Convertisseur de longueur et de distance Convertisseur de masse Convertisseur de volume et d'aliments Convertisseur de surface Convertisseur de volume et d'unités de recette culinaire Convertisseur de température Convertisseur de pression, de contrainte, de module d'Young Convertisseur d'énergie et de travail Convertisseur de puissance Convertisseur de force Convertisseur de temps Convertisseur de vitesse linéaire Convertisseur d'angle plat Rendement thermique et rendement énergétique Numérique Systèmes de conversion Convertisseur d'informations Mesure de quantité Taux de change Tailles de vêtements et de chaussures pour femmes Tailles de vêtements et de chaussures pour hommes Convertisseur de vitesse et de vitesse angulaire Convertisseur d'accélération Convertisseur d'accélération angulaire Convertisseur de densité Convertisseur de volume spécifique Convertisseur de moment d'inertie Convertisseur de moment de force Convertisseur de couple Valeur calorifique spécifique ( convertisseur de masse) Convertisseur de densité énergétique et de pouvoir calorifique du carburant (volume) Convertisseur de température différentielle Convertisseur de coefficient Coefficient de dilatation thermique Convertisseur de résistance thermique Convertisseur de conductivité thermique Convertisseur de capacité thermique spécifique Convertisseur de puissance d'exposition thermique et de rayonnement Convertisseur de densité de flux thermique Convertisseur de coefficient de transfert thermique Convertisseur de débit volumétrique Convertisseur de débit massique Convertisseur de débit molaire Convertisseur de densité de flux massique Convertisseur de concentration molaire Concentration massique en solution Convertisseur de viscosité absolue) Convertisseur de viscosité cinématique Convertisseur de tension superficielle Convertisseur de perméabilité à la vapeur Convertisseur de densité de flux de vapeur d'eau Convertisseur de niveau sonore Convertisseur de sensibilité de microphone Convertisseur de niveau de pression acoustique (SPL) Convertisseur de niveau de pression sonore avec pression de référence sélectionnable Convertisseur de luminance Convertisseur d'intensité lumineuse Convertisseur d'éclairage Convertisseur de résolution d'infographie Convertisseur de fréquence et de longueur d'onde Puissance optique en dioptries et focale distance Puissance dioptrique et grossissement de l'objectif (×) Convertisseur de charge électrique Convertisseur de densité de charge linéaire Convertisseur de densité de charge de surface Convertisseur de densité de charge en vrac Convertisseur de densité de courant linéaire de courant électrique Convertisseur de densité de courant de surface Convertisseur d'intensité de champ électrique Convertisseur de potentiel et de tension électrostatique Convertisseur de potentiel et de tension électrostatique Résistance électrique convertisseur Convertisseur de résistivité électrique Convertisseur de conductivité électrique Convertisseur de conductivité électrique Capacité électrique Convertisseur d'inductance Convertisseur de calibre de fil américain Niveaux en dBm (dBm ou dBmW), dBV (dBV), watts, etc. unités Convertisseur de force magnétomotrice Convertisseur d'intensité de champ magnétique Convertisseur de flux magnétique Convertisseur d'induction magnétique Rayonnement. Convertisseur de débit de dose absorbé par rayonnement ionisant Radioactivité. Convertisseur de rayonnement de désintégration radioactive. Rayonnement du convertisseur de dose d'exposition. Convertisseur de dose absorbée Convertisseur de préfixe décimal Transfert de données Convertisseur d'unités de typographie et de traitement d'images Convertisseur d'unités de volume de bois Calcul de la masse molaire Tableau périodique des éléments chimiques D. I. Mendeleev

1 gigahertz [GHz] = 1 000 000 000 hertz [Hz]

Valeur initiale

Valeur convertie

hertz exahertz petahertz terahertz gigahertz mégahertz kilohertz hectohertz décahertz decigertz santigertz millihertz microhertz nanohertz picohertz femtohertz attohertz cycles par seconde longueur d'onde en examètres longueur d'onde en pétamètres longueur d'onde en téramètres longueur d'onde en mégamètres longueur d'onde en mètres en mètres en déca en micromètres longueur d'onde Compton d'un électron longueur d'onde Compton d'un proton longueur d'onde Compton d'un neutron tours par seconde tours par minute tours par heure tours par jour

En savoir plus sur la fréquence et la longueur d'onde

informations générales

La fréquence

La fréquence est une quantité qui mesure la fréquence à laquelle un processus périodique particulier se répète. En physique, la fréquence est utilisée pour décrire les propriétés des processus ondulatoires. Fréquence d'onde - le nombre de cycles complets du processus d'onde par unité de temps. L'unité SI de fréquence est le hertz (Hz). Un hertz équivaut à une oscillation par seconde.

Longueur d'onde

Il existe de nombreux types d'ondes dans la nature, des ondes marines induites par le vent aux ondes électromagnétiques. Les propriétés des ondes électromagnétiques dépendent de la longueur d'onde. Ces ondes sont divisées en plusieurs types:

• Rayons gamma avec une longueur d'onde allant jusqu'à 0,01 nanomètre (nm).
• rayons X avec une longueur d'onde de 0,01 nm à 10 nm.
• Vagues ultra-violet qui ont une longueur de 10 à 380 nm. Ils ne sont pas visibles à l'œil humain.
• Lumière dans partie visible du spectre avec une longueur d'onde de 380-700 nm.
• Invisible aux humains rayonnement infrarouge avec une longueur d'onde de 700 nm à 1 millimètre.
• Les ondes infrarouges sont suivies de four micro onde, avec une longueur d'onde de 1 millimètre à 1 mètre.
• Le plus long - les ondes radio... Leur longueur commence à partir de 1 mètre.

Cet article concerne le rayonnement électromagnétique, et en particulier la lumière. Dans ce document, nous discuterons de la façon dont la longueur d'onde et la fréquence affectent la lumière, y compris le spectre visible, le rayonnement ultraviolet et infrarouge.

Un rayonnement électromagnétique

Le rayonnement électromagnétique est une énergie dont les propriétés sont à la fois similaires à celles des ondes et des particules. Cette caractéristique est appelée dualité onde-particule. Les ondes électromagnétiques se composent d'une onde magnétique et d'une onde électrique perpendiculaire à celle-ci.

