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Realidad virtual Prof. Steve Lavalle Departamento del Instituto Multidisciplinario de la India de Tecnología, Conferencia de Madras-09
Visión humana (fotoreceptores)
Hey, hola bienvenido de vuelta. Sigamos adelante. En las últimas conferencias cubrimos la luz algunas de las propiedades físicas básicas de la propagación de la luz, y luego se pusieron en los sistemas ópticos. Explico varios tipos de lentes, y lo que sucede a los objetos a varias distancias explicaba imágenes reales, e imágenes virtuales.
Y luego explicamos la capacidad de los ojos para formar imágenes en la retina, usando la lente para cambiar el dióptero del ojo. Y así, te di varios casos de eso. Y quiero ahora explicar cómo se ve cuando en una pantalla montada en la cabeza tienes una pantalla colocada delante del ojo, con una lente convexa de por medio. Por lo tanto, esta es una situación muy común y esto es lo que tienes en el laboratorio. (Consulte el tiempo de la diapositiva: 01:07) Así que, si volvemos a tomar el ojo, estoy dibujando el mismo tipo de imágenes como las que hice la última vez. Por lo tanto, la retina está en la parte de atrás aquí. Tengo la lente del ojo aquí. Supongamos que tenemos luz entrando a través de los rayos paralelos, y luego se enfoca en la retina en este ejemplo particular en el lugar llamado el fovea que es el lugar de la agudeza visual más alta que es algo que cubrirá hoy. Mientras vamos a lo largo de hoy voy a estar explicando la visión humana, la biología de ella algunas de las neurociencias algunos de los componentes particulares que tenemos tratando de conseguir para entender cómo la percepción visual sucede en nuestro cerebro. Por lo tanto, quiero que entendamos eso porque eso es una parte crítica de la ingeniería de los sistemas V R en general, bien.
Por lo tanto, tenemos esto y entonces tengo una exhibición, digamos aquí. Por lo tanto, se trata de una pantalla visual si pone una pantalla. Muy cerca de tus ojos, puedes enfocarte en ello, a la derecha. Así que, si es muy, muy cerca no podrás enfocarte, porque si recuerdas desde la última vez, si consideras cada uno de estos píxeles como una fuente puntual de luz los rayos van a ser muy divergidos a la derecha.
Por lo tanto, y recuerde que el dióptero le dirá si tiene rayos paralelos, qué tan lejos tomará antes de que converjan de nuevo del caso paralelo. Si son desviados, tomará una lente muy, muy potente para hacer que el lente en su ojo pueda compensar algo de eso, pero no todo. Así que, si tomo una lente muy débil; así que acabo de traer una lente convexa de una semana conmigo hoy, y si quiero ir hacia arriba y tratar de enfocarme en alguna parte en particular en el tablero, tengo que parar el objetivo de que lo ponga usted sabe muy cerca de mi ojo y ver lo cerca que puedo conseguir tengo que parar aquí mismo.
Um I intenté con algunos estudiantes en la clase un poco antes de que la clase comenzara y ellos podrían levantarlo un poco más cerca, porque están usando este lente para converger aún más los rayos están usando sus músculos de los ojos para converger más yo he perdido alrededor del 30 por ciento de mi habilidad para hacer eso. Por lo tanto, tengo que retenerlo quizás en un año hasta tener que sostenerlo aún más atrás. Así que lo que va a funcionar para mí en un objetivo más potente a la derecha; así que, va a hacer todo el trabajo que este objetivo, solía hacer cuando era más joven y más para que funcione para todos.
Por lo menos todo el mundo que es capaz de centrarse en la luz que entra en un en los rayos paralelos, y enfocarlo en la retina. Podrías ajustar algún lente que pongas entre ida y vuelta para cubrir diferentes casos de miopía y clarividencia. Pero lo que no se puede compensar fácilmente es el astigmatismo, que es una de las aberraciones de los lentes de las que hablamos la última vez y el ojo humano está sujeto a astigmatismo el ojo se vuelve elipsoidal en forma de alguna manera y entonces el enfoque se vuelve asimétrico.
