레티넥스: 레티넥스 를 통해 컴퓨팅 비전의 비밀을 밝히다

By Fouad Sabry

레티넥스 란 무엇입니까

색상 항상성은 주관적 불변성의 예이자 인간의 색상 인식 시스템의 특징으로, 물체의 인지된 색상이 다양한 상황에서도 상대적으로 일정하게 유지되도록 보장합니다. 조명 조건. 예를 들어 녹색 사과는 주 조명이 흰색 햇빛인 정오에 우리에게 녹색으로 보이고, 주 조명이 빨간색인 일몰 때도 우리에게 녹색으로 보입니다. 이는 개체를 식별하는 데 도움이 됩니다.

혜택을 받는 방법

(I) 다음 주제에 대한 통찰력 및 검증:

1장: 색상 항상성

2장: 색상

3장: 색각

4장: 시각 시스템

5장: 색채 적응

6장: 잔상

7장: 삼색성

8장: 원뿔세포

9장: 시력

10장: 상대 프로세스

(II) 레티넥스 에 관한 대중의 주요 질문에 답합니다.

(III) 다양한 분야에서 레티넥스 사용에 대한 실제 사례입니다.

이 책은 누구를 위한 책인가요?

전문가, 학부 및 대학원생, 매니아, 취미생활자, Retinex에 대한 기본 지식이나 정보 그 이상을 원하는 사람들

• Language: 한국어
• Publisher: 10 억 지식이 걸립니다 [Korean]
• Release date: Apr 28, 2024

Book preview

1 장 : 색상 불변성

주관적 불변성은 조명 조건에 관계없이 물체의 색상이 일관된 방식으로 보이도록 보장하는 인간 색상 인식 시스템에 의해 입증됩니다. 예를 들어, 우리는 녹색 사과를 낮의 흰 빛과 일몰의 붉은 빛 모두에서 녹색으로 인식합니다. 사물이 무엇인지 결정하는 데 유용한 도구입니다.

물건의 색이 반사되는 빛의 색에 영향을 미친다는 점에 주목함으로써 Ibn al-Haytham은 색 불변성에 대한 초기 설명을 제공했습니다. 그는 시각 시스템이 빛과 색을 분리하기 때문에 빛의 질과 물체의 색이 결합된다고 말했다. 그는 이렇게 썼다.

색상이 항목에서 눈으로 빛과 독립적으로 이동하지 않는 것과 마찬가지로 색상의 모양도 물체에서 눈으로 빛과 독립적으로 이동하지 않습니다. 마지막 지각 있는 존재는 그것들을 뒤죽박죽 엉망진창으로 볼 수밖에 없는데, 빛의 형태나 색채가 있는 물체 안에 있는 색의 존재가 상처를 입지 않고 통과할 수 없기 때문입니다. 그럼에도 불구하고 의식적인 관찰자는 보이는 것이 밝고 물체에서 감지되는 빛이 색상과 구별된다는 것을 인식합니다.

인간, 동물 및 기계는 모두 색각이라는 것을 사용하여 반사, 투과 또는 방출하는 빛의 파장을 기반으로 사물을 구별합니다. 원추세포와 간상체는 인간의 눈에서 빛을 감지하고 시각 뇌에 신호를 보내는 데 사용되는 두 가지 유형의 광수용체로, 신호는 개인의 색상 경험을 형성하도록 해석됩니다. 인간의 눈에는 친숙한 물건이 반사되는 빛의 강도나 스펙트럼에 관계없이 항상 같은 색조를 갖는 것처럼 보입니다. 이 현상을 색상 불변성이라고 합니다.

광원이 명확하게 보이지 않으면 색상 불변성으로 알려진 현상이 발생합니다.

색의 불변성을 달성하는 Land의 망막 알고리즘은 원뿔 활동의 국소 비율을 계산하는 1차 시각 피질의 특수 뉴런을 기반으로 하는 것으로 믿어집니다. 색과 공간적 상향을 모두 처리할 수 있는 능력 때문에 이러한 특수 세포는 이중 상대 세포로 알려져 있습니다. 나이젤 다우(Nigel Daw)는 금붕어의 망막에서 이중 반대 세포를 발견했다. 이것이 손상되면 색소 침착증 증후군을 유발합니다.

색상 불변성이 작동하려면 입사 조명에 여러 파장의 빛이 포함되어야 합니다. 눈의 원추세포는 시야에 있는 모든 물체에서 반사되는 광범위한 파장의 빛을 감지합니다. 시각 시스템은 이 데이터를 사용하여 광원의 구성을 가장 잘 추측합니다. 이 조명을 뺀 후 반사되는 빛의 파장에 의해 결정되는 물체의 실제 색상이 결정됩니다. 우리가 보는 색상은 주로 이러한 반사를 기반으로 합니다.

색상 불변성을 설명하기 위해 두 가지 방법이 제안되었습니다. 무의식적 추론이 첫 번째 메커니즘입니다.

빛에 민감한 망막 원추세포는 주변 환경에 적응합니다.