L'énergie du rayonnement électromagnétique est le résultat du mouvement de particules appelées photons. Plus la fréquence des rayonnements est élevée, plus ils sont actifs et plus ils peuvent nuire aux cellules et aux tissus des organismes vivants. En effet, plus la fréquence du rayonnement est élevée, plus ils transportent d'énergie. Une grande énergie leur permet de modifier la structure moléculaire des substances sur lesquelles ils agissent. C'est pourquoi les rayons ultraviolets, rayons X et gamma sont si nocifs pour les animaux et les plantes. Une grande partie de ce rayonnement se trouve dans l'espace. Il est également présent sur Terre, malgré le fait que la couche d'ozone de l'atmosphère autour de la Terre en bloque la majeure partie.

Rayonnement électromagnétique et atmosphère

L'atmosphère terrestre ne transmet le rayonnement électromagnétique qu'à une fréquence spécifique. La plupart des rayons gamma, des rayons X, de la lumière ultraviolette, de certains rayonnements infrarouges et des ondes radio longues sont bloqués par l'atmosphère terrestre. L'atmosphère les absorbe et ne les laisse pas aller plus loin. Une partie des ondes électromagnétiques, en particulier le rayonnement dans la gamme des ondes courtes, est réfléchie par l'ionosphère. Tous les autres rayonnements frappent la surface de la Terre. Dans les couches supérieures de l'atmosphère, c'est-à-dire plus éloignées de la surface de la Terre, il y a plus de rayonnement que dans les couches inférieures. Par conséquent, plus il est haut, plus il est dangereux pour les organismes vivants d'être là sans combinaison de protection.

L'atmosphère transmet une petite quantité de lumière ultraviolette à la Terre et est nocive pour la peau. C'est à cause des rayons ultraviolets que les gens attrapent des coups de soleil et peuvent même avoir un cancer de la peau. En revanche, certains rayons transmis par l'atmosphère sont bénéfiques. Par exemple, les rayons infrarouges qui frappent la surface de la Terre sont utilisés en astronomie - les télescopes infrarouges suivent les rayons infrarouges émis par les objets astronomiques. Plus la surface de la Terre est élevée, plus le rayonnement infrarouge est important. Par conséquent, les télescopes sont souvent installés au sommet des montagnes et à d'autres altitudes. Parfois, ils sont envoyés dans l'espace pour améliorer la visibilité des rayons infrarouges.

Relation entre la fréquence et la longueur d'onde

La fréquence et la longueur d'onde sont inversement proportionnelles l'une à l'autre. Cela signifie que lorsque la longueur d'onde augmente, la fréquence diminue et vice versa. C'est facile à imaginer : si la fréquence des oscillations du processus ondulatoire est élevée, alors le temps entre les oscillations est beaucoup plus court que pour les ondes dont la fréquence d'oscillation est moindre. Si vous imaginez une vague sur le graphique, alors la distance entre ses pics sera d'autant plus petite, plus elle fera d'oscillations sur une certaine période de temps.

Pour déterminer la vitesse de propagation d'une onde dans un milieu, il faut multiplier la fréquence de l'onde par sa longueur. Les ondes électromagnétiques dans le vide se propagent toujours à la même vitesse. Cette vitesse est connue sous le nom de vitesse de la lumière. Il est égal à 299 & nbsp792 & nbsp458 mètres par seconde.

Léger

La lumière visible est constituée d'ondes électromagnétiques de fréquence et de longueur qui déterminent sa couleur.

Longueur d'onde et couleur

La longueur d'onde la plus courte de la lumière visible est de 380 nanomètres. Il est violet, suivi du bleu et du cyan, puis du vert, du jaune, de l'orange et enfin du rouge. La lumière blanche se compose de toutes les couleurs à la fois, c'est-à-dire que les objets blancs reflètent toutes les couleurs. Cela peut être vu avec un prisme. La lumière qui y pénètre est réfractée et alignée dans une bande de couleurs dans le même ordre que dans un arc-en-ciel. Cette séquence va des couleurs avec la longueur d'onde la plus courte à la plus longue. La dépendance de la vitesse de propagation de la lumière dans la matière à la longueur d'onde est appelée dispersion.

Un arc-en-ciel se forme de la même manière. Les gouttelettes d'eau dispersées dans l'atmosphère après la pluie se comportent comme un prisme et réfractent chaque onde. Les couleurs de l'arc-en-ciel sont si importantes que dans de nombreuses langues il existe des mnémoniques, c'est-à-dire une technique pour mémoriser les couleurs de l'arc-en-ciel, si simple que même les enfants peuvent s'en souvenir. De nombreux enfants russophones savent que « Chaque chasseur veut savoir où se trouve le faisan ». Certaines personnes proposent leurs propres mnémoniques, et c'est un exercice particulièrement utile pour les enfants, car lorsqu'ils trouveront leur propre méthode pour se souvenir des couleurs de l'arc-en-ciel, ils s'en souviendront plus rapidement.

La lumière à laquelle l'œil humain est le plus sensible est le vert, avec une longueur d'onde de 555 nm dans les environnements lumineux et de 505 nm dans le crépuscule et l'obscurité. Tous les animaux ne peuvent pas distinguer les couleurs. Chez les chats, par exemple, la vision des couleurs n'est pas développée. D'un autre côté, certains animaux voient les couleurs beaucoup mieux que les humains. Par exemple, certaines espèces voient la lumière ultraviolette et infrarouge.

Réflexion lumineuse

La couleur d'un objet est déterminée par la longueur d'onde de la lumière réfléchie par sa surface. Les objets blancs réfléchissent toutes les ondes du spectre visible, tandis que les noirs, au contraire, absorbent toutes les ondes et ne reflètent rien.

L'un des matériaux naturels avec un coefficient de dispersion élevé est le diamant. Les diamants correctement taillés reflètent la lumière des bords extérieur et intérieur, la réfractant, tout comme un prisme. Dans ce cas, il est important que la majeure partie de cette lumière soit réfléchie vers le haut vers l'œil, et non, par exemple, vers le bas, dans le cadre, où elle n'est pas visible. Grâce à leur dispersion élevée, les diamants brillent très bien au soleil et sous une lumière artificielle. Le verre taillé comme un diamant brille aussi, mais pas autant. En effet, en raison de leur composition chimique, les diamants reflètent bien mieux la lumière que le verre. Les angles utilisés lors de la coupe des diamants sont extrêmement importants car les coins trop pointus ou trop obtus empêchent la lumière de se refléter sur les murs intérieurs ou réfléchissent la lumière dans le cadre, comme indiqué sur l'illustration.