Por lo tanto, si se acuerdan, hay un plano focal horizontal y un plano focal vertical, por ejemplo, y no son los mismos cuando hay astigmatismo. Pero usted puede al menos ajustando la ubicación de la lente tienen algún rango de dioptrías que lo hace comparable para una gran variedad de personas. Así que, pongo un lente en el medio aquí. Y no me trajo un objetivo lo suficientemente potente como para ilustrar realmente poder ir muy cerca. Necesitas un poderoso si vas a salir a comprar una lupa muy potente. Poco bit debe ser exactamente correcto para esto y usted puede hacer el experimento usted mismo.
Así que, esto sale de la lente, pero el punto que puedo estar mirando aquí el píxel, que puedo estar mirando tiene rayos muy divergentes si saco este derecho aquí tal vez unos rayos muy divergentes, pero luego se doblan. A través de, la lente y salir un paralelo no bastante dibujando que, a la derecha, para ponerlas la lente debería estar tomando estos rayos divergentes. Y haciendo que salgan en paralelo. Si salen convergentes entonces tienes un problema, correcto, pueden salir convergentes y entonces no importa lo que hagas con tu lente verás borroso porque están convergiendo por debajo de la retina. Por lo tanto, tienes que tener cuidado con eso si vas a la otra manera si todavía están divergiendo un poco tal vez su ojo puede compensar.
Y así, eso es así dependiendo de tu capacidad de cambiar tu lente, todo bien. preguntas sobre eso. Por lo tanto, la retina es esta parte alrededor de aquí. Voy a entrar en los detalles de la retina, y las neuronas que están muy cerca de ella. Y entonces eventualmente cubriré las vías visuales que nosotros como las señales van todo el camino de regreso a la corteza visual que está de vuelta aquí debajo de su alright de la calavera. Así que, colocados a lo largo de la retina son lo que se llaman fotoreceptores.
(Consulte la hora de la diapositiva: 06:43)

Los fotoreceptores, me dejan escribir fotoreceptores, me gusta pensar en estos como los pixeles de entrada y si pensamos en la terminología de ingeniería.
Por lo tanto, la pantalla tiene pixels en los pixels RGB correctos hay esencialmente pixeles de entrada en la retina, mientras que la pantalla está produciendo los pixeles de salida. Y hay algún tipo de interfaz que pasa aquí que implica una cantidad significativa de óptica, ¿verdad? Los ojos de la lente de la córnea recuerdan que está haciendo la mayor cantidad de flexión de la luz y la lente de ingeniería también. Por lo tanto, todo esto se une.
Hay 2 tipos de fotoreceptores. Usted puede haber visto esto antes de las varillas, y los conos. En cuanto a las varillas, tenemos unos 120 millones de pry. Así que, y para los conos tenemos muchos menos sólo unos 6 millones. Y la función de estos diferentes tipos de varillas considerablemente diferentes son para baja luz, baja intensidad de luz, y los conos son para la sensibilidad del color. Esta separación de diferentes tipos de fotorreceptores tiene un impacto profundo en la forma en que percibimos los niveles de brillo, el color, todo tipo de cosas a medida que procesamos la información visual, y llegamos a la percepción de la visión. Esta separación fundamental; por lo tanto, usted puede haber notado que si usted está fuera de la noche que está recibiendo usted está en un ambiente de poca luz usted no puede distinguir los colores muy bien.
Por lo tanto, es uno de los resultados fundamentales de esto. Déjame mostrarte una imagen de cómo estas varillas y conos se distribuyen alrededor de la retina, a la derecha. Y fíjate que sabes cuando entra la luz de decir el fondo aquí, golpea esta parte de la retina justo arriba. Cuando la luz entra de la parte superior golpea la parte inferior de la retina. Entonces, en algún sentido la imagen está al revés, ¿verdad? ¿Por qué no te miro al revés ahora mismo? A la imagen en la retina está boca abajo.
Entonces, quiero decir que usted ha sido su cerebro ha aprendido a aceptar eso, ¿verdad? Durante toda su vida; por lo que, se considera normal no hay tal transformación que se tenga que aplicar a ella no hay como una algunas neuronas que van y voltear la imagen, no lo piensen. Es justo lo que has aprendido que puedes haber oído de experimentos donde la gente se pone lentes de prisma, que invierten las imágenes y luego después de algún número de días o semanas ya no ven la inversión, todo se ve bien de nuevo.
