Prevodník dĺžky a vzdialenosti Prevodník hmotnosti Prevodník objemu sušiny a jedla Prevodník plochy Prevodník objemu a jednotiek Prevodník v recepty Prevodník teploty Prevodník tlaku, stresu, Youngovho modulu Prevodník energie a práce Konvertor výkonu Konvertor sily Konvertor času Lineárny prevodník rýchlosti Plochý uhlový prevodník tepelnej účinnosti a palivovej účinnosti Prevodník číselných čísel Prevodník množstva informácií Jednotky merania Mena a sadzby Obuvi Veľkosť Dámske pánske oblečenie a obuv Prevodník uhlovej rýchlosti a rýchlosti otáčania Prevodník uhlového zrýchlenia Prevodník hustoty Prevodník merného objemu Moment zotrvačného meniča Moment meniča sily Menič krútiaceho momentu Merné teplo spaľovania (hmotnostné) Teplotný rozdiel meniča Prevodník koeficientu tepelnej rozťažnosti Prevodník tepelného odporu Tepelná vodivosť menič Špecifický menič tepla Energetická záťaž a menič výkonu Konvertor hustoty tepelného toku Koeficient prenosu tepla Konvertor Objemový prietok Konvertor hmotnostného prietoku Konvertor molárneho prietoku Konvertor hmotnostného toku hustoty Konvertor molárnej koncentrácie Konvertor hmotnostnej koncentrácie v roztoku Konvertor dynamickej (absolútnej) viskozity Kinematický konvertor viskozity Konvertor povrchovej hustoty Konvertor vody Vapor Konvertor Fyzikálny konvertor Prevodník úrovne zvuku Prevodník citlivosti mikrofónu Prevodník úrovne akustického tlaku (SPL) Prevodník úrovne akustického tlaku s voliteľným referenčným tlakom Prevodník jasu Prevodník svetelnej intenzity Prevodník rozlíšenia počítačovej grafiky Prevodník frekvencie a vlnovej dĺžky Výkon v dioptriách a ohnisková vzdialenosť Výkon v dioptriách a zväčšenie šošovky ) Konvertor nabíjačka Prevodník lineárnej hustoty náboja Prevodník hustoty povrchového náboja Prevodník hustoty objemu náboja Prevodník hustoty náboja elektrický prúd Prevodník hustoty lineárneho prúdu Prevodník hustoty povrchového prúdu Prevodník intenzity elektrického poľa Prevodník elektrostatického potenciálu a napätia Prevodník elektrického odporu Prevodník elektrického odporu Prevodník elektrickej vodivosti Prevodník elektrickej vodivosti Konvertor kapacitnej indukčnosti Konvertor US Wire Gauge Prevodník magnetických polí, sila magnetického poľa atď., konvertor sily magnetického poľa watt watt prevodník Prevodník magnetického toku Magnetický indukčný prevodník Žiar. Konvertor rádioaktivity absorbovaného dávkového príkonu ionizujúceho žiarenia. Rádioaktívny rozpadový konvertor Žiarenie. Prevodník dávky expozície Žiarenie. Prevodník absorbovanej dávky Periodický systém chemické prvky D. I. Mendelejev

1 hertz [Hz] = 1 cyklus za sekundu [cykly/s]

Pôvodná hodnota

Prevedená hodnota

hertz exahertz petahertz terahertz gigahertz megahertz kilohertz hektohertz dekahertz decihertz centihertz millihertz mikrohertz nanohertz pikohertz femtohertz attohertz vlnová dĺžka vlnová dĺžka v testeroch vlnová dĺžka v kilometroch v petametroch vlnová dĺžka v metrometroch v inkametroch vlnová dĺžka v dĺžkovom metre vlnová dĺžka v gigametroch vlnová dĺžka v gigametroch vlnová dĺžka v centimetroch vlnová dĺžka v milimetroch vlnová dĺžka v mikrometroch Compton elektrónová vlnová dĺžka Comptonová vlnová dĺžka protónu Compton neutrónová vlnová dĺžka otáčky za sekundu otáčky za minútu otáčky za hodinu otáčky za deň

Viac o frekvencii a vlnovej dĺžke

Všeobecné informácie

Frekvencia

Frekvencia je veličina, ktorá meria, ako často sa určitý periodický proces opakuje. Vo fyzike sa pomocou frekvencie popisujú vlastnosti vlnových procesov. Frekvencia vĺn - počet úplných cyklov vlnového procesu za jednotku času. Jednotkou frekvencie SI je hertz (Hz). Jeden hertz sa rovná jednej oscilácii za sekundu.

Vlnová dĺžka

Je ich veľa rôzne druhy vlny v prírode, od morských vĺn poháňaných vetrom až po elektromagnetické vlny. Vlastnosti elektromagnetických vĺn závisia od vlnovej dĺžky. Takéto vlny sú rozdelené do niekoľkých typov:

• gama lúčov s vlnovou dĺžkou do 0,01 nanometra (nm).
• röntgenové lúče s vlnovou dĺžkou - od 0,01 nm do 10 nm.
• Vlny ultrafialový rozsah, ktoré majú dĺžku 10 až 380 nm. Nie sú viditeľné ľudským okom.
• svetlo v viditeľná časť spektra s vlnovou dĺžkou 380-700 nm.
• Pre ľudí neviditeľné Infra červená radiácia s vlnovou dĺžkou od 700 nm do 1 milimetra.
• Sledujú sa infračervené vlny 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 a 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 súčasne podobné vlastnostiam vĺn a častíc. Táto vlastnosť sa nazýva vlnovo-časticová dualita. 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 aktívnejšie a tým viac môžu poškodiť bunky a tkanivá živých organizmov. Je to preto, že čím vyššia je frekvencia žiarenia, tým viac energie nesú. Väčšia energia im umožňuje meniť molekulárnu štruktúru látok, na ktoré pôsobia. Preto je ultrafialové, röntgenové a gama žiarenie také škodlivé pre zvieratá a rastliny. Veľká časť tohto žiarenia je vo vesmíre. Vyskytuje sa aj na Zemi, napriek tomu, že ozónová vrstva atmosféry okolo Zeme jej väčšinu blokuje.

Elektromagnetické žiarenie a atmosféra

Zemská atmosféra prepúšťa iba elektromagnetické žiarenie s určitou frekvenciou. Väčšina gama lúčov, röntgenových lúčov, ultrafialového svetla, niektoré infračervené žiarenie a dlhé rádiové vlny sú blokované zemskou atmosférou. Atmosféra ich pohltí a neprejde ďalej. Časť elektromagnetických vĺn, najmä žiarenie v oblasti krátkych vĺn, sa odráža od ionosféry. Všetko ostatné žiarenie dopadá na zemský povrch. V horných vrstvách atmosféry, teda ďalej od povrchu Zeme, je viac žiarenia ako v spodných vrstvách. Preto čím vyššie, tým nebezpečnejšie je pre živé organizmy byť tam bez ochranných oblekov.

Atmosféra uniká na Zem malé množstvo ultrafialové svetlo a poškodzuje pokožku. Práve kvôli ultrafialovým lúčom sa ľudia spália na slnku a môžu dokonca dostať rakovinu kože. Na druhej strane niektoré lúče prenášané atmosférou sú prospešné. Napríklad infračervené lúče, ktoré dopadajú na povrch Zeme, sa využívajú v astronómii – infračervené teleskopy sledujú infračervené lúče, ktoré vyžarujú astronomické objekty. Čím vyššie od zemského povrchu, tým viac infračerveného žiarenia, takže teleskopy sú často inštalované na vrcholoch hôr a iných vyvýšeninách. Niekedy sa posielajú do vesmíru, aby zlepšili viditeľnosť infračervených lúčov.

Vzťah medzi frekvenciou a vlnovou dĺžkou

Frekvencia a vlnová dĺžka sú navzájom nepriamo úmerné. To znamená, že so zvyšovaním vlnovej dĺžky frekvencia klesá a naopak. To si možno ľahko predstaviť: ak je frekvencia kmitov vlnového procesu vysoká, potom je čas medzi kmitmi oveľa kratší ako pri vlnách, ktorých frekvencia kmitov je nižšia. Ak si predstavíte vlnu na grafe, potom bude vzdialenosť medzi jej vrcholmi tým menšia, čím viac kmitov urobí v určitom časovom období.

Na určenie rýchlosti šírenia vlny v médiu je potrebné vynásobiť frekvenciu vlny jej dĺžkou. Elektromagnetické vlny sa vo vákuu šíria vždy rovnakou rýchlosťou. Táto rýchlosť je známa ako rýchlosť svetla. Je to rovných 299 792 458 metrov za sekundu.

Svetlo

Viditeľné svetlo sú elektromagnetické vlny s frekvenciou a dĺžkou, 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 predmety odrážajú všetky farby. To je možné vidieť pomocou hranola. Svetlo, ktoré do nej vstupuje, sa láme a zoraďuje sa do pruhu farieb v rovnakom poradí ako v dúhe. Táto sekvencia je od farieb s najkratšou vlnovou dĺžkou po najdlhšiu. Závislosť rýchlosti šírenia svetla v látke od vlnovej dĺžky sa nazýva disperzia.