Spectroscopie

L'analyse spectrale ou la spectroscopie est parfois utilisée pour déterminer la composition chimique d'une substance. Cette méthode est particulièrement utile si l'analyse chimique d'une substance ne peut pas être effectuée en travaillant directement avec elle, par exemple lors de la détermination de la composition chimique des étoiles. En connaissant le type de rayonnement électromagnétique qu'un corps absorbe, vous pouvez déterminer en quoi il consiste. La spectroscopie d'absorption, l'une des branches de la spectroscopie, détermine quel rayonnement est absorbé par le corps. Une telle analyse peut être effectuée à distance, elle est donc souvent utilisée en astronomie, ainsi que dans le travail avec des substances toxiques et dangereuses.

Détermination de la présence de rayonnement électromagnétique

La lumière visible, comme tout rayonnement électromagnétique, est de l'énergie. Plus l'énergie est émise, plus il est facile de mesurer ce rayonnement. La quantité d'énergie rayonnée diminue à mesure que la longueur d'onde augmente. La vision est possible précisément parce que les humains et les animaux reconnaissent cette énergie et perçoivent la différence entre les rayonnements de différentes longueurs d'onde. Le rayonnement électromagnétique de différentes longueurs est perçu par l'œil comme des couleurs différentes. Selon ce principe, non seulement les yeux des animaux et des humains fonctionnent, mais également les technologies créées par les humains pour traiter le rayonnement électromagnétique.

Lumière visible

Les humains et les animaux voient un large éventail de rayonnements électromagnétiques. La plupart des gens et des animaux, par exemple, réagissent à lumière visible et certains animaux sont également exposés aux rayons ultraviolets et infrarouges. La capacité de distinguer les couleurs - pas chez tous les animaux - certains ne voient que la différence entre les surfaces claires et sombres. Notre cerveau détermine la couleur de la manière suivante : les photons du rayonnement électromagnétique pénètrent dans l'œil sur la rétine et, en la traversant, excitent les cônes, photorécepteurs de l'œil. En conséquence, un signal est transmis par le système nerveux au cerveau. En plus des cônes, il existe d'autres photorécepteurs dans les yeux, des bâtonnets, mais ils ne sont pas capables de distinguer les couleurs. Leur but est de déterminer la luminosité et l'intensité de la lumière.

Il existe généralement plusieurs types de cônes dans l'œil. Il existe trois types chez l'homme, dont chacun absorbe des photons de lumière dans des longueurs d'onde spécifiques. Lorsqu'ils sont absorbés, une réaction chimique se produit, à la suite de laquelle des impulsions nerveuses contenant des informations sur la longueur d'onde pénètrent dans le cerveau. Ces signaux sont traités par le cortex visuel. C'est la partie du cerveau responsable de la perception du son. Chaque type de cône n'est responsable que des vagues d'une certaine longueur, donc pour obtenir une image complète de la couleur, les informations reçues de tous les cônes sont additionnées.

Certains animaux ont encore plus de types de cônes que les humains. Ainsi, par exemple, chez certaines espèces de poissons et d'oiseaux, il existe de quatre à cinq types. Fait intéressant, certaines femelles animales ont plus de types de cônes que les mâles. Certains oiseaux, comme les mouettes qui attrapent leurs proies dans ou sur l'eau, ont des gouttelettes d'huile jaunes ou rouges à l'intérieur des cônes qui agissent comme un filtre. Cela les aide à voir plus de couleurs. Les yeux des reptiles sont disposés de la même manière.

Lumière infrarouge

Chez les serpents, contrairement aux humains, non seulement les récepteurs visuels, mais aussi les organes sensoriels qui répondent aux rayonnement infrarouge... Ils absorbent l'énergie des rayons infrarouges, c'est-à-dire qu'ils réagissent à la chaleur. Certains appareils, comme les lunettes de vision nocturne, réagissent également à la chaleur générée par l'émetteur infrarouge. De tels dispositifs sont utilisés par les militaires, ainsi que pour assurer la sûreté et la sécurité des locaux et du territoire. Les animaux qui voient la lumière infrarouge, et les appareils qui peuvent la reconnaître, voient non seulement les objets qui sont dans leur champ de vision pour le moment, mais aussi les traces d'objets, d'animaux ou de personnes qui étaient là avant, si trop longtemps. Par exemple, des serpents peuvent être vus si des rongeurs ont creusé un trou dans le sol, et la police qui utilise des appareils de vision nocturne peut voir si des traces d'un crime, comme de l'argent, de la drogue ou autre, ont récemment été cachées dans le sol. Des dispositifs d'enregistrement du rayonnement infrarouge sont utilisés dans les télescopes, ainsi que pour vérifier l'étanchéité des conteneurs et des caméras. Avec leur aide, le lieu de la fuite de chaleur est clairement visible. En médecine, les images infrarouges sont utilisées pour le diagnostic. Dans l'histoire de l'art - pour déterminer ce qui est représenté sous la couche de peinture de finition. Des dispositifs de vision nocturne sont utilisés pour surveiller les locaux.

Lumière ultraviolette

Certains poissons voient lumière ultraviolette... Leurs yeux contiennent des pigments sensibles aux rayons ultraviolets. La peau de poisson contient des zones qui reflètent la lumière ultraviolette qui sont invisibles pour les humains et les autres animaux - qui sont souvent utilisées dans le règne animal pour marquer le sexe des animaux, ainsi qu'à des fins sociales. Certains oiseaux voient également la lumière ultraviolette. Cette compétence est particulièrement importante pendant la saison des amours, lorsque les oiseaux recherchent des partenaires potentiels. Les surfaces de certaines plantes reflètent également bien la lumière ultraviolette, et la capacité de la voir aide à trouver de la nourriture. En plus des poissons et des oiseaux, certains reptiles, tels que les tortues, les lézards et les iguanes verts (photo), voient la lumière ultraviolette.