Entonces, tu cerebro puede aprender la orientación como siendo correcto y no importa que esto esté al revés el lado derecho arriba es ahora tengo una pieza especial de hardware que tienes esta dedicada a invertirla y corregirla, porque en algunos asientos de sentido, es consistente con lo que has tenido toda tu vida, bien. Vamos a ver, déjenme mostrar el cuadro que siempre es conocido. (Hora de la diapositiva: 10:26) Así, esto muestra el número de receptores por milímetro cuadrado. Y 0 es justo en el fovea, y ese es el lugar donde usted tiene la mayor concentración de conos, y luego como se obtiene un grado o 2 de eso los conos comienzan a ser reemplazados por varillas, y luego la densidad de la varilla aumenta y hasta que se obtiene unos 15 grados de distancia o así a ambos lados, excepto por esta extraña anomalía, por aquí entre 10 y 20 grados que es el punto ciego en la retina. Y la razón por la que el punto ciego está ahí es debido a la conexión con el nervio óptico, que voy a mostrar la geometría de en sólo un poco.
(Consultar Tiempo de Slide: 11:16) Por lo tanto, para estos diferentes tipos de fotoreceptores que tenemos, las varillas son sensibles a la luz a través de estas longitudes de onda que se muestran en la línea discontinua aquí. Así que, centrados en que digamos 498 y por supuesto, van a responder a un área en torno a eso, pero con que digamos baja y menor probabilidad de una intensidad equivalente de estímulo. Y luego hay para los conos 3 tipos diferentes, esto me asombra es que es un RGB igual que la forma en que diseñamos nuestros monitores. Así que, en este lugar; así, tenemos un nosotros tenemos conos rojos,, conos verdes, y conos azules distribuidos alrededor en algún tipo de su manera regular a lo largo de la retina.
Así que, permítanme simplemente dibujar un poco aquí de una imagen también. Así que, en el en el fovea a 0 grados es todos los conos, y están muy densamente empacados.
(Consultar Tiempo de Slide: 12:11) No las estoy dibujando como colores diferentes, pero también hay algún tipo de arreglo irregular de colores. Por lo tanto, estos son bastante pequeños allí el diámetro es de entre 1 a 4 micrómetros de diámetro. Lo que creo que es interesante sobre eso, es que si pensamos en longitudes de onda de luz visible. Así que, déjenme poner ese apretón que aquí arriba, longitudes de onda de luz visible.
(Consultar Tiempo de Slide: 12:56) ¿Qué he dicho? Es de entre 400 y 700 nanómetros la última vez, pero vamos a convertirlo a micrómetros. Por lo tanto, es de 0,4 micrómetros a 0,7 micrómetros. Así que, usando de 10 a las 6 unidades menos en lugar de 10 a las menos novena unidades y si hacemos eso, entonces vemos que en el mismo centro de las fovea estas cosas estos conos se empacan en el tamaño de un micrómetro; que no es mucho más grande que la longitud de onda de la luz visible que me parece realmente increíble.
Así que, si trataras de hacer que estos sean más pequeños, empezarías a conseguir tipos muy difíciles de interferencias, a la derecha. Porque con las ondas quiero decir que serían mucho más pequeñas que las longitudes de onda reales, y no funcionarían tan bien. Así que, por lo que esto parece ser tan pequeño como usted puede hacer esto y todavía lo tiene funcionar bien, lo que creo que es bastante asombroso que usted sabe, la densidad de estos de nuevo están abajo a aproximadamente el tamaño de las longitudes de onda de la luz visible.
Así que, bastante pequeño; así que, estos son como dije que es 0, son todos los conos. Ya cuando se obtiene más de 2 grados de descuento, entonces usted está dejando el fovea. Lo que pasa allí, es que los conos ya se están haciendo más grandes y las varillas comienzan a aparecer entre ellos. Por lo tanto, los conos están en el rango de 4 micro metros a 10 micrómetros, mientras que las varillas son de 1 micrómetro. Así que, son pequeños como los conos estaban y los conos están ahora cada vez más grande y libremente intercalados con una gran cantidad de varillas apretadas y luego por el tiempo que nos llega hasta los 50 grados.