Podobným spôsobom vzniká dúha. Kvapky vody rozptýlené v atmosfére po daždi sa správajú ako hranol a lámu každú vlnu. Farby dúhy sú také dôležité, že v mnohých jazykoch existuje mnemotechnická pomôcka, teda technika na zapamätanie farieb dúhy, taká jednoduchá, že si ich zapamätajú aj deti. Mnohé deti, ktoré hovoria po rusky, vedia, že "Každý poľovník chce vedieť, kde sedí bažant." Niektorí ľudia vymýšľajú svoje vlastné mnemotechnické pomôcky a toto je obzvlášť užitočné cvičenie pre deti, keďže vynájdením vlastnej metódy zapamätania si farieb dúhy si ich zapamätajú rýchlejšie.

Svetlo, na ktoré je ľudské oko najcitlivejšie, je zelené s vlnovou dĺžkou 555 nm v jasnom prostredí a 505 nm v šere a tme. 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 odrazeného od jeho povrchu. Biele predmety odrážajú všetky vlnové dĺžky viditeľného spektra, zatiaľ čo čierne predmety naopak pohlcujú všetky vlny a neodrážajú nič.

Jedným z prírodných materiálov s vysokým koeficientom disperzie je diamant. Správne vybrúsené diamanty odrážajú svetlo z vonkajšej aj vnútornej strany a lámu ho ako hranol. Zároveň je dôležité, aby sa väčšina tohto svetla odrážala smerom hore, smerom k oku, a nie napríklad dole, do rámu, kde ho nie je vidieť. Vďaka vysokému rozptylu sa diamanty veľmi krásne lesknú na slnku a pri umelom osvetlení. Sklo vybrúsené ako diamant sa tiež leskne, ale nie toľko. Je to spôsobené tým, že vďaka chemickému zloženiu diamanty odrážajú svetlo oveľa lepšie ako sklo. Uhly používané pri rezaní diamantov sú mimoriadne dôležité, pretože uhly, ktoré sú príliš ostré alebo príliš tupé, buď bránia odrazu svetla od vnútorných stien, alebo odrážajú svetlo do prostredia, ako je znázornené na obrázku.

Spektroskopia

Na určenie chemického zloženia látky sa niekedy používa spektrálna analýza alebo spektroskopia. Táto metóda je obzvlášť dobrá, ak chemickú analýzu látky nemožno vykonať priamou prácou s ňou, napríklad pri určovaní chemického zloženia hviezd. Keď vieme, aký druh elektromagnetického žiarenia telo absorbuje, je možné určiť, z čoho pozostáva. Absorpčná spektroskopia, ktorá je jednou z oblastí spektroskopie, určuje, ktoré žiarenie telo pohltí. Takáto analýza môže byť vykonaná na diaľku, takže 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 vyžaruje, tým ľahšie je meranie tohto žiarenia. Množstvo vyžarovanej energie klesá so zvyšujúcou sa vlnovou dĺžkou. Vízia je možná práve preto, že ľudia a zvieratá rozpoznávajú túto energiu a cítia rozdiel medzi žiarením s rôznymi vlnovými dĺžkami. Elektromagnetické žiarenie rôznych dĺžok vníma oko ako rôzne farby. Podľa tohto princípu fungujú nielen oči zvierat a ľudí, ale aj technológie vytvorené ľuďmi na spracovanie elektromagnetického žiarenia.

viditeľné svetlo

Ľudia a zvieratá vidia široké spektrum elektromagnetického žiarenia. Väčšina ľudí a zvierat reaguje napr viditeľné svetlo, a niektoré zvieratá - aj na ultrafialové a infračervené lúče. Schopnosť rozlišovať farby nie je u všetkých zvierat – niektoré vidia len rozdiel medzi svetlými a tmavými povrchmi. Náš mozog definuje farbu nasledovne: fotóny elektromagnetického žiarenia vstupujú do oka na sietnici a pri prechode cez ňu excitujú čapíky, fotoreceptory oka. V dôsledku toho sa signál prenáša cez nervový systém do mozgu. Okrem čapíkov sú v očiach, tyčinkách aj iné fotoreceptory, ktoré však nedokážu rozlíšiť farby. Ich účelom je určiť jas a silu svetla.

V oku je zvyčajne niekoľko druhov kužeľov. Ľudia majú tri typy, z ktorých každý absorbuje fotóny svetla v rámci špecifických vlnových dĺžok. Pri ich vstrebaní dochádza k chemickej reakcii, v dôsledku ktorej do mozgu vstupujú nervové impulzy s informáciou o vlnovej dĺžke. Tieto signály spracováva zraková kôra mozgu. Toto je oblasť mozgu zodpovedná za vnímanie zvuku. Každý typ kužeľa je zodpovedný len za určité vlnové dĺžky, takže na získanie úplného obrazu o farbe sa informácie prijaté zo všetkých kužeľov spočítajú.

Niektoré zvieratá majú dokonca viac druhov šišiek ako ľudia. Napríklad u niektorých druhov rýb a vtákov existuje štyri až päť typov. Je zaujímavé, že samice niektorých zvierat majú viac typov kužeľov ako samce. Niektoré vtáky, ako napríklad čajky, ktoré chytajú korisť vo vode alebo na hladine vody, majú vo vnútri kužeľov žlté alebo červené kvapôčky oleja, ktoré fungujú ako filter. Pomáha im to vidieť veľká kvantita farby. Oči plazov sú usporiadané podobným spôsobom.

infračervené svetlo

Hady, na rozdiel od ľudí, majú nielen zrakové receptory, ale aj citlivé orgány, na ktoré reagujú Infra červená radiácia. Absorbujú energiu infračervených lúčov, to znamená, že reagujú na teplo. Niektoré zariadenia, ako napríklad okuliare na nočné videnie, reagujú aj na teplo generované infračerveným žiaričom. Takéto zariadenia používa armáda, ako aj na zaistenie bezpečnosti a ochrany priestorov a územia. Zvieratá, ktoré vidia infračervené svetlo, a zariadenia, ktoré ho dokážu rozpoznať, vidia viac než len predmety, ktoré sú v ich zornom poli na tento moment, ale aj stopy predmetov, zvierat, či ľudí, ktorí tam boli predtým, ak neuplynulo príliš veľa času. Hady môžu napríklad vidieť, či hlodavce nehrabú dieru v zemi, a policajti, ktorí používajú nočné videnie, môžu vidieť, či sa v zemi nedávno neskryli stopy trestného činu, ako sú peniaze, drogy alebo niečo iné. Zariadenia na detekciu infračerveného žiarenia sa používajú v ďalekohľadoch, ako aj na kontrolu netesností nádob a komôr. S ich pomocou je miesto úniku tepla dobre viditeľné. V medicíne sa na diagnostiku používajú infračervené snímky. V dejinách umenia - určiť, čo je zobrazené pod vrchnou vrstvou farby. Zariadenia na nočné videnie sa používajú na ochranu priestorov.

ultrafialové svetlo

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

Ľudské oko, podobne 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 a dokonca aj slepotu. Aj keď je ultrafialové svetlo škodlivé pre zrak, ľudia a zvieratá ho potrebujú na produkciu vitamínu D v malých množstvách. Ultrafialové žiarenie, podobne ako infračervené, sa používa v mnohých priemyselných odvetviach, napríklad v medicíne na dezinfekciu, v astronómii na pozorovanie hviezd a pod. iné predmety.a v chémii na tuhnutie kvapalných látok, ako aj na vizualizáciu, čiže na vytváranie schém rozloženia látok v určitom priestore. Pomocou ultrafialového svetla sa falšované bankovky a odznaky rozpoznajú, ak sa na ne majú vytlačiť znaky špeciálnymi atramentmi rozpoznateľnými pomocou ultrafialového svetla. V prípade sfalšovaných dokladov UV lampa nie vždy pomôže, keďže kriminalisti niekedy použijú skutočný dokument a nahradia na ňom fotografiu alebo iné informácie, takže označenie pre UV lampy zostane. Existuje aj mnoho ďalších spôsobov využitia ultrafialového žiarenia.

Farbosleposť

Kvôli zrakovým chybám niektorí ľudia nedokážu rozlíšiť farby. Tento problém sa nazýva farbosleposť alebo farbosleposť podľa osoby, ktorá ako prvá opísala túto vlastnosť videnia. Niekedy ľudia nevidia len farby na určitých vlnových dĺžkach a niekedy nevidia farby vôbec. Často sú príčinou nedostatočne vyvinuté alebo poškodené fotoreceptory, no v niektorých prípadoch je problémom poškodenie nervových dráh, ako je zraková kôra, kde sa spracovávajú informácie o farbe. V mnohých prípadoch tento stav spôsobuje ľuďom a zvieratám nepohodlie a problémy, niekedy je však neschopnosť rozlišovať farby naopak výhodou. Potvrdzuje to aj fakt, že napriek dlhým rokom evolúcie u mnohých zvierat nie je vyvinuté farebné videnie. Farboslepí ľudia a zvieratá môžu napríklad dobre vidieť maskovanie iných zvierat.

Napriek výhodám farbosleposti je v spoločnosti považovaná za problém a pre ľudí s farbosleposťou je cesta k niektorým profesiám uzavretá. Zvyčajne nemôžu získať plné práva pilotovať lietadlo bez obmedzení. Vo veľa krajinách vodičský preukaz lebo aj títo ľudia majú obmedzenia a v niektorých prípadoch nemôžu vôbec získať práva. Preto si nemôžu vždy nájsť prácu, kde potrebujú riadiť auto, lietadlo a iné vozidlá. Ťažko si tiež hľadajú prácu, kde je veľmi dôležitá schopnosť identifikovať a používať farby. Napríklad je pre nich ťažké stať sa dizajnérmi alebo pracovať v prostredí, kde sa farba používa ako signál (napríklad o nebezpečenstve).