사람의 색 지각이 두 장면 사이에서 다른 메타메리즘 현상은 색 불변성에 대한 연구에 빛을 비출 수 있습니다. 뇌는 대뇌 피질 영역 V4와 같은 시각 시스템에서 나중에 공간 비교가 발생하는 경우 양안 방식으로 보이는 것처럼 색상과 공허 색상을 감지할 수 있습니다.

단순히 빨간색과 회색 파장이 있는 사진을 보는 것만으로 풀 컬러(음소거되었지만) 시각 자료를 인식하는 기능을 랜드 효과라고 합니다. 제임스 클러크 맥스웰(James Clerk Maxwell)의 초기 컬러 실험을 재현하기 위한 노력의 일환으로, 에드윈 H. 랜드(Edwin H. Land)는 이 현상에 주목했다. Land는 인간의 시각 시스템이 파란색과 녹색 파장만 존재할 경우 이미지를 녹색 또는 파란색으로 해석하고 빨간색 빛을 무시한다는 것을 발견했습니다. 이 효과는 1959년 사이언티픽 아메리칸(Scientific American)에 실린 논문에서 랜드(Land)에 의해 처음 기술되었다.

다음은 문제의 효과에 대한 실험적 데모입니다. 몬드리안(Piet Mondrian의 이름을 따서 명명 됨)은 나란히 배치 된 다양한 색상의 사각형 또는 직사각형을 시각적으로 표현한 것입니다. 빨간색 필터, 녹색 필터 및 파란색 필터를 통해 각각 하나씩 투사되는 세 개의 흰색 조명이 디스플레이를 비춥니다. 사용자의 임무는 디스플레이의 지정된 영역이 순백색으로 읽히도록 조명의 밝기를 제어하는 것입니다. 그런 다음 이 명백한 흰색 영역에서 빨간색, 녹색 및 파란색 빛의 반사율을 측정합니다. 그런 다음 참가자는 실험자에게 녹색 패치와 같이 근처의 다른 패치가 어떤 색인지 말하도록 요청받습니다. 그런 다음 조사자는 조명을 재조정하여 녹색 패치의 반사에서 흰색 패치의 측정된 빨간색, 파란색 및 녹색 조명 강도를 복제합니다. 녹색 패치는 녹색으로 유지되고, 흰색 패치는 흰색으로 유지되고, 다른 모든 패치는 원래 색상을 유지할 때 개인은 색상 불변성을 나타냅니다.

컴퓨터 비전에서 색상 정확도를 유지하기 위해 많은 알고리즘이 개발되었습니다. 이 중에는 여러 가지 망막 알고리즘이 있습니다.

{챕터 1 종료}

제 2 장: 색상

색상(또는 영국 영어의 색상)에 대한 인식은 전자기 스펙트럼에 따라 다릅니다. 색상은 물체의 빛 흡수, 반사, 방출 스펙트럼 및 간섭과 관련하여 인식됩니다. 그것은 물질 자체의 속성이 아니다. 인간이 가시 스펙트럼에서 색을 볼 수 있도록 하는 세 가지 유형의 원추세포가 있습니다(삼색성). 자외선을 식별할 수 있는 꿀벌과 같은 다른 동물은 눈이 다른 수의 원추세포 유형을 포함하거나 다른 파장에 민감하기 때문에 더 넓은 범위의 색 지각을 가질 수 있습니다. 빛을 감지하는 역할을 하는 원추세포는 다양한 파장의 빛에 대해 다양한 민감도를 가지고 있습니다.

색조, 채도 및 밝기는 모두 색상의 지각적 측면입니다. 추가 색상 혼합(실제 조명에 자주 사용됨)과 감산 색상 혼합(일반적으로 재료에 사용됨)이 모두 가능합니다. 메타메리즘으로 인해 색조가 적절하게 결합되면 단색 광원과 동일한 모양을 가질 수 있습니다. 구성을 위해 색상은 색상 공간을 추상화하고 각 색상 영역에 번호를 부여하는 수학적 색상 모델로 나타낼 수 있습니다. 따라서 색 공간은 인쇄, 사진, 전자 디스플레이 및 텔레비전을 포함한 다양한 매체에서 정확한 색상 렌더링을 위한 필수 리소스입니다. 대부분의 사람들은 RGB, CMYK, YUV, HSL 및 HSV 색상 공간에 익숙합니다.

색 지각은 인간 경험에 매우 근본적이어서 다양한 색조가 특정 감정, 직업 및 국가와 연결되어 있습니다. 색으로 구분된 지역은 문화권에 따라 이름과 경계가 다를 수 있습니다. 색상 이론은 미학적으로 쾌적하고 조화로운 방식으로 색상을 결합하기 위한 일련의 규칙이며 시각 예술에서 널리 활용됩니다. 전통적인 기본 색상은 빨간색, 노란색 및 파란색입니다. 보조 색상은 주황색, 녹색 및 보라색입니다. 그리고 3차 색상은 이 둘의