(Hora de la diapositiva: 15:25)

Es casi en su totalidad varillas de un par de conos fuertes en allí. Por lo tanto, eso sugiere que cuando estamos mirando miramos hacia adelante, cuando el fovea se fija, tenemos una agudeza visual muy alta en color. Y luego mientras miramos hacia el lado sin girar el ojo derecho se mira hacia el lado. Por lo tanto, que la imagen está sobre el lado de la retina hacia la parte superior o inferior de mis imágenes horizontales miro hacia el lado derecho. Por lo tanto, si estamos mirando hacia el lado sin hacer girar los ojos por aquí, entonces empezamos a perder la resolución espacial en términos de color eventualmente toda la cosa se quita, como lo mostré en esta imagen, aquí eventualmente cuando nos alejamos a 60 o 70 grados.
Se puede ver que la densidad está bajando significativamente. Así que, acabas perdiendo con el tiempo todo bien, pero sin duda tu capacidad de distinguir los colores aquí, es muy débil si crees que puedes ver los colores ahí es porque tu cerebro se está llenando de información, eso no está bien, y tratando de especular digamos. ¿Alguna pregunta sobre esto?

Realidad virtual Prof. Steve Lavalle Departamento de Instituto Multidisciplinario Indio de Tecnología, Madras Lecture-9-1 Human Vision (resolución suficiente para VR) Así, esta es una pregunta muy interesante que surge y esto es fundamental para diseñar los auriculares de realidad virtual. Si pongo una pantalla delante del ojo como esta cuánta resolución es suficiente derecha, cuánta resolución debe darse esta pantalla de que conozco la densidad del fotorreceptor en de esta trama y de estas fotos que he hecho. Deberíamos ser capaces de hacer algunos cálculos simples y sólo tratar de estimar.
(Consultar Tiempo de Slide: 00:22) Por lo tanto, cuando hago eso sólo para dar una idea que ves esto alrededor de la gente en la industria están hablando de cuánto es suficiente creo que es bastante difícil decir sin hacer los experimentos. Por lo tanto, alguien tiene que fabricar alta resolución muestra más alto que 1080p, me refiero a algo como 2k por 2k por ojo y luego puede ser 4k por 4k por ojo y tal vez 16k por 16k por ojo y así sucesivamente y ver dónde están los límites correctos. Ese es el tipo de cosas que se deben hacer.
(Consulte el tiempo de la diapositiva: 01:09) Entonces, ¿cuánta resolución digamos que mostrar es suficiente para VR?
(Consulte el tiempo de la diapositiva: 01:24) Al igual que voy a dejar mi imagen aquí mismo que hice.
(Vea el Tiempo de Slide: 01:34) Supongamos que supongo que estoy todo el camino libre a 50 grados de la imagen que me queda, pero incluso si esto estuviera en el fovea, digamos y regresaremos a la otra imagen. Cuando si tuviera una resolución muy baja en este sistema óptico aquí, cuando los píxeles piensan en un píxel individual allí como una especie de cuadrado, digamos, no se parecen realmente a eso, pero supongamos que son cuadrados perfectos y que se les implanta en la retina en algún lugar.
Así que, si ese es el caso, si la resolución es baja habrá este píxel que se proyecta sobre la retina y luego hay un montón de fotorreceptores para detectarlo bien y a medida que aumentamos la densidad de los fotorreceptores aquí para cerca de la si estaban en el fovea digamos que podemos tener un montón de fotorreceptor. Por lo tanto, usted percibe que hay un cuadrado allí mismo que ve lo que se llama la estructura de píxeles. Ahora, no es exactamente un cuadrado porque y usted puede hacer esto después de clase si usted como usted puede utilizar la misma lupa, caminar hasta esta pantalla por aquí y echar un vistazo a los sub píxeles si usted nunca ha hecho eso antes de los componentes r g y b son entrelazados de alguna manera. Por lo tanto, no lo hacen; no es exactamente una letra r g b rectángulo. Por lo tanto, hay que entrar y ver la resolución aún más baja o incluso más alta, que es incluso componentes más pequeños que contribuyen a las imágenes que vemos.