Pracuje sa na vytvorení priaznivejších podmienok pre ľudí s farbosleposťou. Napríklad existujú tabuľky, v ktorých farby zodpovedajú znakom av niektorých krajinách sa tieto znaky používajú v inštitúciách a na verejných miestach spolu s farbou. Niektorí dizajnéri nepoužívajú alebo neobmedzujú použitie farby na sprostredkovanie dôležitá informácia vo svojich dielach. Namiesto farby alebo spolu s ňou používajú jas, text a iné spôsoby zvýraznenia informácií, aby aj farboslepí mohli plne zachytiť informácie sprostredkované dizajnérom. Vo väčšine prípadov ľudia s farbosleposťou nerozlišujú medzi červenou a zelenou, takže dizajnéri niekedy nahrádzajú kombináciu „červená = nebezpečenstvo, zelená = všetko je v poriadku“ červenou a modrou. Väčšina operačné systémy tiež umožňujú upraviť farby tak, aby ľudia s farbosleposťou videli všetko.

Farba v strojovom videní

Strojové videnie vo farbách je rýchlo rastúcim odvetvím umelej inteligencie. Až donedávna sa väčšina práce v tejto oblasti robila s monochromatickými obrázkami, no v súčasnosti čoraz viac vedeckých laboratórií pracuje s farbou. Niektoré algoritmy na prácu s monochromatickými obrázkami sa používajú aj na spracovanie farebných obrázkov.

Aplikácia

Strojové videnie sa používa v mnohých priemyselných odvetviach, ako je ovládanie robotov, samoriadiacich áut a bezpilotných lietadiel. Je užitočný v oblasti bezpečnosti, napríklad pri identifikácii osôb a predmetov z fotografií, pri prehľadávaní databáz, pri sledovaní pohybu predmetov v závislosti od ich farby a pod. Umiestnenie pohybujúcich sa objektov umožňuje počítaču určiť smer pohľadu osoby alebo sledovať pohyb áut, ľudí, rúk a iných predmetov.

Pre správnu identifikáciu neznámych predmetov je dôležité vedieť o ich tvare a iných vlastnostiach, ale informácie o farbe nie sú až také dôležité. Pri práci so známymi predmetmi farba naopak pomáha ich rýchlejšiemu rozpoznaniu. Práca s farbami je pohodlná aj preto, že informácie o farbách možno získať aj z obrázkov s nízkym rozlíšením. Rozpoznať tvar objektu, na rozdiel od farby, vyžaduje vysoké rozlíšenie. Práca s farbou namiesto tvaru objektu umožňuje skrátiť čas spracovania obrazu a spotrebuje menej počítačové zdroje. Farba pomáha rozpoznať predmety rovnakého tvaru a môže sa použiť aj ako signál alebo znak (napríklad červená je signál nebezpečenstva). V tomto prípade nie je potrebné rozoznávať tvar tohto znaku, ani text na ňom napísaný. Na stránke YouTube je veľa zaujímavých príkladov využitia farebného strojového videnia.

Farebné spracovanie informácií

Fotografie, ktoré počítač spracuje, sú buď nahrané používateľmi, alebo vytvorené pomocou vstavaného fotoaparátu. Proces digitálnej fotografie a natáčania videa je dobre zvládnutý, no spracovanie týchto obrázkov, najmä farebných, je spojené s mnohými ťažkosťami, z ktorých mnohé ešte nie sú vyriešené. Je to spôsobené tým, že farebné videnie u ľudí a zvierat je veľmi zložité a nie je ľahké vytvoriť počítačové videnie ako ľudské. Zrak, podobne ako sluch, je založený na prispôsobení sa prostrediu. Vnímanie zvuku závisí nielen od frekvencie, akustického tlaku a trvania zvuku, ale aj od prítomnosti alebo neprítomnosti iných zvukov v prostredí. Tak je to aj s videním – vnímanie farieb závisí nielen od frekvencie a vlnovej dĺžky, ale aj od vlastností prostredia. Napríklad farby okolitých predmetov ovplyvňujú naše vnímanie farieb.

Z evolučného hľadiska je takéto prispôsobenie nevyhnutné, aby sme si zvykli na svoje prostredie a prestali venovať pozornosť nepodstatným prvkom a upriamili svoju plnú pozornosť na to, čo sa v prostredí mení. Je to potrebné na ľahšie spozorovanie predátorov a nájdenie potravy. Niekedy kvôli tomuto prispôsobeniu dochádza k optickým ilúziám. Napríklad v závislosti od farby okolitých predmetov vnímame farbu dvoch telies rozdielne, 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 spodnej časti obrázka (piaty riadok, druhý stĺpec). V skutočnosti sú ich farby rovnaké. Aj keď to vieme, stále ich vnímame ako rôzne farby. Keďže naše vnímanie farieb je také zložité, pre programátorov je ťažké opísať všetky tieto nuansy v algoritmoch strojového videnia. Napriek týmto ťažkostiam sme už v tejto oblasti dosiahli veľa.

Články Unit Converter upravil a ilustroval Anatolij Zolotkov

Zdá sa vám ťažké preložiť merné jednotky z jedného jazyka do druhého? Kolegovia sú pripravení vám pomôcť. Uverejnite otázku v TCTerms a do niekoľkých minút dostanete odpoveď.

Prevodník dĺžky a vzdialenosti Prevodník hmotnosti Hromadný konvertor objemu potravín a jedla Konvertor objemu a jednotiek receptov Konvertor teploty Konvertor tlaku, stresu, Youngovho modulu Konvertor energie a práce Konvertor energie Konvertor sily Konvertor času Konvertor lineárnej rýchlosti Konvertor s plochým uhlom Tepelná účinnosť a palivová účinnosť Konvertor čísel v rôznych číselných sústavách Prevodník jednotiek merania množstva informácií Menové kurzy Rozmery dámskeho oblečenia a obuvi Rozmery pánskeho oblečenia a obuvi Menič uhlovej rýchlosti a rotačnej frekvencie Menič zrýchlenia Menič uhlového zrýchlenia Menič hustoty Menič špecifického objemu Moment meniča zotrvačnosti Moment meniča sily Prevodník krútiaceho momentu Prevodník mernej výhrevnosti (hmotnostne) Prevodník hustoty energie a mernej výhrevnosti (objemovo) Prevodník rozdielu teplôt Prevodník koeficientu Koeficient tepelnej rozťažnosti Konvertor tepelného odporu Konvertor tepelnej vodivosti Konvertor mernej tepelnej kapacity Konvertor Vystavenie energie a sálavý výkon Konvertor tepelného toku Hustota toku Konvertor Koeficient prenosu tepla Konvertor objemového toku Konvertor hmotnostného toku Konvertor molárneho toku Konvertor hmotnostného toku Konvertor hustoty roztoku Dynamický konvertor Molárna koncentrácia Kinematický menič viskozity Menič povrchového napätia Menič paropriepustnosti Menič toku vodnej pary Konvertor hustoty zvuku Menič úrovne zvuku Konvertor citlivosti mikrofónu Konvertor hladiny akustického tlaku (SPL) Konvertor hladiny akustického tlaku s voliteľným referenčným tlakom Konvertor jasu Prevodník intenzity svetla Prevodník rozlíšenia Rozlíšenie a frekvencia Prevodník vlnovej dĺžky a frekvencie Počítačová grafika Výkon v dioptriách a ohniskovej vzdialenosti Vzdialenosť Výkon v dioptriách a zväčšenie šošovky (×) Konvertor elektrického náboja Lineárny prevod hustoty náboja Konvertor povrchovej hustoty náboja Objemový prevodník hustoty náboja Konvertor elektrického prúdu Konvertor hustoty lineárneho prúdu Konvertor hustoty povrchového prúdu Konvertor intenzity elektrického poľa Konvertor elektrostatického potenciálu a elektrického odporu Prevodník elektrického napätia Odporový konvertor elektrickej vodivosti Konvertor elektrickej vodivosti Konvertor kapacitnej indukčnosti Konvertor US Wire Gauge Converter Úrovne v dBm (dBm alebo dBm), dBV (dBV), wattoch atď. jednotky Magnetomotorický menič sily Menič sily magnetického poľa Menič magnetického toku Magnetoindukčný menič Žiar. Konvertor rádioaktivity absorbovaného dávkového príkonu ionizujúceho žiarenia. Rádioaktívny rozpadový konvertor Žiarenie. Prevodník dávky expozície Žiarenie. Prevodník absorbovanej dávky Prevodník desiatkovej predpony Prevod údajov Typografia a spracovanie obrazu Prevodník jednotiek Drevo Objem Prevodník jednotiek Výpočet molárnej hmotnosti Periodická tabuľka chemických prvkov od D. I. Mendelejeva

1 gigahertz [GHz] = 1000000000 hertzov [Hz]

Pôvodná hodnota

Prevedená hodnota

hertz exahertz petahertz terahertz gigahertz megahertz kilohertz hektohertz dekahertz decihertz centihertz millihertz mikrohertz nanohertz pikohertz femtohertz attohertz vlnová dĺžka vlnová dĺžka v testeroch vlnová dĺžka v kilometroch v petametroch vlnová dĺžka v metrometroch v inkametroch vlnová dĺžka v dĺžkovom metre vlnová dĺžka v gigametroch vlnová dĺžka v gigametroch vlnová dĺžka v centimetroch vlnová dĺžka v milimetroch vlnová dĺžka v mikrometroch Compton elektrónová vlnová dĺžka Comptonová vlnová dĺžka protónu Compton neutrónová vlnová dĺžka otáčky za sekundu otáčky za minútu otáčky za hodinu otáčky za deň

Viac o frekvencii a vlnovej dĺžke

Všeobecné informácie

Frekvencia

Frekvencia je veličina, ktorá meria, ako často sa určitý periodický proces opakuje. Vo fyzike sa pomocou frekvencie popisujú vlastnosti vlnových procesov. Frekvencia vĺn - počet úplných cyklov vlnového procesu za jednotku času. Jednotkou frekvencie SI je hertz (Hz). Jeden hertz sa rovná jednej oscilácii za sekundu.