L'œil humain, comme les yeux des animaux, absorbe la lumière ultraviolette, mais ne peut pas la traiter. Chez l'homme, il détruit les cellules de l'œil, en particulier celles de la cornée et du cristallin. Ceci, à son tour, provoque diverses maladies et même la cécité. Malgré le fait que la lumière ultraviolette soit nocive pour la vision, une petite quantité est nécessaire pour que les humains et les animaux produisent de la vitamine D. Le rayonnement ultraviolet, comme l'infrarouge, est utilisé dans de nombreuses industries, par exemple en médecine pour la désinfection, en astronomie pour l'observation des étoiles et d'autres objets et en chimie pour la solidification de substances liquides, ainsi que pour la visualisation, c'est-à-dire pour créer des diagrammes de la distribution des substances dans un certain espace. À l'aide de la lumière ultraviolette, les billets de banque et les laissez-passer contrefaits sont détectés si des signes doivent être imprimés dessus avec une encre spéciale qui peut être reconnue à l'aide de la lumière ultraviolette. Dans le cas de documents contrefaits, une lampe ultraviolette n'aide pas toujours, car les criminels utilisent parfois le vrai document et le remplacent par une photographie ou d'autres informations, de sorte que les marquages ​​des lampes ultraviolettes restent. Il existe également de nombreuses autres utilisations du rayonnement ultraviolet.

Daltonisme

Certaines personnes sont incapables de distinguer les couleurs en raison de défauts visuels. Ce problème est appelé daltonisme ou daltonisme, du nom de la personne qui a décrit pour la première fois cette caractéristique de la vision. Parfois, les gens ne peuvent voir que les couleurs à une certaine longueur d'onde, et parfois ils ne peuvent pas voir les couleurs du tout. Souvent, la cause est des photorécepteurs sous-développés ou endommagés, mais dans certains cas, le problème est une lésion de la voie du système nerveux, par exemple, dans le cortex visuel du cerveau, où les informations de couleur sont traitées. Dans de nombreux cas, cette condition crée des inconvénients et des problèmes pour les personnes et les animaux, mais parfois l'incapacité à distinguer les couleurs, au contraire, est un avantage. Ceci est confirmé par le fait que, malgré les longues années d'évolution, la vision des couleurs n'est pas développée chez de nombreux animaux. Les personnes et les animaux daltoniens peuvent, par exemple, bien voir le camouflage des autres animaux.

Malgré les avantages du daltonisme, dans la société, cela est considéré comme un problème, et pour les personnes daltoniennes, la route vers certaines professions est fermée. Habituellement, ils ne peuvent pas obtenir tous les droits pour piloter l'avion sans restrictions. Dans de nombreux pays, les permis de conduire de ces personnes sont également soumis à des restrictions et, dans certains cas, ils ne peuvent pas du tout obtenir de permis. Par conséquent, ils ne peuvent pas toujours trouver un emploi où ils doivent conduire une voiture, un avion et d'autres véhicules. Ils trouvent également difficile de trouver du travail où la capacité d'identifier et d'utiliser les couleurs est d'une grande importance. Par exemple, ils ont du mal à devenir designers ou à travailler dans un environnement où la couleur est utilisée comme un signal (par exemple, à propos d'un danger).

Des travaux sont en cours pour créer des conditions plus favorables pour les personnes daltoniennes. Par exemple, il existe des tableaux dans lesquels les couleurs correspondent aux signes, et dans certains pays, ces signes sont utilisés dans les bureaux et les lieux publics avec la couleur. Certains concepteurs n'utilisent pas ou ne limitent pas l'utilisation de la couleur pour transmettre des informations importantes dans leur travail. Au lieu de, ou avec la couleur, ils utilisent la luminosité, le texte et d'autres moyens pour mettre en évidence les informations afin que même les personnes qui ne peuvent pas distinguer les couleurs puissent recevoir pleinement les informations transmises par le concepteur. Dans la plupart des cas, les personnes daltoniennes ne font pas la distinction entre le rouge et le vert, de sorte que les concepteurs remplacent parfois la combinaison « rouge = danger, vert = d'accord » par du rouge et du bleu. La plupart des systèmes d'exploitation vous permettent également de personnaliser les couleurs afin que les personnes daltoniennes puissent tout voir.

La couleur en vision industrielle

La vision industrielle en couleur est une branche en pleine croissance de l'intelligence artificielle. Jusqu'à récemment, la plupart des travaux dans ce domaine se faisaient avec des images monochromes, mais maintenant de plus en plus de laboratoires scientifiques travaillent avec la couleur. Certains algorithmes pour travailler avec des images monochromes sont également utilisés pour le traitement des images en couleur.

Application

La vision industrielle est utilisée dans un certain nombre d'industries, telles que les robots de contrôle, les voitures autonomes et les véhicules aériens sans pilote. Elle est utile dans le domaine de la sécurité, par exemple, pour identifier des personnes et des objets à partir de photographies, pour rechercher des bases de données, pour suivre le mouvement des objets, en fonction de leur couleur, etc. Déterminer l'emplacement des objets en mouvement permet à l'ordinateur de déterminer la direction du regard d'une personne ou de suivre le mouvement des voitures, des personnes, des mains et d'autres objets.

Afin d'identifier correctement les objets inconnus, il est important de connaître leur forme et leurs autres propriétés, mais les informations sur la couleur ne sont pas si importantes. Lorsque vous travaillez avec des objets familiers, au contraire, la couleur aide à les reconnaître plus rapidement. Travailler avec la couleur est également pratique car les informations sur la couleur peuvent être obtenues même à partir d'images à faible résolution. Reconnaître la forme d'un objet, par opposition à la couleur, nécessite une haute résolution. Travailler avec la couleur au lieu de la forme de l'objet peut réduire le temps de traitement de l'image et utiliser moins de ressources informatiques. La couleur aide à reconnaître les objets de même forme et peut également être utilisée comme un signal ou un signe (par exemple, le rouge est un signal de danger). Dans ce cas, vous n'avez pas besoin de reconnaître la forme de ce signe, ni le texte écrit dessus. Il existe de nombreux exemples intéressants d'utilisation de la vision des couleurs sur le site YouTube.