Bueno, aquí hay una cosa que podría hacer, podría hacer una estimación aproximada y decir que tenemos 126 millones de fotoreceptores todo el total correcto porque dije que teníamos un lo que dije un 100 millones, no 120 millones que uno conos o varillas, 120 millones de conos y alrededor de 6 millones de varillas donde como al revés. 120 millones de varillas y cerca de 6 millones de conos porque los conos están todos concentrados como se puede ver de la otra imagen los conos están todos concentrados alrededor de la fovea, pero entonces las varillas es bastante de ellos y distribuir sobre un área mucho más grande. Por lo tanto, tiene sentido que sean barras significativamente.
(Vea el tiempo de la diapositiva: 03:37) Bueno, yo podría simplemente tomar la raíz cuadrada de esto y eso es aproximadamente igual a 11225 y si me imagino ahora por qué tomo la raíz cuadrada bien déjennos imaginar que la retina si yo fuera a desenvolver, es realmente una tapa esférica que estoy imaginando divertido rodando y aplanándolo. Así que, si yo fuera a hacer eso no tiene una forma cuadrada, pero estoy tratando de hacer una estimación muy áspera aquí.
Así que, si yo fuera a hacer eso intento e imaginar lo que una pantalla rectangular debería parecer entonces tal vez debería ser 11000 por 11000 aproximadamente. Si quería tener el número total de píxeles que presento a un ojo que coincida con el número total de fotoreceptores, es que incluso una buena idea no estoy seguro de todo bien. Entonces, podríamos ajustarnos más y decir bien por qué no acabo de tomar el área de la agudeza visual más alta que está por aquí y estoy porque voy a tener el fovea que digamos dirigido al lugar donde estoy mirando la mayor parte del tiempo. Entonces, ¿por qué no digo que va a ser el lugar donde voy a estar buscando pixels; así que tal vez debería usar ese derecho.
Por lo tanto, podría hacer un cálculo más cuidadoso podría decir la densidad en el fovea e incluso voy a redondear un poco voy a decir que es de unos 200.000 por milímetro cuadrado. Así que, si lo miro de esa manera resulta que el área de la retina es miré esto antes de clase esto es 1094 milímetros cuadrado por supuesto, debe haber algunas variaciones entre los humanos, pero 1000, aproximadamente 1000 milímetros cuadrados. Así que, si me imagino que la retina tenía la máxima densidad en todos los lugares bien que es una especie de una suposición extraña por qué haría que voy a decir por qué en un minuto.
Pero si te imaginas que este es el caso limitante entonces si tomo la raíz cuadrada de los 200 millones que obtengo porque si tuviera la densidad máxima y me la hubiera esparcido a través de que digamos aproximadamente un milímetro cuadrado de 1000, milímetros cuadrados, entonces esto sería alrededor de 200 millones de fotorreceptores. (Consulte la hora de la diapositiva: 06:14)

Y si tomo la raíz cuadrada de eso, esto es cerca de 14000. Así que, un poco más grande.
(Consulte Hora de la diapositiva: 06:25)

Y lo que es interesante sobre esa la razón por la que traté de mirar el caso de imaginar como si el fovea fuera propagado a través de toda la retina. En otras palabras imaginar en el fovea eran tan grandes que tiene que la densidad más alta de la densidad más alta de los fotorreceptores en todas partes es porque esto yo puedo girar a la derecha. Por lo tanto, puede girar el ojo y mirar la parte superior e inferior de la pantalla a medida que gira. Entonces, efectivamente se vuelve así como ese derecho. Si usted trata de preguntar qué tan alto debe ser la resolución de la pantalla, así que esto es razonable. Por lo tanto, tal vez un límite superior razonable puede ser un 16 digamos que 16k por 16k pantalla por ojo debe ser suficiente, debe ser suficiente para no percibir píxeles.