Vlnová dĺžka

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

• gama lúčov s vlnovou dĺžkou do 0,01 nanometra (nm).
• röntgenové lúče s vlnovou dĺžkou - od 0,01 nm do 10 nm.
• Vlny ultrafialový rozsah, ktoré majú dĺžku 10 až 380 nm. Nie sú viditeľné ľudským okom.
• svetlo v viditeľná časť spektra s vlnovou dĺžkou 380-700 nm.
• Pre ľudí neviditeľné Infra červená radiácia s vlnovou dĺžkou od 700 nm do 1 milimetra.
• Sledujú sa infračervené vlny 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 a 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 súčasne podobné vlastnostiam vĺn a častíc. Táto vlastnosť sa nazýva vlnovo-časticová dualita. 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 aktívnejšie a tým viac môžu poškodiť bunky a tkanivá živých organizmov. Je to preto, že čím vyššia je frekvencia žiarenia, tým viac energie nesú. Väčšia energia im umožňuje meniť molekulárnu štruktúru látok, na ktoré pôsobia. Preto je ultrafialové, röntgenové a gama žiarenie také škodlivé pre zvieratá a rastliny. Veľká časť tohto žiarenia je vo vesmíre. Vyskytuje sa aj na Zemi, napriek tomu, že ozónová vrstva atmosféry okolo Zeme jej väčšinu blokuje.

Elektromagnetické žiarenie a atmosféra

Zemská atmosféra prepúšťa iba elektromagnetické žiarenie s určitou frekvenciou. Väčšina gama lúčov, röntgenových lúčov, ultrafialového svetla, niektoré infračervené žiarenie a dlhé rádiové vlny sú blokované zemskou atmosférou. Atmosféra ich pohltí a neprejde ďalej. Časť elektromagnetických vĺn, najmä žiarenie v oblasti krátkych vĺn, sa odráža od ionosféry. Všetko ostatné žiarenie dopadá na zemský povrch. V horných vrstvách atmosféry, teda ďalej od povrchu Zeme, je viac žiarenia ako v spodných vrstvách. Preto čím vyššie, tým nebezpečnejšie je pre živé organizmy byť tam bez ochranných oblekov.

Atmosféra prenáša na Zem malé množstvo ultrafialového svetla a to spôsobuje poškodenie kože. Práve kvôli ultrafialovým lúčom sa ľudia spália na slnku a môžu dokonca dostať rakovinu kože. Na druhej strane niektoré lúče prenášané atmosférou sú prospešné. Napríklad infračervené lúče, ktoré dopadajú na povrch Zeme, sa využívajú v astronómii – infračervené teleskopy sledujú infračervené lúče, ktoré vyžarujú astronomické objekty. Čím vyššie od zemského povrchu, tým viac infračerveného žiarenia, takže teleskopy sú často inštalované na vrcholoch hôr a iných vyvýšeninách. Niekedy sa posielajú do vesmíru, aby zlepšili viditeľnosť infračervených lúčov.

Vzťah medzi frekvenciou a vlnovou dĺžkou

Frekvencia a vlnová dĺžka sú navzájom nepriamo úmerné. To znamená, že so zvyšovaním vlnovej dĺžky frekvencia klesá a naopak. To si možno ľahko predstaviť: ak je frekvencia kmitov vlnového procesu vysoká, potom je čas medzi kmitmi oveľa kratší ako pri vlnách, ktorých frekvencia kmitov je nižšia. Ak si predstavíte vlnu na grafe, potom bude vzdialenosť medzi jej vrcholmi tým menšia, čím viac kmitov urobí v určitom časovom období.

Na určenie rýchlosti šírenia vlny v médiu je potrebné vynásobiť frekvenciu vlny jej dĺžkou. Elektromagnetické vlny sa vo vákuu šíria vždy rovnakou rýchlosťou. Táto rýchlosť je známa ako rýchlosť svetla. Je to rovných 299 792 458 metrov za sekundu.

Svetlo

Viditeľné svetlo sú elektromagnetické vlny s frekvenciou a dĺžkou, 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 predmety odrážajú všetky farby. To je možné vidieť pomocou hranola. Svetlo, ktoré do nej vstupuje, sa láme a zoraďuje sa do pruhu farieb v rovnakom poradí ako v dúhe. Táto sekvencia je od farieb s najkratšou vlnovou dĺžkou po najdlhšiu. Závislosť rýchlosti šírenia svetla v látke od vlnovej dĺžky sa nazýva disperzia.

Podobným spôsobom vzniká dúha. Kvapky vody rozptýlené v atmosfére po daždi sa správajú ako hranol a lámu každú vlnu. Farby dúhy sú také dôležité, že v mnohých jazykoch existuje mnemotechnická pomôcka, teda technika na zapamätanie farieb dúhy, taká jednoduchá, že si ich zapamätajú aj deti. Mnohé deti, ktoré hovoria po rusky, vedia, že "Každý poľovník chce vedieť, kde sedí bažant." Niektorí ľudia vymýšľajú svoje vlastné mnemotechnické pomôcky a toto je obzvlášť užitočné cvičenie pre deti, keďže vynájdením vlastnej metódy zapamätania si farieb dúhy si ich zapamätajú rýchlejšie.

Svetlo, na ktoré je ľudské oko najcitlivejšie, je zelené s vlnovou dĺžkou 555 nm v jasnom prostredí a 505 nm v šere a tme. 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 odrazeného od jeho povrchu. Biele predmety odrážajú všetky vlnové dĺžky viditeľného spektra, zatiaľ čo čierne predmety naopak pohlcujú všetky vlny a neodrážajú nič.

Jedným z prírodných materiálov s vysokým koeficientom disperzie je diamant. Správne vybrúsené diamanty odrážajú svetlo z vonkajšej aj vnútornej strany a lámu ho ako hranol. Zároveň je dôležité, aby sa väčšina tohto svetla odrážala smerom hore, smerom k oku, a nie napríklad dole, do rámu, kde ho nie je vidieť. Vďaka vysokému rozptylu sa diamanty veľmi krásne lesknú na slnku a pri umelom osvetlení. Sklo vybrúsené ako diamant sa tiež leskne, ale nie toľko. Je to spôsobené tým, že vďaka chemickému zloženiu diamanty odrážajú svetlo oveľa lepšie ako sklo. Uhly používané pri rezaní diamantov sú mimoriadne dôležité, pretože uhly, ktoré sú príliš ostré alebo príliš tupé, buď bránia odrazu svetla od vnútorných stien, alebo odrážajú svetlo do prostredia, ako je znázornené na obrázku.

Spektroskopia

Na určenie chemického zloženia látky sa niekedy používa spektrálna analýza alebo spektroskopia. Táto metóda je obzvlášť dobrá, ak chemickú analýzu látky nemožno vykonať priamou prácou s ňou, napríklad pri určovaní chemického zloženia hviezd. Keď vieme, aký druh elektromagnetického žiarenia telo absorbuje, je možné určiť, z čoho pozostáva. Absorpčná spektroskopia, ktorá je jednou z oblastí spektroskopie, určuje, ktoré žiarenie telo pohltí. Takáto analýza môže byť vykonaná na diaľku, takže 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 vyžaruje, tým ľahšie je meranie tohto žiarenia. Množstvo vyžarovanej energie klesá so zvyšujúcou sa vlnovou dĺžkou. Vízia je možná práve preto, že ľudia a zvieratá rozpoznávajú túto energiu a cítia rozdiel medzi žiarením s rôznymi vlnovými dĺžkami. Elektromagnetické žiarenie rôznych dĺžok vníma oko ako rôzne farby. Podľa tohto princípu fungujú nielen oči zvierat a ľudí, ale aj technológie vytvorené ľuďmi na spracovanie elektromagnetického žiarenia.

viditeľné svetlo

Ľudia a zvieratá vidia široké spektrum elektromagnetického žiarenia. Väčšina ľudí a zvierat reaguje napr viditeľné svetlo, a niektoré zvieratá - aj na ultrafialové a infračervené lúče. Schopnosť rozlišovať farby nie je u všetkých zvierat – niektoré vidia len rozdiel medzi svetlými a tmavými povrchmi. Náš mozog definuje farbu nasledovne: fotóny elektromagnetického žiarenia vstupujú do oka na sietnici a pri prechode cez ňu excitujú čapíky, fotoreceptory oka. V dôsledku toho sa signál prenáša cez nervový systém do mozgu. Okrem čapíkov sú v očiach, tyčinkách aj iné fotoreceptory, ktoré však nedokážu rozlíšiť farby. Ich účelom je určiť jas a silu svetla.

V oku je zvyčajne niekoľko druhov kužeľov. Ľudia majú tri typy, z ktorých každý absorbuje fotóny svetla v rámci špecifických vlnových dĺžok. Pri ich vstrebaní dochádza k chemickej reakcii, v dôsledku ktorej do mozgu vstupujú nervové impulzy s informáciou o vlnovej dĺžke. Tieto signály spracováva zraková kôra mozgu. Toto je oblasť mozgu zodpovedná za vnímanie zvuku. Každý typ kužeľa je zodpovedný len za určité vlnové dĺžky, takže na získanie úplného obrazu o farbe sa informácie prijaté zo všetkých kužeľov spočítajú.