Traitement des informations de couleur

Les photos traitées par l'ordinateur sont soit téléchargées par les utilisateurs, soit prises par l'appareil photo intégré. Le processus de la photographie numérique et de la prise de vue vidéo est bien maîtrisé, mais le traitement de ces images, notamment en couleur, est associé à de nombreuses difficultés, dont beaucoup ne sont pas encore résolues. Cela est dû au fait que la vision des couleurs chez les humains et les animaux est très complexe et qu'il n'est pas facile de créer une vision par ordinateur similaire à la vision humaine. La vision, comme l'ouïe, repose sur l'adaptation à l'environnement. La perception du son dépend non seulement de la fréquence, de la pression acoustique et de la durée du son, mais aussi de la présence ou de l'absence d'autres sons dans l'environnement. Il en va de même pour la vision - la perception de la couleur dépend non seulement de la fréquence et de la longueur d'onde, mais aussi des caractéristiques de l'environnement. Ainsi, par exemple, les couleurs des objets environnants affectent notre perception de la couleur.

D'un point de vue évolutif, de telles adaptations sont nécessaires pour nous aider à nous habituer à notre environnement et cesser de prêter attention aux éléments insignifiants, et diriger toute notre attention sur ce qui change dans l'environnement. Ceci est nécessaire pour faciliter la détection des prédateurs et la recherche de nourriture. Parfois, des illusions d'optique se produisent en raison de cette adaptation. Par exemple, selon la couleur des objets environnants, nous percevons la couleur de deux corps différemment, même lorsqu'ils réfléchissent la lumière avec la même longueur d'onde. L'illustration montre un exemple d'une telle illusion d'optique. Le carré marron en haut de l'image (deuxième rangée, deuxième colonne) apparaît plus clair que le carré marron en bas de l'image (cinquième rangée, deuxième colonne). En fait, leurs couleurs sont les mêmes. Même en sachant cela, nous les percevons toujours comme des couleurs différentes. Étant donné que notre perception de la couleur est si complexe, il est difficile pour les programmeurs de décrire toutes ces nuances dans les algorithmes de vision industrielle. Malgré ces difficultés, nous avons déjà beaucoup accompli dans ce domaine.

Les articles Unit Converter ont été édités et illustrés par Anatoly Zolotkov

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Cette fréquence d'horloge est le paramètre le plus connu. Il est donc nécessaire de traiter spécifiquement ce concept. Aussi, dans le cadre de cet article, nous discuterons comprendre la vitesse d'horloge des processeurs multicœurs, car il y a des nuances intéressantes que tout le monde ne connaît pas et ne prend pas en compte.

Depuis assez longtemps, les développeurs parient sur l'augmentation de la fréquence d'horloge, mais au fil du temps, la "mode" a changé et la plupart des développements sont consacrés à la création d'une architecture plus parfaite, à l'augmentation de la mémoire cache et au développement du multi-cœur. , mais personne non plus n'oublie la fréquence.

Quelle est la vitesse d'horloge du processeur ?

Vous devez d'abord comprendre la définition de "fréquence d'horloge". La vitesse d'horloge nous indique combien le processeur peut effectuer des calculs par unité de temps. Par conséquent, plus la fréquence est élevée, plus le processeur peut effectuer d'opérations par unité de temps. La vitesse d'horloge des processeurs modernes est généralement de 1,0 à 4 GHz. Elle est déterminée en multipliant la fréquence externe ou de base par un certain facteur. Par exemple, un processeur Intel Core i7 920 utilise une fréquence de bus de 133 MHz et un multiplicateur de 20, ce qui donne une vitesse d'horloge de 2660 MHz.

La fréquence du processeur peut être augmentée à la maison en overclockant le processeur. Il existe des modèles spéciaux de processeurs de AMD et Intel, qui se concentrent sur l'overclocking par le fabricant lui-même, par exemple la Black Edition d'AMD et la gamme K-series d'Intel.

Je tiens à préciser que lors de l'achat d'un processeur, la fréquence ne doit pas être un facteur décisif dans votre choix, car seule une partie des performances du processeur en dépend.

Comprendre la vitesse d'horloge (processeurs multicœurs)

De nos jours, il n'y a plus de processeurs monocœur dans presque tous les segments de marché. Eh bien, c'est logique, car l'industrie informatique ne reste pas immobile, mais avance constamment à pas de géant. Par conséquent, vous devez clairement comprendre comment la fréquence est calculée pour les processeurs dotés de deux cœurs ou plus.

En visitant de nombreux forums informatiques, j'ai remarqué qu'il existe une idée fausse commune concernant la compréhension (le calcul) des fréquences des processeurs multicœurs. Immédiatement, je vais donner un exemple de ce raisonnement incorrect : "Il existe un processeur à 4 cœurs avec une fréquence d'horloge de 3 GHz, donc sa fréquence d'horloge totale sera de : 4 x 3 GHz = 12 GHz, n'est-ce pas ?" - Non, pas comme cette.

Je vais essayer d'expliquer pourquoi la fréquence totale du processeur ne peut pas être comprise comme : "le nombre de cœurs N.-É. la fréquence spécifiée".

Laissez-moi vous donner un exemple : « Un piéton marche le long de la route, sa vitesse est de 4 km/h. Ceci est analogue à un processeur monocœur sur N GHz. Mais si 4 piétons marchent le long de la route à une vitesse de 4 km / h, cela est similaire à un processeur à 4 cœurs sur N GHz. Dans le cas des piétons, on ne pense pas que leur vitesse sera de 4x4 = 16 km/h, on dit juste : "4 piétons marchent à une vitesse de 4 km/h"... Pour la même raison, nous n'effectuons aucune opération mathématique avec les fréquences des cœurs du processeur, mais rappelons simplement que le processeur à 4 cœurs est N GHz a quatre cœurs, dont chacun fonctionne à une fréquence N GHz ".