Ahora, en este punto usted podría preguntar por qué no sólo la pista que el ojo está mirando, y entonces sólo presente que en la información altamente densa exactamente en el lugar correcto donde tiene que ser y no se preocupan por el resto de la imagen derecha. Y eso ahorraría mucho esfuerzo en los gráficos de la computadora mucho esfuerzo en tratar de sacar tantos pixels a través de toda esta pantalla completa todos estos píxeles han sido representados aquí en la oportunidad de que su ojo está mirando a ellos, pero no sabe a dónde miran sus ojos. Por lo tanto, sólo tiene que rendir todos ellos. Por lo tanto, una gran idea que se llama renderizado foveated, la renderización foveada es rastrear el ojo y luego solo dibujar imágenes de alta resolución en el lugar donde sabemos que el ojo está mirando donde el fovea puede percibir estas áreas de mayor concentración derecha. Por lo tanto, y eso está bien, es más caro hacer el seguimiento de los ojos e introduce la latencia en la tubería.
Por lo tanto, hay latencia de seguimiento y luego hay que hacer la representación personalizada para eso. Tal vez unos años por el camino que será factible en el espacio de consumo un espacio de consumo de productos y cosas, pero por ahora no es lo suficientemente eficaz a bajo coste y puede ni siquiera ser lo suficientemente eficaz que a un coste muy alto, pero su derecho en el tipo de umbrales digamos.
Preguntas sobre esto, ahora a veces miro esto y me siento motivado a ir aún más alto y decir bien tal vez debería ser 32k por 32k porque miré el número de fotoreceptores, pero no tuve en cuenta el hecho de que hay r g y b fotorreceptores derecha. Por lo tanto, tal vez debería imaginar bien que necesito tener suficiente para esperar de qué manera debo ir en ese caso. Vamos a ver que tengo, no tengo esta densidad de r g y b fotoreceptores, en realidad tengo un más bajo si sólo escojo uno de ellos de sólo el rojo tengo una menor densidad de ellos derecho. Y también cuando miro mi pantalla tiene algún tipo de patrón de los componentes r g y b también. Por lo tanto, no he tenido en cuenta los patrones de r g y b aquí y los patrones de r g y b aquí a lo largo de la retina. Por lo tanto, ni siquiera lo he tenido en cuenta. Si lo tomo en cuenta con este aumento o disminución de la estimación. Estudiante: Disminuir. Tal vez disminuiría sí, puede disminuir esto puede ser suficiente que digamos que exagerada y una pregunta interesante es si yo fuera para hacer una pantalla 4k por 4k sería suficiente que usted alguna vez sería capaz de percibir cualquier cosa, ¿habría algún derecho de alguna vez se vería pixels en 4k por 4k. Y la respuesta honesta ahora mismo es que no sé que nunca lo he experimentado antes y no puedo decir que me siento bastante seguro de que a 16k por 16k por ojo no percibiría pixels sino.
Pero usted conoce el cerebro y el sistema de visión humana está a menudo lleno de sorpresas. Así que, quién sabe, pero parece que esto debería ser suficiente. Preguntas sobre eso. Estudiante: Señor. Sí.
Estudiante: ¿Los ojos tienen asimetría, como el de la pantalla? En qué caso.
Sí, hay alguna asimetría creo que corresponde a que ojo esto es y tengo miedo de ser citado en esto, pero creo que usted tiene ir más allá en esta dirección que supongo que por razones evolutivas es que algo puede venir de este lado para comer usted y es mejor ver en la medida de lo posible mientras que, su nariz tiende a bloquear el lado de todos modos y entonces su asimétrico usted sabe que es la imagen espejo para el otro ojo. Entonces, por eso es por eso que creo que es asimétrico así. Cualquier otra persona. Para ser yo mismo lo quería hace unos meses y lo miré hacia arriba creo que es esa es la respuesta que podría haber mal, todo bien.
Déjenme decir un poco más sobre los fotorreceptores y luego quiero empezar a entrar en las vías visuales que digamos que conducen de los fotorreceptores hasta su corteza visual. Quiero decir un poco más sobre los fotorreceptores mientras vamos por aquí.