Niektoré zvieratá majú dokonca viac druhov šišiek ako ľudia. Napríklad u niektorých druhov rýb a vtákov existuje štyri až päť typov. Je zaujímavé, že samice niektorých zvierat majú viac typov kužeľov ako samce. Niektoré vtáky, ako napríklad čajky, ktoré chytajú korisť vo vode alebo na hladine vody, majú vo vnútri kužeľov žlté alebo červené kvapôčky oleja, ktoré fungujú ako filter. To im pomáha vidieť viac farieb. Oči plazov sú usporiadané podobným spôsobom.

infračervené svetlo

Hady, na rozdiel od ľudí, majú nielen zrakové receptory, ale aj citlivé orgány, na ktoré reagujú Infra červená radiácia. Absorbujú energiu infračervených lúčov, to znamená, že reagujú na teplo. Niektoré zariadenia, ako napríklad okuliare na nočné videnie, reagujú aj na teplo generované infračerveným žiaričom. Takéto zariadenia používa armáda, ako aj na zaistenie bezpečnosti a ochrany priestorov a územia. Zvieratá, ktoré vidia infračervené svetlo, a zariadenia, ktoré ho dokážu rozpoznať, nevidia len predmety, ktoré sa momentálne nachádzajú v ich zornom poli, ale aj stopy predmetov, zvierat alebo ľudí, ktorí tam boli predtým, ak toho neuplynulo príliš veľa. veľa času. Hady môžu napríklad vidieť, či hlodavce nehrabú dieru v zemi, a policajti, ktorí používajú nočné videnie, môžu vidieť, či sa v zemi nedávno neskryli stopy trestného činu, ako sú peniaze, drogy alebo niečo iné. Zariadenia na detekciu infračerveného žiarenia sa používajú v ďalekohľadoch, ako aj na kontrolu netesností nádob a komôr. S ich pomocou je miesto úniku tepla dobre viditeľné. V medicíne sa na diagnostiku používajú infračervené snímky. V dejinách umenia - určiť, čo je zobrazené pod vrchnou vrstvou farby. Zariadenia na nočné videnie sa používajú na ochranu priestorov.

ultrafialové svetlo

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

Ľudské oko, podobne 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 a dokonca aj slepotu. Aj keď je ultrafialové svetlo škodlivé pre zrak, ľudia a zvieratá ho potrebujú na produkciu vitamínu D v malých množstvách. Ultrafialové žiarenie, podobne ako infračervené, sa používa v mnohých priemyselných odvetviach, napríklad v medicíne na dezinfekciu, v astronómii na pozorovanie hviezd a pod. iné predmety.a v chémii na tuhnutie kvapalných látok, ako aj na vizualizáciu, čiže na vytváranie schém rozloženia látok v určitom priestore. Pomocou ultrafialového svetla sa falšované bankovky a odznaky rozpoznajú, ak sa na ne majú vytlačiť znaky špeciálnymi atramentmi rozpoznateľnými pomocou ultrafialového svetla. V prípade sfalšovaných dokladov UV lampa nie vždy pomôže, keďže kriminalisti niekedy použijú skutočný dokument a nahradia na ňom fotografiu alebo iné informácie, takže označenie pre UV lampy zostane. Existuje aj mnoho ďalších spôsobov využitia ultrafialového žiarenia.

Farbosleposť

Kvôli zrakovým chybám niektorí ľudia nedokážu rozlíšiť farby. Tento problém sa nazýva farbosleposť alebo farbosleposť podľa osoby, ktorá ako prvá opísala túto vlastnosť videnia. Niekedy ľudia nevidia len farby na určitých vlnových dĺžkach a niekedy nevidia farby vôbec. Často sú príčinou nedostatočne vyvinuté alebo poškodené fotoreceptory, no v niektorých prípadoch je problémom poškodenie nervových dráh, ako je zraková kôra, kde sa spracovávajú informácie o farbe. V mnohých prípadoch tento stav spôsobuje ľuďom a zvieratám nepohodlie a problémy, niekedy je však neschopnosť rozlišovať farby naopak výhodou. Potvrdzuje to aj fakt, že napriek dlhým rokom evolúcie u mnohých zvierat nie je vyvinuté farebné videnie. Farboslepí ľudia a zvieratá môžu napríklad dobre vidieť maskovanie iných zvierat.

Napriek výhodám farbosleposti je v spoločnosti považovaná za problém a pre ľudí s farbosleposťou je cesta k niektorým profesiám uzavretá. Zvyčajne nemôžu získať plné práva pilotovať lietadlo bez obmedzení. V mnohých krajinách sú licencie týchto ľudí tiež obmedzené a v niektorých prípadoch nemôžu získať licenciu vôbec. Preto si nemôžu vždy nájsť prácu, kde potrebujú riadiť auto, lietadlo a iné vozidlá. Ťažko si tiež hľadajú prácu, kde je veľmi dôležitá schopnosť identifikovať a používať farby. Napríklad je pre nich ťažké stať sa dizajnérmi alebo pracovať v prostredí, kde sa farba používa ako signál (napríklad o nebezpečenstve).

Pracuje sa na vytvorení priaznivejších podmienok pre ľudí s farbosleposťou. Napríklad existujú tabuľky, v ktorých farby zodpovedajú znakom av niektorých krajinách sa tieto znaky používajú v inštitúciách a na verejných miestach spolu s farbou. Niektorí dizajnéri nepoužívajú alebo obmedzujú používanie farieb na komunikáciu dôležitých informácií vo svojej práci. Namiesto farby alebo spolu s ňou používajú jas, text a iné spôsoby zvýraznenia informácií, aby aj farboslepí mohli plne zachytiť informácie sprostredkované dizajnérom. Vo väčšine prípadov ľudia s farbosleposťou nerozlišujú medzi červenou a zelenou, takže dizajnéri niekedy nahrádzajú kombináciu „červená = nebezpečenstvo, zelená = všetko je v poriadku“ červenou a modrou. Väčšina operačných systémov tiež umožňuje upraviť farby tak, aby ľudia s farbosleposťou všetko videli.

Farba v strojovom videní

Strojové videnie vo farbách je rýchlo rastúcim odvetvím umelej inteligencie. Až donedávna sa väčšina práce v tejto oblasti robila s monochromatickými obrázkami, no v súčasnosti čoraz viac vedeckých laboratórií pracuje s farbou. Niektoré algoritmy na prácu s monochromatickými obrázkami sa používajú aj na spracovanie farebných obrázkov.

Aplikácia

Strojové videnie sa používa v mnohých priemyselných odvetviach, ako je ovládanie robotov, samoriadiacich áut a bezpilotných lietadiel. Je užitočný v oblasti bezpečnosti, napríklad pri identifikácii osôb a predmetov z fotografií, pri prehľadávaní databáz, pri sledovaní pohybu predmetov v závislosti od ich farby a pod. Umiestnenie pohybujúcich sa objektov umožňuje počítaču určiť smer pohľadu osoby alebo sledovať pohyb áut, ľudí, rúk a iných predmetov.

Pre správnu identifikáciu neznámych predmetov je dôležité vedieť o ich tvare a iných vlastnostiach, ale informácie o farbe nie sú až také dôležité. Pri práci so známymi predmetmi farba naopak pomáha ich rýchlejšiemu rozpoznaniu. Práca s farbami je pohodlná aj preto, že informácie o farbách možno získať aj z obrázkov s nízkym rozlíšením. Rozpoznanie tvaru objektu, na rozdiel od farby, vyžaduje vysoké rozlíšenie. Práca s farbou namiesto tvaru objektu vám umožňuje skrátiť čas spracovania obrázka a spotrebuje menej počítačových zdrojov. Farba pomáha rozpoznať predmety rovnakého tvaru a môže sa použiť aj ako signál alebo znak (napríklad červená je signál nebezpečenstva). V tomto prípade nie je potrebné rozoznávať tvar tohto znaku, ani text na ňom napísaný. Na stránke YouTube je veľa zaujímavých príkladov využitia farebného strojového videnia.

Farebné spracovanie informácií

Fotografie, ktoré počítač spracuje, sú buď nahrané používateľmi, alebo vytvorené pomocou vstavaného fotoaparátu. Proces digitálnej fotografie a natáčania videa je dobre zvládnutý, no spracovanie týchto obrázkov, najmä farebných, je spojené s mnohými ťažkosťami, z ktorých mnohé ešte nie sú vyriešené. Je to spôsobené tým, že farebné videnie u ľudí a zvierat je veľmi zložité a nie je ľahké vytvoriť počítačové videnie ako ľudské. Zrak, podobne ako sluch, je založený na prispôsobení sa prostrediu. Vnímanie zvuku závisí nielen od frekvencie, akustického tlaku a trvania zvuku, ale aj od prítomnosti alebo neprítomnosti iných zvukov v prostredí. Tak je to aj s videním – vnímanie farieb závisí nielen od frekvencie a vlnovej dĺžky, ale aj od vlastností prostredia. Napríklad farby okolitých predmetov ovplyvňujú naše vnímanie farieb.