Convertisseur de longueur et de distance Convertisseur de masse Convertisseur de volume et d'aliments Convertisseur de surface Convertisseur de volume et d'unités de recette culinaire Convertisseur de température Convertisseur de pression, de contrainte, de module d'Young Convertisseur d'énergie et de travail Convertisseur de puissance Convertisseur de force Convertisseur de temps Convertisseur de vitesse linéaire Convertisseur d'angle plat Rendement thermique et rendement énergétique Numérique Systèmes de conversion Convertisseur d'informations Mesure de quantité Taux de change Tailles de vêtements et de chaussures pour femmes Tailles de vêtements et de chaussures pour hommes Convertisseur de vitesse et de vitesse angulaire Convertisseur d'accélération Convertisseur d'accélération angulaire Convertisseur de densité Convertisseur de volume spécifique Convertisseur de moment d'inertie Convertisseur de moment de force Convertisseur de couple Valeur calorifique spécifique ( convertisseur de masse) Convertisseur de densité énergétique et de pouvoir calorifique du carburant (volume) Convertisseur de température différentielle Convertisseur de coefficient Coefficient de dilatation thermique Convertisseur de résistance thermique Convertisseur de conductivité thermique Convertisseur de capacité thermique spécifique Convertisseur de puissance d'exposition thermique et de rayonnement Convertisseur de densité de flux thermique Convertisseur de coefficient de transfert thermique Convertisseur de débit volumétrique Convertisseur de débit massique Convertisseur de débit molaire Convertisseur de densité de flux massique Convertisseur de concentration molaire Concentration massique en solution Convertisseur de viscosité absolue) Convertisseur de viscosité cinématique Convertisseur de tension superficielle Convertisseur de perméabilité à la vapeur Convertisseur de densité de flux de vapeur d'eau Convertisseur de niveau sonore Convertisseur de sensibilité de microphone Convertisseur de niveau de pression acoustique (SPL) Convertisseur de niveau de pression sonore avec pression de référence sélectionnable Convertisseur de luminance Convertisseur d'intensité lumineuse Convertisseur d'éclairage Convertisseur de résolution d'infographie Convertisseur de fréquence et de longueur d'onde Puissance optique en dioptries et focale distance Puissance dioptrique et grossissement de l'objectif (×) Convertisseur de charge électrique Convertisseur de densité de charge linéaire Convertisseur de densité de charge de surface Convertisseur de densité de charge en vrac Convertisseur de densité de courant linéaire de courant électrique Convertisseur de densité de courant de surface Convertisseur d'intensité de champ électrique Convertisseur de potentiel et de tension électrostatique Convertisseur de potentiel et de tension électrostatique Résistance électrique convertisseur Convertisseur de résistivité électrique Convertisseur de conductivité électrique Convertisseur de conductivité électrique Capacité électrique Convertisseur d'inductance Convertisseur de calibre de fil américain Niveaux en dBm (dBm ou dBmW), dBV (dBV), watts, etc. unités Convertisseur de force magnétomotrice Convertisseur d'intensité de champ magnétique Convertisseur de flux magnétique Convertisseur d'induction magnétique Rayonnement. Convertisseur de débit de dose absorbé par rayonnement ionisant Radioactivité. Convertisseur de rayonnement de désintégration radioactive. Rayonnement du convertisseur de dose d'exposition. Convertisseur de dose absorbée Convertisseur de préfixe décimal Transfert de données Convertisseur d'unités de typographie et de traitement d'images Convertisseur d'unités de volume de bois Calcul de la masse molaire Tableau périodique des éléments chimiques D. I. Mendeleev

1 mégahertz [MHz] = 1 000 000 hertz [Hz]

Valeur initiale

Valeur convertie

hertz exahertz petahertz terahertz gigahertz mégahertz kilohertz hectohertz décahertz decigertz santigertz millihertz microhertz nanohertz picohertz femtohertz attohertz cycles par seconde longueur d'onde en examètres longueur d'onde en pétamètres longueur d'onde en téramètres longueur d'onde en mégamètres longueur d'onde en mètres en mètres en déca en micromètres longueur d'onde Compton d'un électron longueur d'onde Compton d'un proton longueur d'onde Compton d'un neutron tours par seconde tours par minute tours par heure tours par jour

En savoir plus sur la fréquence et la longueur d'onde

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La fréquence

La fréquence est une quantité qui mesure la fréquence à laquelle un processus périodique particulier se répète. En physique, la fréquence est utilisée pour décrire les propriétés des processus ondulatoires. Fréquence d'onde - le nombre de cycles complets du processus d'onde par unité de temps. L'unité SI de fréquence est le hertz (Hz). Un hertz équivaut à une oscillation par seconde.

Longueur d'onde

Il existe de nombreux types d'ondes dans la nature, des ondes marines induites par le vent aux ondes électromagnétiques. Les propriétés des ondes électromagnétiques dépendent de la longueur d'onde. Ces ondes sont divisées en plusieurs types:

• Rayons gamma avec une longueur d'onde allant jusqu'à 0,01 nanomètre (nm).
• rayons X avec une longueur d'onde de 0,01 nm à 10 nm.
• Vagues ultra-violet qui ont une longueur de 10 à 380 nm. Ils ne sont pas visibles à l'œil humain.
• Lumière dans partie visible du spectre avec une longueur d'onde de 380-700 nm.
• Invisible aux humains rayonnement infrarouge avec une longueur d'onde de 700 nm à 1 millimètre.
• Les ondes infrarouges sont suivies de four micro onde, avec une longueur d'onde de 1 millimètre à 1 mètre.
• Le plus long - les ondes radio... Leur longueur commence à partir de 1 mètre.

Cet article concerne le rayonnement électromagnétique, et en particulier la lumière. Dans ce document, nous discuterons de la façon dont la longueur d'onde et la fréquence affectent la lumière, y compris le spectre visible, le rayonnement ultraviolet et infrarouge.

Un rayonnement électromagnétique

Le rayonnement électromagnétique est une énergie dont les propriétés sont à la fois similaires à celles des ondes et des particules. Cette caractéristique est appelée dualité onde-particule. Les ondes électromagnétiques se composent d'une onde magnétique et d'une onde électrique perpendiculaire à celle-ci.

L'énergie du rayonnement électromagnétique est le résultat du mouvement de particules appelées photons. Plus la fréquence des rayonnements est élevée, plus ils sont actifs et plus ils peuvent nuire aux cellules et aux tissus des organismes vivants. En effet, plus la fréquence du rayonnement est élevée, plus ils transportent d'énergie. Une grande énergie leur permet de modifier la structure moléculaire des substances sur lesquelles ils agissent. C'est pourquoi les rayons ultraviolets, rayons X et gamma sont si nocifs pour les animaux et les plantes. Une grande partie de ce rayonnement se trouve dans l'espace. Il est également présent sur Terre, malgré le fait que la couche d'ozone de l'atmosphère autour de la Terre en bloque la majeure partie.