Realidad virtual Prof. Steve Lavalle Departamento del Instituto Multidisciplinario de la India de Tecnología, Madras Conferencia-9-2 Visión Humana (intensidad de la luz)
Por lo tanto, creo que es agradable mirar varios casos en términos de intensidad de luz. Ahora, en primer lugar, digo cuando hablamos de la intensidad de la luz, uno de los tipos más naturales de medidas puede parecer razonable para nosotros, especialmente para las personas de ingeniería es una medida radiométrica, que se basa en la energía, y lo que se utiliza en cambio cuando hablamos de la percepción de la luz, cuando hablamos de luz en el contexto de la visión humana, utilizamos lo que se llaman medidas fotométricas, que tienen en cuenta, la sensibilidad humana a la luz por las longitudes de onda.
Que está exactamente relacionado con estas tramas de fotoreceptor, sensibilidad que te mostré bien. Así que, hay medidas, que eso lo tienen en cuenta y eso es lo que vamos a utilizar unas medidas fotométricas, en lugar de una física cruda, que tiene sentido porque el espectro visible es especial sólo para nosotros, y muchos otros animales, pero el espectro visible para otros animales cambia bastante también, por ejemplo, hay algunas aves que tienen fotorreceptores que pueden medir la luz ultravioleta, y luego terminan con patrones hermosos en sus alas que están en el espectro ultravioleta, y pueden ver eso. Por lo tanto, para ellos ese es el espectro visible.
Así que, si las aves estuvieran tomando medidas, pero estas aves particulares usarían algo diferente, pero estas unidades fotométricas se basan en un ser humano, y usaré sólo una unidad común aquí de luminancia llamada candelas.
(Consultar el tiempo de la diapositiva: 02:25) El cual está basado en la luz y más o menos hablando está basado en la luz que emana de una vela. Entonces, usaré candelas por metro cuadrado como una unidad de luz radiante, y sólo quiero dar algunos ejemplos que estos aparecen en el libro de texto mayor, y luego muchos de los conceptos circundantes de lo que estoy hablando, aquí también aparecen en un capítulo 6.
(Vea el tiempo de la diapositiva: 02:57) Veamos la luminancia aquí, y la cantidad de fotones que el receptor de la cantidad de fotones en un solo receptor, a un cierto nivel de luminancia, y sólo voy a dar algunos casos aquí un papel en la luz estelar como el más débil. Así que, estaban afuera no hay luna en el cielo, no hay nubes sólo estrellas y usted sostiene un pedazo de papel, y supongo que usted no está cerca de la ciudad o algo así como ese derecho. Así que, imagínate es muy, muy oscuro solo tienes un pedazo de papel, este curso encontrado corresponde y por supuesto, es difícil reproducirnos exactamente.
Pero esto corresponde aproximadamente a mí creo que esta tabla es agradable para propósitos comparativos, esto corresponde aproximadamente a 0.0003 candelas por metro cuadrado, que en términos de fotones fotográficos que golpean su fotorreceptor, usted obtendrá alrededor de 0.01 por segundo. Así que, no muy sólo quizás apenas por encima de algún umbral de ruido si tienes suerte. Así que, ese es el extremo más bajo, y luego tenemos papel en la luz de la luna, esto va hasta 0.2 y se obtiene alrededor de 1 fotón para el receptor.
Así que, para ilustrar la enorme gama sobre la cual sus fotorreceptores parecen ser útiles, mirando un monitor de computadora esto es alrededor de 63 candelas, por supuesto, depende de muchos factores, pero luego usted obtiene una luz de habitación de 100 fotones fotoreceptores que por supuesto, de nuevo hay variación aquí, pero 3 1 6 y se trata de un cielo de mil azules. Así que, mirando hacia arriba el cielo azul alrededor de 2500, seguro que depende de donde usted está en el mundo y finalmente, el papel en la luz solar directa. Así que, si te sientes afuera imagina aquí en Chennai sentado afuera tratando de leer un libro o algo que sabes perfecto papel blanco golpeando la luz del sol que es muy, muy brillante.
