که اولین بار این ویژگی بینایی را توصیف کرد، کوررنگی یا کوررنگی نامیده می شود. گاهی اوقات افراد نمی توانند تنها رنگ ها را در طول موج های خاصی ببینند و گاهی اوقات اصلا نمی توانند رنگ ها را ببینند. اغلب علت، گیرنده های نوری توسعه نیافته یا آسیب دیده است، اما در برخی موارد مشکل آسیب به مسیرهای عصبی است، مانند قشر بینایی، جایی که اطلاعات رنگ در آن پردازش می شود. در بسیاری از موارد این حالت برای افراد و حیوانات ناراحتی و مشکل ایجاد می کند، اما گاهی اوقات عدم توانایی در تشخیص رنگ ها برعکس مزیت محسوب می شود. این با این واقعیت تأیید می شود که با وجود سال های طولانی تکامل، بینایی رنگ در بسیاری از حیوانات توسعه نیافته است. برای مثال، افراد و حیواناتی که کور رنگ هستند، می توانند استتار سایر حیوانات را به خوبی ببینند.

کوررنگی علیرغم فوایدی که دارد در جامعه یک معضل محسوب می شود و راه برخی مشاغل برای مبتلایان به کوررنگی بسته است. معمولاً آنها نمی توانند حقوق کامل پرواز هواپیما را بدون محدودیت دریافت کنند. در بسیاری از کشورها مجوز این افراد نیز محدود است و در برخی موارد اصلا نمی توانند مجوز بگیرند. بنابراین، آنها همیشه نمی توانند شغلی پیدا کنند که در آن نیاز به رانندگی ماشین، هواپیما و وسایل نقلیه دیگر داشته باشند. همچنین یافتن شغلی که توانایی شناسایی و استفاده از رنگ ها در آن از اهمیت بالایی برخوردار باشد، دشوار است. به عنوان مثال، برای آنها دشوار است که طراح شوند یا در محیطی کار کنند که از رنگ به عنوان یک سیگنال استفاده شود (مثلاً در مورد خطر).

کار برای ایجاد شرایط مساعدتر برای افراد مبتلا به کوررنگی در حال انجام است. به عنوان مثال جداولی وجود دارد که در آنها رنگ ها با تابلوها مطابقت دارند و در برخی کشورها از این تابلوها در موسسات و مکان های عمومی همراه با رنگ استفاده می شود. برخی از طراحان از رنگ برای انتقال اطلاعات مهم در کار خود استفاده نمی کنند یا آن را محدود نمی کنند. به جای رنگ، یا همراه با آن، از روشنایی، متن و راه‌های دیگر برای برجسته کردن اطلاعات استفاده می‌کنند تا حتی افراد کوررنگ بتوانند اطلاعاتی را که طراح منتقل می‌کند، به‌طور کامل دریافت کنند. در اغلب موارد، افراد مبتلا به کوررنگی تفاوتی بین قرمز و سبز قائل نمی شوند، بنابراین طراحان گاهی اوقات ترکیب «قرمز = خطر، سبز = همه چیز خوب است» را با قرمز و آبی جایگزین می کنند. اکثر سیستم عامل ها همچنین به شما اجازه می دهند رنگ ها را طوری تنظیم کنید که افراد مبتلا به کوررنگی بتوانند همه چیز را ببینند.

رنگ در بینایی ماشین

بینایی ماشین در رنگ شاخه ای از هوش مصنوعی است که به سرعت در حال رشد است. تا همین اواخر بیشتر کارها در این زمینه با تصاویر تک رنگ انجام می شد، اما اکنون آزمایشگاه های علمی بیشتری با رنگ کار می کنند. برخی از الگوریتم های کار با تصاویر تک رنگ نیز برای پردازش تصاویر رنگی استفاده می شوند.

کاربرد

بینایی ماشین در تعدادی از صنایع مانند ربات های کنترل کننده، ماشین های خودران و وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین استفاده می شود. در زمینه امنیت، به عنوان مثال، برای شناسایی افراد و اشیاء از روی عکس ها، برای جستجو در پایگاه های داده، برای ردیابی حرکت اشیا بسته به رنگ آنها و غیره مفید است. محل اجسام متحرک به کامپیوتر اجازه می دهد جهت نگاه افراد را تعیین کند یا حرکت ماشین ها، افراد، دست ها و سایر اشیاء را ردیابی کند.