Rayonnement électromagnétique et atmosphère

L'atmosphère terrestre ne transmet le rayonnement électromagnétique qu'à une fréquence spécifique. La plupart des rayons gamma, des rayons X, de la lumière ultraviolette, de certains rayonnements infrarouges et des ondes radio longues sont bloqués par l'atmosphère terrestre. L'atmosphère les absorbe et ne les laisse pas aller plus loin. Une partie des ondes électromagnétiques, en particulier le rayonnement dans la gamme des ondes courtes, est réfléchie par l'ionosphère. Tous les autres rayonnements frappent la surface de la Terre. Dans les couches supérieures de l'atmosphère, c'est-à-dire plus éloignées de la surface de la Terre, il y a plus de rayonnement que dans les couches inférieures. Par conséquent, plus il est haut, plus il est dangereux pour les organismes vivants d'être là sans combinaison de protection.

L'atmosphère transmet une petite quantité de lumière ultraviolette à la Terre et est nocive pour la peau. C'est à cause des rayons ultraviolets que les gens attrapent des coups de soleil et peuvent même avoir un cancer de la peau. En revanche, certains rayons transmis par l'atmosphère sont bénéfiques. Par exemple, les rayons infrarouges qui frappent la surface de la Terre sont utilisés en astronomie - les télescopes infrarouges suivent les rayons infrarouges émis par les objets astronomiques. Plus la surface de la Terre est élevée, plus le rayonnement infrarouge est important. Par conséquent, les télescopes sont souvent installés au sommet des montagnes et à d'autres altitudes. Parfois, ils sont envoyés dans l'espace pour améliorer la visibilité des rayons infrarouges.

Relation entre la fréquence et la longueur d'onde

La fréquence et la longueur d'onde sont inversement proportionnelles l'une à l'autre. Cela signifie que lorsque la longueur d'onde augmente, la fréquence diminue et vice versa. C'est facile à imaginer : si la fréquence des oscillations du processus ondulatoire est élevée, alors le temps entre les oscillations est beaucoup plus court que pour les ondes dont la fréquence d'oscillation est moindre. Si vous imaginez une vague sur le graphique, alors la distance entre ses pics sera d'autant plus petite, plus elle fera d'oscillations sur une certaine période de temps.

Pour déterminer la vitesse de propagation d'une onde dans un milieu, il faut multiplier la fréquence de l'onde par sa longueur. Les ondes électromagnétiques dans le vide se propagent toujours à la même vitesse. Cette vitesse est connue sous le nom de vitesse de la lumière. Il est égal à 299 & nbsp792 & nbsp458 mètres par seconde.

Léger

La lumière visible est constituée d'ondes électromagnétiques de fréquence et de longueur qui déterminent sa couleur.

Longueur d'onde et couleur

La longueur d'onde la plus courte de la lumière visible est de 380 nanomètres. Il est violet, suivi du bleu et du cyan, puis du vert, du jaune, de l'orange et enfin du rouge. La lumière blanche se compose de toutes les couleurs à la fois, c'est-à-dire que les objets blancs reflètent toutes les couleurs. Cela peut être vu avec un prisme. La lumière qui y pénètre est réfractée et alignée dans une bande de couleurs dans le même ordre que dans un arc-en-ciel. Cette séquence va des couleurs avec la longueur d'onde la plus courte à la plus longue. La dépendance de la vitesse de propagation de la lumière dans la matière à la longueur d'onde est appelée dispersion.

Un arc-en-ciel se forme de la même manière. Les gouttelettes d'eau dispersées dans l'atmosphère après la pluie se comportent comme un prisme et réfractent chaque onde. Les couleurs de l'arc-en-ciel sont si importantes que dans de nombreuses langues il existe des mnémoniques, c'est-à-dire une technique pour mémoriser les couleurs de l'arc-en-ciel, si simple que même les enfants peuvent s'en souvenir. De nombreux enfants russophones savent que « Chaque chasseur veut savoir où se trouve le faisan ». Certaines personnes proposent leurs propres mnémoniques, et c'est un exercice particulièrement utile pour les enfants, car lorsqu'ils trouveront leur propre méthode pour se souvenir des couleurs de l'arc-en-ciel, ils s'en souviendront plus rapidement.

La lumière à laquelle l'œil humain est le plus sensible est le vert, avec une longueur d'onde de 555 nm dans les environnements lumineux et de 505 nm dans le crépuscule et l'obscurité. Tous les animaux ne peuvent pas distinguer les couleurs. Chez les chats, par exemple, la vision des couleurs n'est pas développée. D'un autre côté, certains animaux voient les couleurs beaucoup mieux que les humains. Par exemple, certaines espèces voient la lumière ultraviolette et infrarouge.

Réflexion lumineuse

La couleur d'un objet est déterminée par la longueur d'onde de la lumière réfléchie par sa surface. Les objets blancs réfléchissent toutes les ondes du spectre visible, tandis que les noirs, au contraire, absorbent toutes les ondes et ne reflètent rien.

L'un des matériaux naturels avec un coefficient de dispersion élevé est le diamant. Les diamants correctement taillés reflètent la lumière des bords extérieur et intérieur, la réfractant, tout comme un prisme. Dans ce cas, il est important que la majeure partie de cette lumière soit réfléchie vers le haut vers l'œil, et non, par exemple, vers le bas, dans le cadre, où elle n'est pas visible. Grâce à leur dispersion élevée, les diamants brillent très bien au soleil et sous une lumière artificielle. Le verre taillé comme un diamant brille aussi, mais pas autant. En effet, en raison de leur composition chimique, les diamants reflètent bien mieux la lumière que le verre. Les angles utilisés lors de la coupe des diamants sont extrêmement importants car les coins trop pointus ou trop obtus empêchent la lumière de se refléter sur les murs intérieurs ou réfléchissent la lumière dans le cadre, comme indiqué sur l'illustration.

