Sehsinn - ICSY

Übung Multimediasysteme
Sehsinn
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Stäbchen schwarz/weiß-Sehen 110-125 Mio.
Zapfen Farbsehen 5-7 Mio.
Beim Menschen drei Unterarten:
S (short wavelength), “blau”
M (medium wavelength), “grün”
L (large wavelength), “rot”
Sowohl räumlich als auch von der Zahl her ungleich verteilt.
• Stäbchen sind im äußeren Bereich der Netzhaut stärker konzentriert,
Zapfen im Zentrum.
• Sichtbarer Bereich für Menschen: ca. 780 nm (rot) bis 380 nm (violett).
• Das Auge kann ungefähr 350000 verschiedene Farben in diesem Bereich
wahrnehmen.
Dirk Henrici, Bernd Reuther
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Übung Multimediasysteme
Sehsinn: Farbwahrnehmung
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Farbe ist keine physikalische Eigenschaft eines Objekts sondern ein
Sinneseindruck, der von Licht einer bestimmten Wellenlänge oder
eines Wellenlängengemisches hervorgerufen wird.
Spektrum der Remission Ł Farbwahrnehmung
Metamerie: Der Effekt, dass unterschiedliche Spektren denselben
Farbeindruck hervorrufen können.
Ausnutzung für Multimediasysteme:
RGB-Darstellung
Dirk Henrici, Bernd Reuther
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Geschmackssinn
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Umami –The fifth taste
It’s usually said that the human tongue can detect only four basic tastes: sweet, sour, bitter and
salty, and that all tastes are combinations of these. Many specialists now believe that taste is
actually more complicated than this, with the taste buds being helped along by sense of smell,
by the feel of substances in the mouth and even by the noise that food makes when we chew it.
In recent years some workers have added a fifth taste, umami, to the other four, though western
food scientists are divided about whether it really exists or not. It has been suggested that the
taste is triggered by compounds of some amino acids, such as glutamates or aspartates,
especially the flavour-enhancing substance monosodium glutamate.
Both the word and the concept are Japanese, and in Japan are of some antiquity. Umami is
hard to translate, to judge by the number of English words that have been suggested as
equivalents, such as savoury, essence, pungent, deliciousness, and meaty. It’s sometimes
associated with a feeling of perfect quality in a taste, or of some special emotional circumstance
in which a taste is experienced. It is also said to involve all the senses, not just that of taste.
There’s more than a suggestion of a spiritual or mystical quality about the word.
Source: http://www.worldwidewords.org/weirdwords/ww-uma1.htm (2004)
Dirk Henrici, Bernd Reuther
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Geschmackssinn
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Dirk Henrici, Bernd Reuther
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Hörsinn
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Sehr leistungsfähig:
• 20Hz – 20kHz entspricht etwa 10 Oktaven
zum Vergleich: Sehsinn (760nm – 380nm) entspricht einer Oktave
• 0dB – 120dB entspricht 12 Zehnerpotenzen
entspricht etwa dem Bereich der Helligkeitsempfindung des
Sehsinns (ca. 10 -5 –10 7 cd/m²)
Anmerkung:
Oktave bezeichnet ein Frequenzintervall, dessen obere Grenze
durch eine Verdopplung der unteren Grenze gegeben ist.
Dirk Henrici, Bernd Reuther
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Hörsinn
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Gründe für Beschäftigung mit Gehörwahrnehmung:
• Forschung der Forschung willen
• Medizinische Anwendungen, etwa Hörhilfen
• Optimierung von Technik (z.B. Mikrophone, Lautsprecher, Telefonleitung)
Ł Optimierte Aufzeichnung, Übertragung und Wiedergabe von
Audio
• Psychoakustische Verfahren (z.B. Kompression mit mp3)
Ł Effiziente Speicherung von Audiodaten
• Raumsimulation für HiFi, Spiele, Virtual Reality
Ł Optimierung der Wiedergabe von Audiodaten
Dirk Henrici, Bernd Reuther
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Dezibel
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Berechnung:
Das Zehnfache des Zehnerlogarithmus über das Verhältnis von
Intensitäten (über eine Fläche) oder von Leistungen.
Eine Dezibel-Angabe ist immer auf einen Referenzwert bezogen!
Dirk Henrici, Bernd Reuther
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Dezibel
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Bequeme Maßeinheit, weil
• Schalldruckskala orientiert sich nah an menschlichem
Lautstärkeempfinden
• gut geeignet für im technischen Bereich auftretende
Signalgrößenverhältnisse
• Verstärkung und Dämpfung als Addition und Subtraktion berechenbar
Dirk Henrici, Bernd Reuther
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Dezibel
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Beispiele für Schalldruckpegel:
• 0 dB(SPL): Hörschwelle
• 60 dB(SPL): normale Unterhaltung
• 100 dB(SPL): Presslufthammer (geringer Abstand)
Ähnliche Tabellen gibt es in dB(A)-Angaben:
z.B.:
• 120 dB(A): Presslufthammer
Dirk Henrici, Bernd Reuther
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Dezibel
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Die Dezibel-Maßeinheiten werden nicht ausschließlich für
Schalldruckpegel verwendet:
• dBA, dB(A), dB A
an menschliches Lautstärkeempfinden
angepasste Maßeinheit (A-Filter zur Wichtung)
• analog: dBB, dBC jeweils mit B- oder C-Filter
• dBm je nach Kontext:
elektr. Leistung: Milliwatt
Signalstärke von Antennen: Millivolt pro Quadratmeter
• dBi Sendeleistung bezogen auf isotrope Antenne
• uva.
Statt dBx wird jeweils auch dB(x) oder seltener dB x
geschrieben.
Die dB-Angabe wird immer auf die Leistung oder ein entsprechendes Maß
bezogen.
Dirk Henrici, Bernd Reuther
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Kabel Beispiele
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Beispiel Verkabelung
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Problem
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Problem
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Dirk Henrici, Bernd Reuther
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Problem
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Lösung: Spanning Tree Protokoll (STP)
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Spanning Tree: IEEE 802.1D
• 1985 veröffentlicht
• inzwischen gibt es mehrere Versionen
üblich Rapid STP IEEE 802.1w
1. wählen einer root-bridge (= switch)
2. erzeuge minimalen aufspannenden Baum
• beseitigt Schleifen
• abgeschaltete Ports können nach (automatisch
erkannten) Topologieänderungen wieder verwednet
werden.
Dirk Henrici, Bernd Reuther
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Seminarthemen
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Themenbereich: Kompression
I. Video
1. Videokompression MPEG 4 1 Person
2. Videokompression und -formate DV 1 Person
II. Audio
1. MPEG Audio Layer 1, 2 und 3 2 Personen
2. Audiokompression für Sprache 2 Personen
III. Sonstige
1. JBIG 1 Person
2. JPEG-LS 1 Person
3. Kompression von XML-Daten 1 Person
Dirk Henrici, Bernd Reuther
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