برای شناسایی صحیح اشیاء ناآشنا، دانستن شکل و سایر خصوصیات آنها مهم است، اما اطلاعات رنگ چندان مهم نیست. برعکس، هنگام کار با اشیاء آشنا، رنگ به تشخیص سریعتر آنها کمک می کند. کار با رنگ نیز راحت است زیرا اطلاعات رنگ را می توان حتی از تصاویر با وضوح پایین به دست آورد. تشخیص شکل یک جسم، بر خلاف رنگ، نیاز به وضوح بالایی دارد. کار با رنگ به جای شکل سوژه به شما امکان می دهد زمان پردازش تصویر را کاهش دهید و از منابع کامپیوتری کمتری استفاده کنید. رنگ به تشخیص اجسام هم شکل کمک می کند و همچنین می تواند به عنوان علامت یا علامت استفاده شود (مثلاً قرمز یک علامت خطر است). در این صورت تشخیص شکل این علامت، یا متن نوشته شده روی آن ضروری نیست. نمونه های جالب زیادی از استفاده از ماشین بینایی رنگی در وب سایت یوتیوب وجود دارد.

پردازش اطلاعات رنگ

عکس هایی که کامپیوتر پردازش می کند یا توسط کاربران آپلود می شوند یا با دوربین داخلی گرفته می شوند. فرآیند عکاسی دیجیتال و فیلمبرداری به خوبی تسلط دارد، اما پردازش این تصاویر به خصوص رنگی با مشکلات زیادی همراه است که بسیاری از آنها هنوز حل نشده اند. این به این دلیل است که دید رنگی در انسان و حیوانات بسیار پیچیده است و ایجاد دید کامپیوتری مانند انسان آسان نیست. بینایی نیز مانند شنوایی مبتنی بر سازگاری با محیط است. درک صدا نه تنها به فرکانس، فشار صدا و مدت زمان صدا بستگی دارد، بلکه به وجود یا عدم وجود صداهای دیگر در محیط نیز بستگی دارد. در مورد بینایی نیز چنین است - درک رنگ نه تنها به فرکانس و طول موج، بلکه به ویژگی های محیط نیز بستگی دارد. به عنوان مثال، رنگ اجسام اطراف بر درک ما از رنگ تأثیر می گذارد.

از منظر تکاملی، چنین سازگاری برای کمک به ما برای عادت کردن به محیط و توقف توجه به عناصر بی‌اهمیت و معطوف کردن توجه کامل به آنچه در محیط در حال تغییر است، ضروری است. این برای اینکه راحت تر متوجه شکارچیان شوید و غذا پیدا کنید ضروری است. گاهی اوقات توهمات نوری به دلیل این سازگاری رخ می دهد. به عنوان مثال، بسته به رنگ اجسام اطراف، ما رنگ دو جسم را متفاوت درک می کنیم، حتی زمانی که نور را با طول موج یکسان منعکس می کنند. تصویر نمونه ای از چنین توهم نوری را نشان می دهد. مربع قهوه ای بالای تصویر (ردیف دوم، ستون دوم) روشن تر از مربع قهوه ای پایین تصویر (ردیف پنجم، ستون دوم) به نظر می رسد. در واقع رنگ آنها یکی است. حتی با دانستن این موضوع، ما هنوز آنها را به عنوان رنگ های مختلف درک می کنیم. از آنجایی که درک ما از رنگ بسیار پیچیده است، برای برنامه نویسان دشوار است که همه این تفاوت های ظریف را در الگوریتم های بینایی ماشین توصیف کنند. با وجود این سختی ها، ما در حال حاضر دستاوردهای زیادی در این زمینه داشته ایم.

مقالات Unit Converter توسط آناتولی زولوتکوف ویرایش و تصویرسازی شده است

آیا ترجمه واحدهای اندازه گیری از یک زبان به زبان دیگر برای شما دشوار است؟ همکاران آماده کمک به شما هستند. یک سوال به TCTerms ارسال کنیدو در عرض چند دقیقه پاسخ دریافت خواهید کرد.

