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Sistemas de Video
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Ing. Francisco M. Zelaya Flores, MTL
SISTEMAS DE VIDEO
Objetivos
Describir el concepto de señales de video
Describir como son capturadas las señales y como son percibidas
Describir como son almacenadas y como son trasnmitidas
Describir los parametros fundamentales para determinar la calidad y
ancho de banda de una señal de video.
Describir los concepto de percepcion fisica del color
Describir las especificaciones en TV Analogica y TV Digital
FORMACION PERCEPCION Y
REPRESENTACION DE VIDEO
Video -> latin “videre” que significa yo veo
Las señales de Video son una secuencua de imágenes 2D
proyectadas en base a una escena 3D.
DEFINICIÓN DE SEÑALES DE VIDEO
Cada imagen 2D graba en cada punto de la cuadricula de su
cuadricula el valor del luz y color de la escena 3D observada.
ESPECIFICACIONES Y PERCEPCION DEL
COLOR
La luz es una señal electromagnetica con longitud de onda
entre 380-780 nm.
La luz es medida por “flux” (tasa de flujo por unidad de area)
en unidades de watt.
DEFINICIÓN DE LUZ
La intensidad radiante de la luz esta relacionada con el brillo
de la luz que percibimos y es definida como el flux radiado en
una unidad de ángulo solido en una dirección particular, es
medido en watt/ángulo sólido o mas comúnmente como
candela.
La distribución de intensidad radiantes: C(x,t,λ), respresenta
las caracteristicas de una fuente de luz en cuanto a su rango
de frecuencia e intensidad con respecto al tiempo de cada
posición de una imagen.
x: X(x,y,z) coordenada espacial
t: tiempo
λ : frecuencia en longitud de onda
INTENSISDAD RADIANTE
Depende de la distribución de energía en el espectro de
longitud de onda visible.
LUZ Y COLOR
Distribución de energía
La Luz Blanca esta compuesta por una distribución de energía
constante a lo largo de todo el espectro de 400 a 700nm
La Luz Blanca es considerada acromática
LUZ Y COLOR
Las fuentes de luz pueden ser de origen:
Fuentes luminosas
Fuentes reflectivas
LUZ Y COLOR
Fuentes Luminosas
Siguen la regla aditiva
LUZ Y COLOR
Fuentes refléctivas
La percepción del color de una fuente refléctiva depende del
contenido espectral de la luz incidente y del rando de λ que es
absorbida.
Cuando una luz es reflejada en un objeto solo cierta energía es
reflejada y otra es absorbida.
La Luz reflectiva sigue una regla sustractiva.
El color percibido dependerá de la suma de longitudes de onda no
absorbidas.
LUZ Y COLOR
Tipos de color:
Color Luz
Color Materia
Ambos tiene propiedad diferentes al combinarlos.
Colores Primarios Materia
Rojo, Azul, Amarillo
Colores complementarios Materia
Verde, Violeta, Anaranjado
LUZ Y COLOR
Se denominan colores
complementarios a aquellos que,
en la composición cromática, se
complementan.
Colores Primarios de Luz
Rojo/Red, Verde/Green, Azul/Blue (RGB)
Colores Complementarios de Luz
Magenta, Cyan, Amarillo
LUZ Y COLOR
Amarillo -> Luz Blanca menos espectro Azul
Cyan -> Luz Blanca menos espectro Rojo
Magenta -> Luz Blanca menos espectro Verde
Ejmplos:
Si hacemos incidir una luz blanca sobre una superficie que absorbe el espectro rojo obtendremos un haz de luz de color:
Cyan
Si hacemos incidir una luz blanca sobre una superficie que absorve el espectro azul obtenemos:
Amaril lo
Si hacemos incidir una luz blanca sobre una superficie que absorve el espectro verde obtenemos:
Magenta
Si combinamos los espectros resultantes: Cyan, Amaril lo y Magenta obtenemos:
El color Negro
(que representa la auscencia de luz)
LUZ Y COLOR
La percepción de los humanos del color esta relacionada con
los fotoreceptores ubicados en la retina.
La información colectada en la retina es transmitida al
cerebro por medio de los nervios ópticos en el área de la
corteza visual.
PERCEPCIÓN DEL COLOR
Tipos de fotoreceptores:
Conos, funcionan con luz brillante y sirven para percibir los tonos de
color.
Varas, funcionan en ambientes de poca luz, solo pueden extraer
información de luminancia.
PERCEPCIÓN DEL COLOR
Tipos de conos:
Pasa Banda Rojo con rango de operación cerca de los 570nm
Pasa Banda Verde en el rango de 535 nm
Pasa Banda Azul en el rando de 445 nm
PERCEPCIÓN DEL COLOR
La respuesta de los receptores de cono es descrita por:
⌠ C(λ) ai(λ) dλ , Donde i=r,g,b y donde
⌡ ar(λ), ag(λ), ab(λ) se refiere a la respuesta en
frecuencia de la absorción de los conos rojo, verde y
azul.
PERCEPCION DEL COLOR
Luminancia:
se refiere a la intensidad del brillo de la luz que es proporcional
a la energía total presente en la banda visible.
Chrominancia:
Describe el tono de color precibido y depende de la
composición espectral de la luz.
Esta caracterizada por
HUE, que especifica el color de tono y que depende de la λ pico de la
luz.
Saturación, describe que tan puro es el color según el espaciamiento
o su ancho de banda en el espectro de luz visible.
LUMINANCIA Y CHROMINANCIA
El sistema visual humano es un proceso secundario del
cerebro que convierte los valores obtenidos de los color y
varas en un solo valor que es proporcional a la luminancia y
chrominancia.
Una misma intensidad en diferentes rangos de λ provocan
percepciones diferentes.
La función de luminosidad relativa permite evaluar las
diferencia de percepción.
HUMAN VISUAL SYSTEM
Se basa en la habilidad combinar tres fuentes de color para
poder recrear cualquier otro color.
Siguen la formula:
C = Σ Tk Ck
Donde K=1,2,3
TEORIA TRICHROMATICA
La distribución de la intensidad de la luz capturada por la cámara estará dad por la función de absorción espectral.
Donde: C(X,t,λ) es la luz emitida o reflejada capturada por el lente de camara.
Ac(λ), absorción espectral de la cámara.
Se dice que una señal de video tiene un rango finito de espacio y tiempo.
CAPTURA DE VIDEO Y VISUALIZACION
Rango espacial: depende del área visible por la camara
Cada punto en el plano de imagen es llamado un pixel.
Pixel : Picture Element.
Rango temporal: depende del tiempo de duración de la
captura de la cámara.
Si la función de absorción de la cámara es la misma que la
eficiencia de luminancia, entonces las imágenes serán
representandas fielmente.
CAPTURA DE VIDEO