Z evolučného hľadiska je takéto prispôsobenie nevyhnutné, aby sme si zvykli na svoje prostredie a prestali venovať pozornosť nepodstatným prvkom a upriamili svoju plnú pozornosť na to, čo sa v prostredí mení. Je to potrebné na ľahšie spozorovanie predátorov a nájdenie potravy. Niekedy kvôli tomuto prispôsobeniu dochádza k optickým ilúziám. Napríklad v závislosti od farby okolitých predmetov vnímame farbu dvoch telies rozdielne, 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 spodnej časti obrázka (piaty riadok, druhý stĺpec). V skutočnosti sú ich farby rovnaké. Aj keď to vieme, stále ich vnímame ako rôzne farby. Keďže naše vnímanie farieb je také zložité, pre programátorov je ťažké opísať všetky tieto nuansy v algoritmoch strojového videnia. Napriek týmto ťažkostiam sme už v tejto oblasti dosiahli veľa.

Články Unit Converter upravil a ilustroval Anatolij Zolotkov

Zdá sa vám ťažké preložiť merné jednotky z jedného jazyka do druhého? Kolegovia sú pripravení vám pomôcť. Uverejnite otázku v TCTerms a do niekoľkých minút dostanete odpoveď.

Prevodník dĺžky a vzdialenosti Prevodník hmotnosti Hromadný konvertor objemu potravín a jedla Konvertor objemu a jednotiek receptov Konvertor teploty Konvertor tlaku, stresu, Youngovho modulu Konvertor energie a práce Konvertor energie Konvertor sily Konvertor času Konvertor lineárnej rýchlosti Konvertor s plochým uhlom Tepelná účinnosť a palivová účinnosť Konvertor čísel v rôznych číselných sústavách Prevodník jednotiek merania množstva informácií Menové kurzy Rozmery dámskeho oblečenia a obuvi Rozmery pánskeho oblečenia a obuvi Menič uhlovej rýchlosti a rotačnej frekvencie Menič zrýchlenia Menič uhlového zrýchlenia Menič hustoty Menič špecifického objemu Moment meniča zotrvačnosti Moment meniča sily Prevodník krútiaceho momentu Prevodník mernej výhrevnosti (hmotnostne) Prevodník hustoty energie a mernej výhrevnosti (objemovo) Prevodník rozdielu teplôt Prevodník koeficientu Koeficient tepelnej rozťažnosti Konvertor tepelného odporu Konvertor tepelnej vodivosti Konvertor mernej tepelnej kapacity Konvertor Vystavenie energie a sálavý výkon Konvertor tepelného toku Hustota toku Konvertor Koeficient prenosu tepla Konvertor objemového toku Konvertor hmotnostného toku Konvertor molárneho toku Konvertor hmotnostného toku Konvertor hustoty roztoku Dynamický konvertor Molárna koncentrácia Kinematický menič viskozity Menič povrchového napätia Menič paropriepustnosti Menič toku vodnej pary Konvertor hustoty zvuku Menič úrovne zvuku Konvertor citlivosti mikrofónu Konvertor hladiny akustického tlaku (SPL) Konvertor hladiny akustického tlaku s voliteľným referenčným tlakom Konvertor jasu Prevodník intenzity svetla Prevodník rozlíšenia Rozlíšenie a frekvencia Prevodník vlnovej dĺžky a frekvencie Počítačová grafika Výkon v dioptriách a ohniskovej vzdialenosti Vzdialenosť Výkon v dioptriách a zväčšenie šošovky (×) Konvertor elektrického náboja Lineárny prevod hustoty náboja Konvertor povrchovej hustoty náboja Objemový prevodník hustoty náboja Konvertor elektrického prúdu Konvertor hustoty lineárneho prúdu Konvertor hustoty povrchového prúdu Konvertor intenzity elektrického poľa Konvertor elektrostatického potenciálu a elektrického odporu Prevodník elektrického napätia Odporový konvertor elektrickej vodivosti Konvertor elektrickej vodivosti Konvertor kapacitnej indukčnosti Konvertor US Wire Gauge Converter Úrovne v dBm (dBm alebo dBm), dBV (dBV), wattoch atď. jednotky Magnetomotorický menič sily Menič sily magnetického poľa Menič magnetického toku Magnetoindukčný menič Žiar. Konvertor rádioaktivity absorbovaného dávkového príkonu ionizujúceho žiarenia. Rádioaktívny rozpadový konvertor Žiarenie. Prevodník dávky expozície Žiarenie. Prevodník absorbovanej dávky Prevodník desiatkovej predpony Prevod údajov Typografia a spracovanie obrazu Prevodník jednotiek Drevo Objem Prevodník jednotiek Výpočet molárnej hmotnosti Periodická tabuľka chemických prvkov od D. I. Mendelejeva

1 megahertz [MHz] = 0,001 gigahertz [GHz]

Pôvodná hodnota

Prevedená hodnota

hertz exahertz petahertz terahertz gigahertz megahertz kilohertz hektohertz dekahertz decihertz centihertz millihertz mikrohertz nanohertz pikohertz femtohertz attohertz vlnová dĺžka vlnová dĺžka v testeroch vlnová dĺžka v kilometroch v petametroch vlnová dĺžka v metrometroch v inkametroch vlnová dĺžka v dĺžkovom metre vlnová dĺžka v gigametroch vlnová dĺžka v gigametroch vlnová dĺžka v centimetroch vlnová dĺžka v milimetroch vlnová dĺžka v mikrometroch Compton elektrónová vlnová dĺžka Comptonová vlnová dĺžka protónu Compton neutrónová vlnová dĺžka otáčky za sekundu otáčky za minútu otáčky za hodinu otáčky za deň

Tepelná účinnosť a úspora paliva

Viac o frekvencii a vlnovej dĺžke

Všeobecné informácie

Frekvencia

Frekvencia je veličina, ktorá meria, ako často sa určitý periodický proces opakuje. Vo fyzike sa pomocou frekvencie popisujú vlastnosti vlnových procesov. Frekvencia vĺn - počet úplných cyklov vlnového procesu za jednotku času. Jednotkou frekvencie SI je hertz (Hz). Jeden hertz sa rovná jednej oscilácii za sekundu.

Vlnová dĺžka

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

• gama lúčov s vlnovou dĺžkou do 0,01 nanometra (nm).
• röntgenové lúče s vlnovou dĺžkou - od 0,01 nm do 10 nm.
• Vlny ultrafialový rozsah, ktoré majú dĺžku 10 až 380 nm. Nie sú viditeľné ľudským okom.
• svetlo v viditeľná časť spektra s vlnovou dĺžkou 380-700 nm.
• Pre ľudí neviditeľné Infra červená radiácia s vlnovou dĺžkou od 700 nm do 1 milimetra.
• Sledujú sa infračervené vlny 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 a 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 súčasne podobné vlastnostiam vĺn a častíc. Táto vlastnosť sa nazýva vlnovo-časticová dualita. 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 aktívnejšie a tým viac môžu poškodiť bunky a tkanivá živých organizmov. Je to preto, že čím vyššia je frekvencia žiarenia, tým viac energie nesú. Väčšia energia im umožňuje meniť molekulárnu štruktúru látok, na ktoré pôsobia. Preto je ultrafialové, röntgenové a gama žiarenie také škodlivé pre zvieratá a rastliny. Veľká časť tohto žiarenia je vo vesmíre. Vyskytuje sa aj na Zemi, napriek tomu, že ozónová vrstva atmosféry okolo Zeme jej väčšinu blokuje.

Elektromagnetické žiarenie a atmosféra

Zemská atmosféra prepúšťa iba elektromagnetické žiarenie s určitou frekvenciou. Väčšina gama lúčov, röntgenových lúčov, ultrafialového svetla, niektoré infračervené žiarenie a dlhé rádiové vlny sú blokované zemskou atmosférou. Atmosféra ich pohltí a neprejde ďalej. Časť elektromagnetických vĺn, najmä žiarenie v oblasti krátkych vĺn, sa odráža od ionosféry. Všetko ostatné žiarenie dopadá na zemský povrch. V horných vrstvách atmosféry, teda ďalej od povrchu Zeme, je viac žiarenia ako v spodných vrstvách. Preto čím vyššie, tým nebezpečnejšie je pre živé organizmy byť tam bez ochranných oblekov.

Atmosféra prenáša na Zem malé množstvo ultrafialového svetla a to spôsobuje poškodenie kože. Práve kvôli ultrafialovým lúčom sa ľudia spália na slnku a môžu dokonca dostať rakovinu kože. Na druhej strane niektoré lúče prenášané atmosférou sú prospešné. Napríklad infračervené lúče, ktoré dopadajú na povrch Zeme, sa využívajú v astronómii – infračervené teleskopy sledujú infračervené lúče, ktoré vyžarujú astronomické objekty. Čím vyššie od zemského povrchu, tým viac infračerveného žiarenia, takže teleskopy sú často inštalované na vrcholoch hôr a iných vyvýšeninách. Niekedy sa posielajú do vesmíru, aby zlepšili viditeľnosť infračervených lúčov.

Vzťah medzi frekvenciou a vlnovou dĺžkou

Frekvencia a vlnová dĺžka sú navzájom nepriamo úmerné. To znamená, že so zvyšovaním vlnovej dĺžky frekvencia klesá a naopak. To si možno ľahko predstaviť: ak je frekvencia kmitov vlnového procesu vysoká, potom je čas medzi kmitmi oveľa kratší ako pri vlnách, ktorých frekvencia kmitov je nižšia. Ak si predstavíte vlnu na grafe, potom bude vzdialenosť medzi jej vrcholmi tým menšia, čím viac kmitov urobí v určitom časovom období.

Na určenie rýchlosti šírenia vlny v médiu je potrebné vynásobiť frekvenciu vlny jej dĺžkou. Elektromagnetické vlny sa vo vákuu šíria vždy rovnakou rýchlosťou. Táto rýchlosť je známa ako rýchlosť svetla. Je to rovných 299 792 458 metrov za sekundu.

Svetlo

Viditeľné svetlo sú elektromagnetické vlny s frekvenciou a dĺžkou, 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 predmety odrážajú všetky farby. To je možné vidieť pomocou hranola. Svetlo, ktoré do nej vstupuje, sa láme a zoraďuje sa do pruhu farieb v rovnakom poradí ako v dúhe. Táto sekvencia je od farieb s najkratšou vlnovou dĺžkou po najdlhšiu. Závislosť rýchlosti šírenia svetla v látke od vlnovej dĺžky sa nazýva disperzia.

Podobným spôsobom vzniká dúha. Kvapky vody rozptýlené v atmosfére po daždi sa správajú ako hranol a lámu každú vlnu. Farby dúhy sú také dôležité, že v mnohých jazykoch existuje mnemotechnická pomôcka, teda technika na zapamätanie farieb dúhy, taká jednoduchá, že si ich zapamätajú aj deti. Mnohé deti, ktoré hovoria po rusky, vedia, že "Každý poľovník chce vedieť, kde sedí bažant." Niektorí ľudia vymýšľajú svoje vlastné mnemotechnické pomôcky a toto je obzvlášť užitočné cvičenie pre deti, keďže vynájdením vlastnej metódy zapamätania si farieb dúhy si ich zapamätajú rýchlejšie.

Svetlo, na ktoré je ľudské oko najcitlivejšie, je zelené s vlnovou dĺžkou 555 nm v jasnom prostredí a 505 nm v šere a tme. 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 odrazeného od jeho povrchu. Biele predmety odrážajú všetky vlnové dĺžky viditeľného spektra, zatiaľ čo čierne predmety naopak pohlcujú všetky vlny a neodrážajú nič.

Jedným z prírodných materiálov s vysokým koeficientom disperzie je diamant. Správne vybrúsené diamanty odrážajú svetlo z vonkajšej aj vnútornej strany a lámu ho ako hranol. Zároveň je dôležité, aby sa väčšina tohto svetla odrážala smerom hore, smerom k oku, a nie napríklad dole, do rámu, kde ho nie je vidieť. Vďaka vysokému rozptylu sa diamanty veľmi krásne lesknú na slnku a pri umelom osvetlení. Sklo vybrúsené ako diamant sa tiež leskne, ale nie toľko. Je to spôsobené tým, že vďaka chemickému zloženiu diamanty odrážajú svetlo oveľa lepšie ako sklo. Uhly používané pri rezaní diamantov sú mimoriadne dôležité, pretože uhly, ktoré sú príliš ostré alebo príliš tupé, buď bránia odrazu svetla od vnútorných stien, alebo odrážajú svetlo do prostredia, ako je znázornené na obrázku.

Spektroskopia

Na určenie chemického zloženia látky sa niekedy používa spektrálna analýza alebo spektroskopia. Táto metóda je obzvlášť dobrá, ak chemickú analýzu látky nemožno vykonať priamou prácou s ňou, napríklad pri určovaní chemického zloženia hviezd. Keď vieme, aký druh elektromagnetického žiarenia telo absorbuje, je možné určiť, z čoho pozostáva. Absorpčná spektroskopia, ktorá je jednou z oblastí spektroskopie, určuje, ktoré žiarenie telo pohltí. Takáto analýza môže byť vykonaná na diaľku, takže 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 vyžaruje, tým ľahšie je meranie tohto žiarenia. Množstvo vyžarovanej energie klesá so zvyšujúcou sa vlnovou dĺžkou. Vízia je možná práve preto, že ľudia a zvieratá rozpoznávajú túto energiu a cítia rozdiel medzi žiarením s rôznymi vlnovými dĺžkami. Elektromagnetické žiarenie rôznych dĺžok vníma oko ako rôzne farby. Podľa tohto princípu fungujú nielen oči zvierat a ľudí, ale aj technológie vytvorené ľuďmi na spracovanie elektromagnetického žiarenia.

viditeľné svetlo

Ľudia a zvieratá vidia široké spektrum elektromagnetického žiarenia. Väčšina ľudí a zvierat reaguje napr viditeľné svetlo, a niektoré zvieratá - aj na ultrafialové a infračervené lúče. Schopnosť rozlišovať farby nie je u všetkých zvierat – niektoré vidia len rozdiel medzi svetlými a tmavými povrchmi. Náš mozog definuje farbu nasledovne: fotóny elektromagnetického žiarenia vstupujú do oka na sietnici a pri prechode cez ňu excitujú čapíky, fotoreceptory oka. V dôsledku toho sa signál prenáša cez nervový systém do mozgu. Okrem čapíkov sú v očiach, tyčinkách aj iné fotoreceptory, ktoré však nedokážu rozlíšiť farby. Ich účelom je určiť jas a silu svetla.

V oku je zvyčajne niekoľko druhov kužeľov. Ľudia majú tri typy, z ktorých každý absorbuje fotóny svetla v rámci špecifických vlnových dĺžok. Pri ich vstrebaní dochádza k chemickej reakcii, v dôsledku ktorej do mozgu vstupujú nervové impulzy s informáciou o vlnovej dĺžke. Tieto signály spracováva zraková kôra mozgu. Toto je oblasť mozgu zodpovedná za vnímanie zvuku. Každý typ kužeľa je zodpovedný len za určité vlnové dĺžky, takže na získanie úplného obrazu o farbe sa informácie prijaté zo všetkých kužeľov spočítajú.

Niektoré zvieratá majú dokonca viac druhov šišiek ako ľudia. Napríklad u niektorých druhov rýb a vtákov existuje štyri až päť typov. Je zaujímavé, že samice niektorých zvierat majú viac typov kužeľov ako samce. Niektoré vtáky, ako napríklad čajky, ktoré chytajú korisť vo vode alebo na hladine vody, majú vo vnútri kužeľov žlté alebo červené kvapôčky oleja, ktoré fungujú ako filter. To im pomáha vidieť viac farieb. Oči plazov sú usporiadané podobným spôsobom.

infračervené svetlo

Hady, na rozdiel od ľudí, majú nielen zrakové receptory, ale aj citlivé orgány, na ktoré reagujú Infra červená radiácia. Absorbujú energiu infračervených lúčov, to znamená, že reagujú na teplo. Niektoré zariadenia, ako napríklad okuliare na nočné videnie, reagujú aj na teplo generované infračerveným žiaričom. Takéto zariadenia používa armáda, ako aj na zaistenie bezpečnosti a ochrany priestorov a územia. Zvieratá, ktoré vidia infračervené svetlo, a zariadenia, ktoré ho dokážu rozpoznať, nevidia len predmety, ktoré sa momentálne nachádzajú v ich zornom poli, ale aj stopy predmetov, zvierat alebo ľudí, ktorí tam boli predtým, ak toho neuplynulo príliš veľa. veľa času. Hady môžu napríklad vidieť, či hlodavce nehrabú dieru v zemi, a policajti, ktorí používajú nočné videnie, môžu vidieť, či sa v zemi nedávno neskryli stopy trestného činu, ako sú peniaze, drogy alebo niečo iné. Zariadenia na detekciu infračerveného žiarenia sa používajú v ďalekohľadoch, ako aj na kontrolu netesností nádob a komôr. S ich pomocou je miesto úniku tepla dobre viditeľné. V medicíne sa na diagnostiku používajú infračervené snímky. V dejinách umenia - určiť, čo je zobrazené pod vrchnou vrstvou farby. Zariadenia na nočné videnie sa používajú na ochranu priestorov.

ultrafialové svetlo

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

Ľudské oko, podobne 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 a dokonca aj slepotu. Aj keď je ultrafialové svetlo škodlivé pre zrak, ľudia a zvieratá ho potrebujú na produkciu vitamínu D v malých množstvách. Ultrafialové žiarenie, podobne ako infračervené, sa používa v mnohých priemyselných odvetviach, napríklad v medicíne na dezinfekciu, v astronómii na pozorovanie hviezd a pod. iné predmety.a v chémii na tuhnutie kvapalných látok, ako aj na vizualizáciu, čiže na vytváranie schém rozloženia látok v určitom priestore. Pomocou ultrafialového svetla sa falšované bankovky a odznaky rozpoznajú, ak sa na ne majú vytlačiť znaky špeciálnymi atramentmi rozpoznateľnými pomocou ultrafialového svetla. V prípade sfalšovaných dokladov UV lampa nie vždy pomôže, keďže kriminalisti niekedy použijú skutočný dokument a nahradia na ňom fotografiu alebo iné informácie, takže označenie pre UV lampy zostane. Existuje aj mnoho ďalších spôsobov využitia ultrafialového žiarenia.

Farbosleposť

Kvôli zrakovým chybám niektorí ľudia nedokážu rozlíšiť farby. Tento problém sa nazýva farbosleposť alebo farbosleposť podľa osoby, ktorá ako prvá opísala túto vlastnosť videnia. Niekedy ľudia nevidia len farby na určitých vlnových dĺžkach a niekedy nevidia farby vôbec. Často sú príčinou nedostatočne vyvinuté alebo poškodené fotoreceptory, no v niektorých prípadoch je problémom poškodenie nervových dráh, ako je zraková kôra, kde sa spracovávajú informácie o farbe. V mnohých prípadoch tento stav spôsobuje ľuďom a zvieratám nepohodlie a problémy, niekedy je však neschopnosť rozlišovať farby naopak výhodou. Potvrdzuje to aj fakt, že napriek dlhým rokom evolúcie u mnohých zvierat nie je vyvinuté farebné videnie. Farboslepí ľudia a zvieratá môžu napríklad dobre vidieť maskovanie iných zvierat.