(Ver Diapositiva: 05:45) Así, el papel en la luz del sol que llega a los 100.000. Así que, eso es todo un rango cuando se mira me gusta esto este fotón para idea de receptor, este concepto y así, voy de 0,01 hasta un 100.000 por receptor. Así que, en ese momento se ponen muy, muy saturados, viví un tiempo en Finlandia y pienso en una ceguera de nieve también, también o tienes este recuerdo hablamos de la reflectancia de la nieve la última vez. Por lo tanto, usted puede imaginar la nieve en la luz del sol extremadamente brillante, tal vez algunos de ustedes no han visto la nieve en la luz del sol antes de no estar seguro, vamos a ver algún día usted verá que si no lo ha hecho. Así que, una cosa de la que quiero hablar es, debido a la forma en que las barras y los conos están divididos y tienen diferentes funciones, terminamos con 2 tipos diferentes de modos de visión, uno se llama una visión scotopic, voy a escribirlo en el otro lado de la tabla con miedo de que me esté quedando sin espacio allá. Por lo tanto, la visión de scotopic y la otra se llama visión fotópica.
(Consultar tiempo de la diapositiva: 07:00) Así que, estos son 2 modos diferentes de operación de visión, que tenemos 2 diferentes tipos de modos que son que nuestros sistemas de visión se meten en el fotorreceptor dominante. Así que, si quieres añadir la palabra dominante, sus fotoreceptores dominantes para la visión scotopic son las varillas, y los fotoreceptores dominantes para la visión fotópica son los conos, y para los niveles de luz los niveles de luz típicos para la visión scotopic, son menos de 0,01 candelas por metro cuadrado, y el fototema es mayor de 10 candelas por metro cuadrado, por supuesto que hay algunas regiones intermedias por lo que, hay una transición gradual de uno a otro en la actualidad derribado, pero que los extremos son muy claros lo que está pasando.
Por lo tanto, en cuanto a la percepción del color, cuando usted está en modo de visión de scotopic, es monocromático, y en modo de fototema es tricromático, basado en la sensibilidad r g b de sus conos tricromáticos, y hay el período de adaptación con el fin de cambiar los modos que tarda unos 35 minutos en ir, completamente en modo de visión de scotopic esto parece razonable. Por lo tanto, si alguien brilla algunas luces brillantes o usted ha estado alrededor de la luz por un largo tiempo, usted va fuera de cuánto tiempo toma antes de que pueda ver realmente bien en la oscuridad, derecho puede tal vez después de unos minutos que ya está mejorando.
Pero si quieres terminar completamente un modo de scotopic alrededor de media hora, si alguna vez has hecho algún trabajo con telescopios tratando de mirar las estrellas por la noche, toma bastante tiempo antes de que realmente puedas ver todo perfectamente cerca de media hora, yendo en la otra dirección es de unos 10 minutos para ajustar, la dilatación de la pupila también es una parte significativa de esto, así que, cuando estás en un modo de visión de scotopic tus alumnos están dilatados tomando la mayor cantidad de luz posible. Por lo tanto, esto también es otro ajuste que el ojo está haciendo otro grado de libertad en el sistema óptico derecho, aproximadamente hablando el 90 por ciento de nuestras neuronas se dedican a la visión fotópica por lo que; eso significa, que somos animales día tiempo, tal vez que no es ningún derecho sorpresa no eran viejos o murciélagos o algo así. Por lo tanto, fueron diseñados básicamente para sobrevivir para hacer las cosas que necesitamos hacer para sobrevivir durante el día, y luego fueron mucho más vulnerables en la noche, pero no completamente vulnerables gracias a la visión de scotopic. Entonces, así que tenemos como un 10 por ciento de dedicación a eso.


Virtual Reality Engineering Dr. M. Manivanan Department of Biomedical Engineering Indian Institute of Technology, Madras Lecture-39 Three Psychophysical Laws Welcome back. Hoy, vamos a hablar de cómo medir la experiencia. La realidad virtual es toda la experiencia. Todo el curso se trata de cómo mejorar la experiencia en realidad virtual. En las clases anteriores vimos que este curso vamos a aprender a mejorar los efectos de inmersión y los efectos de interacción.