سپس فرکانس ساعت شناخته شده ترین پارامتر است. بنابراین، لازم است به طور خاص به این مفهوم پرداخت. همچنین در این مقاله به بحث خواهیم پرداخت درک سرعت کلاک پردازنده های چند هسته ای، زیرا تفاوت های ظریف جالبی وجود دارد که همه آنها را نمی دانند و آنها را در نظر نمی گیرند.

برای مدت طولانی، توسعه دهندگان به طور خاص بر روی افزایش فرکانس ساعت شرط بندی کرده اند، اما با گذشت زمان، "مد" تغییر کرده است و بیشتر پیشرفت ها به سمت ایجاد معماری پیشرفته تر، افزایش می یابد. حافظه کشو توسعه چند هسته ای، اما هیچ کس فرکانس را فراموش نمی کند.

سرعت کلاک یک پردازنده چقدر است؟

ابتدا باید تعریف "فرکانس ساعت" را درک کنید. سرعت ساعت به ما می گوید که پردازنده در واحد زمان چند محاسبه می تواند انجام دهد. بر این اساس، هر چه فرکانس بالاتر باشد، پردازنده در واحد زمان عملیات بیشتری می تواند انجام دهد. فرکانس ساعت پردازنده های مدرن، عمدتاً 1.0-4 گیگاهرتز است. با ضرب فرکانس خارجی یا پایه در یک عامل مشخص مشخص می شود. برای مثال، پردازنده اینتل Core i7 920 از گذرگاه 133 مگاهرتز و ضریب 20 استفاده می کند که در نتیجه سرعت کلاک 2660 مگاهرتز دارد.

فرکانس پردازنده را می توان در خانه با اورکلاک کردن پردازنده افزایش داد. مدل های پردازنده خاصی از وجود دارد AMD و Intel ، که برای مثال بر روی اورکلاک توسط سازنده متمرکز شده اند نسخه سیاهاز AMD و سری K از اینتل.

می خواهم توجه داشته باشم که هنگام خرید پردازنده، فرکانس نباید عامل تعیین کننده ای در انتخاب شما باشد، زیرا تنها بخشی از عملکرد پردازنده به آن بستگی دارد.

درک سرعت ساعت (پردازنده های چند هسته ای)

در حال حاضر، تقریباً در تمام بخش های بازار، هیچ پردازنده تک هسته ای باقی نمانده است. خوب، منطقی است، زیرا صنعت IT ثابت نمی‌ماند، بلکه دائماً با جهش به جلو می‌رود. بنابراین، لازم است به وضوح درک کنیم که فرکانس برای پردازنده هایی که دو یا چند هسته دارند چگونه محاسبه می شود.

هنگام بازدید از بسیاری از انجمن های کامپیوتری، متوجه شدم که یک تصور غلط رایج در مورد درک (محاسبه) فرکانس پردازنده های چند هسته ای وجود دارد. من بلافاصله مثالی از این استدلال نادرست می‌آورم: "یک پردازنده 4 هسته‌ای با فرکانس ساعت 3 گیگاهرتز وجود دارد، بنابراین کل فرکانس ساعت آن خواهد بود: 4 x 3 گیگاهرتز = 12 گیگاهرتز، درست است؟" - نه، اینطور نیست

من سعی خواهم کرد توضیح دهم که چرا فرکانس کل پردازنده را نمی توان به صورت زیر درک کرد: "تعداد هسته ها ایکسفرکانس مشخص شده

مثالی می زنم: "یک عابر پیاده در امتداد جاده راه می رود ، سرعت او 4 کیلومتر در ساعت است. این شبیه به یک پردازنده تک هسته ای است نگیگاهرتز اما اگر 4 عابر پیاده در امتداد جاده با سرعت 4 کیلومتر در ساعت راه می روند، این شبیه به یک پردازنده 4 هسته ای است. نگیگاهرتز در مورد عابران پیاده، سرعت آنها را 4×4 = 16 کیلومتر بر ساعت فرض نمی کنیم، فقط می گوییم: 4 عابر پیاده با سرعت 4 کیلومتر در ساعت راه می روند. به همین دلیل، ما هیچ عملیات ریاضی با فرکانس هسته های پردازنده انجام نمی دهیم، اما به یاد داشته باشید که یک پردازنده 4 هسته ای نگیگاهرتز دارای چهار هسته است که هر کدام با یک فرکانس کار می کنند نگیگاهرتز".