Spectroscopie

L'analyse spectrale ou la spectroscopie est parfois utilisée pour déterminer la composition chimique d'une substance. Cette méthode est particulièrement utile si l'analyse chimique d'une substance ne peut pas être effectuée en travaillant directement avec elle, par exemple lors de la détermination de la composition chimique des étoiles. En connaissant le type de rayonnement électromagnétique qu'un corps absorbe, vous pouvez déterminer en quoi il consiste. La spectroscopie d'absorption, l'une des branches de la spectroscopie, détermine quel rayonnement est absorbé par le corps. Une telle analyse peut être effectuée à distance, elle est donc souvent utilisée en astronomie, ainsi que dans le travail avec des substances toxiques et dangereuses.

Détermination de la présence de rayonnement électromagnétique

La lumière visible, comme tout rayonnement électromagnétique, est de l'énergie. Plus l'énergie est émise, plus il est facile de mesurer ce rayonnement. La quantité d'énergie rayonnée diminue à mesure que la longueur d'onde augmente. La vision est possible précisément parce que les humains et les animaux reconnaissent cette énergie et perçoivent la différence entre les rayonnements de différentes longueurs d'onde. Le rayonnement électromagnétique de différentes longueurs est perçu par l'œil comme des couleurs différentes. Selon ce principe, non seulement les yeux des animaux et des humains fonctionnent, mais également les technologies créées par les humains pour traiter le rayonnement électromagnétique.

Lumière visible

Les humains et les animaux voient un large éventail de rayonnements électromagnétiques. La plupart des gens et des animaux, par exemple, réagissent à lumière visible et certains animaux sont également exposés aux rayons ultraviolets et infrarouges. La capacité de distinguer les couleurs - pas chez tous les animaux - certains ne voient que la différence entre les surfaces claires et sombres. Notre cerveau détermine la couleur de la manière suivante : les photons du rayonnement électromagnétique pénètrent dans l'œil sur la rétine et, en la traversant, excitent les cônes, photorécepteurs de l'œil. En conséquence, un signal est transmis par le système nerveux au cerveau. En plus des cônes, il existe d'autres photorécepteurs dans les yeux, des bâtonnets, mais ils ne sont pas capables de distinguer les couleurs. Leur but est de déterminer la luminosité et l'intensité de la lumière.

Il existe généralement plusieurs types de cônes dans l'œil. Il existe trois types chez l'homme, dont chacun absorbe des photons de lumière dans des longueurs d'onde spécifiques. Lorsqu'ils sont absorbés, une réaction chimique se produit, à la suite de laquelle des impulsions nerveuses contenant des informations sur la longueur d'onde pénètrent dans le cerveau. Ces signaux sont traités par le cortex visuel. C'est la partie du cerveau responsable de la perception du son. Chaque type de cône n'est responsable que des vagues d'une certaine longueur, donc pour obtenir une image complète de la couleur, les informations reçues de tous les cônes sont additionnées.

Certains animaux ont encore plus de types de cônes que les humains. Ainsi, par exemple, chez certaines espèces de poissons et d'oiseaux, il existe de quatre à cinq types. Fait intéressant, certaines femelles animales ont plus de types de cônes que les mâles. Certains oiseaux, comme les mouettes qui attrapent leurs proies dans ou sur l'eau, ont des gouttelettes d'huile jaunes ou rouges à l'intérieur des cônes qui agissent comme un filtre. Cela les aide à voir plus de couleurs. Les yeux des reptiles sont disposés de la même manière.

Lumière infrarouge

Chez les serpents, contrairement aux humains, non seulement les récepteurs visuels, mais aussi les organes sensoriels qui répondent aux rayonnement infrarouge... Ils absorbent l'énergie des rayons infrarouges, c'est-à-dire qu'ils réagissent à la chaleur. Certains appareils, comme les lunettes de vision nocturne, réagissent également à la chaleur générée par l'émetteur infrarouge. De tels dispositifs sont utilisés par les militaires, ainsi que pour assurer la sûreté et la sécurité des locaux et du territoire. Les animaux qui voient la lumière infrarouge, et les appareils qui peuvent la reconnaître, voient non seulement les objets qui sont dans leur champ de vision pour le moment, mais aussi les traces d'objets, d'animaux ou de personnes qui étaient là avant, si trop longtemps. Par exemple, des serpents peuvent être vus si des rongeurs ont creusé un trou dans le sol, et la police qui utilise des appareils de vision nocturne peut voir si des traces d'un crime, comme de l'argent, de la drogue ou autre, ont récemment été cachées dans le sol. Des dispositifs d'enregistrement du rayonnement infrarouge sont utilisés dans les télescopes, ainsi que pour vérifier l'étanchéité des conteneurs et des caméras. Avec leur aide, le lieu de la fuite de chaleur est clairement visible. En médecine, les images infrarouges sont utilisées pour le diagnostic. Dans l'histoire de l'art - pour déterminer ce qui est représenté sous la couche de peinture de finition. Des dispositifs de vision nocturne sont utilisés pour surveiller les locaux.

Lumière ultraviolette

Certains poissons voient lumière ultraviolette... Leurs yeux contiennent des pigments sensibles aux rayons ultraviolets. La peau de poisson contient des zones qui reflètent la lumière ultraviolette qui sont invisibles pour les humains et les autres animaux - qui sont souvent utilisées dans le règne animal pour marquer le sexe des animaux, ainsi qu'à des fins sociales. Certains oiseaux voient également la lumière ultraviolette. Cette compétence est particulièrement importante pendant la saison des amours, lorsque les oiseaux recherchent des partenaires potentiels. Les surfaces de certaines plantes reflètent également bien la lumière ultraviolette, et la capacité de la voir aide à trouver de la nourriture. En plus des poissons et des oiseaux, certains reptiles, tels que les tortues, les lézards et les iguanes verts (photo), voient la lumière ultraviolette.

L'œil humain, comme les yeux des animaux, absorbe la lumière ultraviolette, mais ne peut pas la traiter. Chez l'homme, il détruit les cellules de l'œil, en particulier celles de la cornée et du cristallin. Ceci, à son tour, provoque diverses maladies et même la cécité. Malgré le fait que la lumière ultraviolette soit nocive pour la vision, une petite quantité est nécessaire pour que les humains et les animaux produisent de la vitamine D. