Az apróbetűs rész

0

Az emberi látás felbontóképessége

Gyakran mondják: olvassuk el az apróbetűs részt is. Ezzel arra a nyilvánvaló tényre utalnak, hogy amit el akarnak rejteni, azt apró betűkkel írják. De vajon tényleg csak apró betűkkel lehet valamit elrejteni? Lehetőség van más jellemzők – színek, talpas vagy talpatlan betűk – választására, a kérdés azonban az, hogy egy ugyanolyan hátterű, színű vagy mintájú írásnál tényleg a legkisebb betűket látjuk-e rosszabbul, és minél nagyobbak, annál könnyebben olvashatók-e.

Az Optikai Magazin előző számában bevezettük az optikai átviteli függvény fogalmát. Az ott leírt módszerek egy általános optikai leképező rendszerre – így az emberi szemre is – értelmezhetők. Ám közvetlenül az emberi látásra az ismertetett, felvázolt mérési módszer természetesen több ok miatt sem alkalmazható. Élő szervezetről lévén szó, a szemet körülményes lenne az optikai átviteli függvény mérésére alkalmas berendezéssel megmérni. Ha mégis sikerülne, akkor sem kapnánk a látás átviteli függvényéről pontos értéket, hisz az nem csupán a szemből áll, hanem nagymértékben függ az ingereket feldolgozó receptoroktól és még inkább az agytól. Hiszen például egy vak ember szemének is mérhető lenne az átviteli függvénye – hacsak a vakság oka nem a szem fizikai sérülése –, pedig az egyén nyilvánvalóan nem lát.

Az optikai rendszerek vizsgálata során kontrasztátvitelt mérnek. Nincs ez másképp az emberi látás esetében sem. De mit is mutat ez? Pont ugyanazt, mint egy optikai rendszer esetében, azaz: hogyan képezi le a látószerv a valóságos képet, mennyire képes a kontrasztot visszaadni az egyes térfrekvenciákon. Térfrekvencián, szokásos módon, a hosszegységre eső vonalpárok számát értjük. Amíg azonban az optikai rendszereket egzakt módon tudjuk mérni, addig a látásvizsgálatnál nem ilyen egyszerű kézzelfogható számokat rendelni a látásérzethez éppen amiatt, mert a látás nagy részét egy összetett agyi folyamat jelenti, a tiszta leképezéssel nyert információkat az agy dolgozza fel. A szemet és egyben a látást jellemző átviteli függvény ábrázolása során kétféle térfrekvencia-skálát alkalmaznak, mértékegységüket tekintve a vonalpár/szöget, illetve a vonalpár/íriszmillimétert. Ezek természetesen egymásba átszámolhatók, csak a későbbi felhasználás kérdése, hogy melyiket alkalmazzák.

A mérési módszer

A legegyszerűbb eset, amikor egy válaszolni képes – felnőtt – embert kell megvizsgálni. Mindig két lapot mutatnak fel neki, az egyik teljesen szürke, a másik pedig különböző térfrekvenciájú csíkokat tartalmaz, változó kontrasztértékekkel. Ki kell választania, hogy melyiken lát csíkozást. Egy bizonyos kontrasztérték alatt már nem tudja eldönteni, hogy melyiken látja a csíkokat. Így közelítenek egyre jobban a kritikus értékhez, finomítva az eredményen. Ez a határérték jelenti az aktuális térfrekvenciához tartozó kontrasztérzékenységet. Ezt megfelelően széles spektrumon – elegendően finom lépésekben – vizsgálva, egy haranggörbéhez hasonló függvényt kapunk, amelyen látható, hogy a maximum valahol 2-3 vonalpár/fok körül van. Az ennél nagyobb és kisebb térfrekvenciákra egyre kisebb az emberi szem érzékenysége. Érdekesség, hogy ez a szám éppen az olvasási – tisztánlátási – távolságban tartott 10 pontos betű nagysága: nem véletlen, hogy ezt a betűnagyságot a legkényelmesebb olvasni.

optikai-magazin-optika-az-aprobetus-resz-1

1.ábra: Az emberi szem átviteli tulajdonságait szemléltető ábra. Vízszintesen a térfrekvencia nő, függőlegesen a kontraszt felfelé csökken

Vizsgálták azt is, hogy az ilyen rácsok elforgatása hatással van-e az érzékenységre. Nem meglepő módon azt sikerült kimutatni, hogy igen, a függőleges és vízszintes vonalakat sokkal jobban látjuk, mint az azoktól eltérőket. Érdekes eredményre jutottak azok a kutatások is, amelyek az ilyen vizsgálatokat az alapszínekre bontva vizsgálták, illetve amelyek különböző fényviszonyok közepette készültek. Ha ugyanis ismerjük a különböző korcsoportú gyermekek színcsatornákra vonatkoztatott kontrasztátviteli függvényeit, abból visszaszámolhatjuk, hogy bizonyos szituációkat, jeleneteket mikor, milyennek látnak.
optikai-magazin-optika-az-aprobetus-resz-2

2.ábra: A kontrasztérzékenység méréséhez használt testábra, a vizsgálat során kell eldönteni, hogy látszik-e a csíkozás

Saját magunk is ellenőrizni tudjuk látásunk kontrasztátviteli függvényét. Ha ránézünk az 1. ábrára, és szemünkkel összekötjük a „pálcikák” tetejét, annak formája kirajzolja azt. Ennek oka, hogy az ábrán a csíkok jobbra egyre sűrűbbek, azaz a térfrekvencia egyre nagyobb, lefelé pedig egyre kontrasztosabb a kép. Jól látható az is, hogy középen valóban jobban meg tudjuk különböztetni a kevésbé kontrasztos részleteket is.
Más mérési módszerek

A fent leírt módszer az emberi szem átviteli tulajdonságainak mérésére jól bevált, reprodukálható eredményt ad, elektronikus megjelenítéssel és paraméter-változtatással a vizsgálat jelentősen felgyorsítható és egyszerűsíthető. De mi a helyzet olyan esetekben, amikor az alany nem tud válaszolni a feltett kérdésekre, vagy nem érti a feladatot? Például az állatok esetében. Ilyenkor is nyílik lehetőség, mégpedig az úgynevezett méréspreferencia-vizsgálattal. Azt figyelik, hogy az egymás mellé rakott ábrákat a vizsgált állatok milyen arányban nézik, és abból következtetnek arra, hogy melyiken láttak valamit. E vizsgálatok eredményeiből tudjuk, hogy például a macskák sokkal jobban érzékelik a kisebb dolgokat, mint az ember, a nagyobbakat azonban – amelyek ettől eltérő térfrekvenciasávba tartoznak – rosszabbul.

optikai-magazin-optika-az-aprobetus-resz-03

3.ábra: Az ember és a különböző állatok kontrasztérzékenysége

A mérési eredmények jelentősége, felhasználása

Felmerülhet a kérdés, hogy vajon mi haszna van annak, ha ismerjük egy-egy egyén vagy csoport – annak látására vonatkozó – kontrasztátviteli függvényét. Míg az optikai alkalmazásokban az optikai átviteli függvény megmutatja egy eszközről annak használhatóságát, s ez alapján választunk, hogy megvesszük-e vagy sem, addig az embereknél ez pont fordítva működhet. Nem embert választunk egy bizonyos feladathoz, hanem egy bizonyos rendszert úgy építünk ki, hogy valakinek vagy minél több embernek optimális legyen. Például e módszer segítségével lehet optimálisan elhelyezni az útjelző, veszélyt jelző táblákat. Az emberi szem átviteli tulajdonságainak ismerete komoly segítség a reklámiparban is, segíti az üzenet eljuttatását az adott célcsoporthoz. A közvetlen üzenetet például el lehet juttatni a legérzékenyebb csatornán, optimális betűméretben; az átvitt üzenetet pedig mondjuk egy nagyobb méretű írással vagy képpel, ami első pillanatra talán fel sem tűnik.
Az emberi szemmel, látással kapcsolatos, a felbontóképességre vonatkozó információk egyik legdinamikusabban fejlődő felhasználója az informatika egyik fontos területe: a képfeldolgozás. A hasznos információ mennyiségének korlátozását és optimalizálását szolgálják az egyes tömörítő eljárások. Ahogy a hangoknál a fül érzékelésének korlátait, addig a képek tömörítésénél például a térfrekvenciát lehet kihasználni. Szemléletes példát jelentenek erre a veszteséges tömörítési eljárások, melyek során a vizuális érzékelés szempontjából jelentéktelen információt másodlagosan kezelik.

optikai-magazin-optika-az-aprobetus-resz-4-1

4.ábra: Hogyan lát egy gyermek?

Felhasznált irodalom:
[1] R. Sekuler, R. Blake: Perception, McGraw Hill, (2002)
[2] F. W. Campbell, J. G. Robson: Application of Fourier analysis to the visibility of gratings, Journal of Physiology, (1968) 197 (3): pp. 551–566.

KÉP FORRÁSA: ANTAL ÁRON, RONNIE BOW: DEVELOPMENT OF SPATIAL VISION, UCALGARY.CA

ANTAL ÁRON

Megosztás.

Comments are closed.