Napriek výhodám farbosleposti je v spoločnosti považovaná za problém a pre ľudí s farbosleposťou je cesta k niektorým profesiám uzavretá. Zvyčajne nemôžu získať plné práva pilotovať lietadlo bez obmedzení. V mnohých krajinách sú licencie týchto ľudí tiež obmedzené a v niektorých prípadoch nemôžu získať licenciu vôbec. Preto si nemôžu vždy nájsť prácu, kde potrebujú riadiť auto, lietadlo a iné vozidlá. Ťažko si tiež hľadajú prácu, kde je veľmi dôležitá schopnosť identifikovať a používať farby. Napríklad je pre nich ťažké stať sa dizajnérmi alebo pracovať v prostredí, kde sa farba používa ako signál (napríklad o nebezpečenstve).

Pracuje sa na vytvorení priaznivejších podmienok pre ľudí s farbosleposťou. Napríklad existujú tabuľky, v ktorých farby zodpovedajú znakom av niektorých krajinách sa tieto znaky používajú v inštitúciách a na verejných miestach spolu s farbou. Niektorí dizajnéri nepoužívajú alebo obmedzujú používanie farieb na komunikáciu dôležitých informácií vo svojej práci. Namiesto farby alebo spolu s ňou používajú jas, text a iné spôsoby zvýraznenia informácií, aby aj farboslepí mohli plne zachytiť informácie sprostredkované dizajnérom. Vo väčšine prípadov ľudia s farbosleposťou nerozlišujú medzi červenou a zelenou, takže dizajnéri niekedy nahrádzajú kombináciu „červená = nebezpečenstvo, zelená = všetko je v poriadku“ červenou a modrou. Väčšina operačných systémov tiež umožňuje upraviť farby tak, aby ľudia s farbosleposťou všetko videli.

Farba v strojovom videní

Strojové videnie vo farbách je rýchlo rastúcim odvetvím umelej inteligencie. Až donedávna sa väčšina práce v tejto oblasti robila s monochromatickými obrázkami, no v súčasnosti čoraz viac vedeckých laboratórií pracuje s farbou. Niektoré algoritmy na prácu s monochromatickými obrázkami sa používajú aj na spracovanie farebných obrázkov.

Aplikácia

Strojové videnie sa používa v mnohých priemyselných odvetviach, ako je ovládanie robotov, samoriadiacich áut a bezpilotných lietadiel. Je užitočný v oblasti bezpečnosti, napríklad pri identifikácii osôb a predmetov z fotografií, pri prehľadávaní databáz, pri sledovaní pohybu predmetov v závislosti od ich farby a pod. Umiestnenie pohybujúcich sa objektov umožňuje počítaču určiť smer pohľadu osoby alebo sledovať pohyb áut, ľudí, rúk a iných predmetov.

Pre správnu identifikáciu neznámych predmetov je dôležité vedieť o ich tvare a iných vlastnostiach, ale informácie o farbe nie sú až také dôležité. Pri práci so známymi predmetmi farba naopak pomáha ich rýchlejšiemu rozpoznaniu. Práca s farbami je pohodlná aj preto, že informácie o farbách možno získať aj z obrázkov s nízkym rozlíšením. Rozpoznanie tvaru objektu, na rozdiel od farby, vyžaduje vysoké rozlíšenie. Práca s farbou namiesto tvaru objektu vám umožňuje skrátiť čas spracovania obrázka a spotrebuje menej počítačových zdrojov. Farba pomáha rozpoznať predmety rovnakého tvaru a môže sa použiť aj ako signál alebo znak (napríklad červená je signál nebezpečenstva). V tomto prípade nie je potrebné rozoznávať tvar tohto znaku, ani text na ňom napísaný. Na stránke YouTube je veľa zaujímavých príkladov využitia farebného strojového videnia.

Farebné spracovanie informácií

Fotografie, ktoré počítač spracuje, sú buď nahrané používateľmi, alebo vytvorené pomocou vstavaného fotoaparátu. Proces digitálnej fotografie a natáčania videa je dobre zvládnutý, no spracovanie týchto obrázkov, najmä farebných, je spojené s mnohými ťažkosťami, z ktorých mnohé ešte nie sú vyriešené. Je to spôsobené tým, že farebné videnie u ľudí a zvierat je veľmi zložité a nie je ľahké vytvoriť počítačové videnie ako ľudské. Zrak, podobne ako sluch, je založený na prispôsobení sa prostrediu. Vnímanie zvuku závisí nielen od frekvencie, akustického tlaku a trvania zvuku, ale aj od prítomnosti alebo neprítomnosti iných zvukov v prostredí. Tak je to aj s videním – vnímanie farieb závisí nielen od frekvencie a vlnovej dĺžky, ale aj od vlastností prostredia. Napríklad farby okolitých predmetov ovplyvňujú naše vnímanie farieb.

Z evolučného hľadiska je takéto prispôsobenie nevyhnutné, aby sme si zvykli na svoje prostredie a prestali venovať pozornosť nepodstatným prvkom a upriamili svoju plnú pozornosť na to, čo sa v prostredí mení. Je to potrebné na ľahšie spozorovanie predátorov a nájdenie potravy. Niekedy kvôli tomuto prispôsobeniu dochádza k optickým ilúziám. Napríklad v závislosti od farby okolitých predmetov vnímame farbu dvoch telies rozdielne, 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 spodnej časti obrázka (piaty riadok, druhý stĺpec). V skutočnosti sú ich farby rovnaké. Aj keď to vieme, stále ich vnímame ako rôzne farby. Keďže naše vnímanie farieb je také zložité, pre programátorov je ťažké opísať všetky tieto nuansy v algoritmoch strojového videnia. Napriek týmto ťažkostiam sme už v tejto oblasti dosiahli veľa.

Články Unit Converter upravil a ilustroval Anatolij Zolotkov

Zdá sa vám ťažké preložiť merné jednotky z jedného jazyka do druhého? Kolegovia sú pripravení vám pomôcť. Uverejnite otázku v TCTerms a do niekoľkých minút dostanete odpoveď.

Potom je frekvencia hodín najznámejším parametrom. Preto je potrebné sa týmto pojmom špeciálne zaoberať. Aj v tomto článku budeme diskutovať pochopenie rýchlosti hodín viacjadrových procesorov, pretože existujú zaujímavé nuansy, ktoré nie každý pozná a zohľadňuje.

Vývojári už pomerne dlho vsádzajú konkrétne na zvýšenie taktovacej frekvencie, no postupom času sa „móda“ zmenila a väčšina vývoja smeruje k vytvoreniu pokročilejšej architektúry, zvýšeniu rýchla vyrovnávacia pamäť a rozvoj viacjadrový, ale nikto nezabúda na frekvenciu.

Aká je rýchlosť procesora?

Najprv musíte pochopiť definíciu "frekvencie hodín". Rýchlosť hodín nám hovorí, koľko výpočtov dokáže procesor vykonať za jednotku času. Čím vyššia je frekvencia, tým viac operácií za jednotku času môže procesor vykonať. Frekvencia hodín moderné procesory, hlavne je 1,0-4GHz. Určuje sa vynásobením vonkajšej alebo základnej frekvencie určitým faktorom. Napríklad, procesor Intel Core i7 920 využíva 133MHz zbernicu a násobič 20, výsledkom čoho je taktovanie 2660MHz.

Frekvencia procesora sa dá doma zvýšiť pretaktovaním procesora. Existujú špeciálne modely procesorov od AMD a Intel , ktoré sú zo strany výrobcu zamerané napríklad na pretaktovanie Čierna edícia od AMD a rad K-series od Intelu.

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

Pochopenie rýchlosti hodín (viacjadrové procesory)

Teraz takmer vo všetkých segmentoch trhu nezostali žiadne jednojadrové procesory. No je to logické, pretože IT priemysel nestojí na mieste, ale neustále napreduje míľovými krokmi. Preto je potrebné jasne pochopiť, ako sa frekvencia vypočítava pre procesory, ktoré majú dve alebo viac jadier.

Pri návšteve mnohých počítačových fór som si všimol, že existuje všeobecná mylná predstava o chápaní (výpočte) frekvencií viacjadrových procesorov. Hneď uvediem príklad tohto nesprávneho uvažovania: „Je tu 4-jadrový procesor s taktovacou frekvenciou 3 GHz, takže jeho celková taktovacia frekvencia bude: 4 x 3 GHz = 12 GHz, však?” - Nie, nie tak.

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

Uvediem príklad: „Chodec kráča po ceste, jeho rýchlosť je 4 km/h. Je to podobné ako zapnutý jednojadrový procesor N GHz. Ale ak 4 chodci kráčajú po ceste rýchlosťou 4 km / h, potom je to podobné 4-jadrovému procesoru na N GHz. V prípade chodcov nepredpokladáme, že ich rýchlosť bude 4x4 = 16 km/h, jednoducho povieme: "4 chodci idú rýchlosťou 4 km/h". Z rovnakého dôvodu nevykonávame žiadne matematické operácie s frekvenciami jadier procesora, ale jednoducho si pamätajte, že 4-jadrový procesor je N GHz má štyri jadrá, z ktorých každé beží na frekvencii N GHz".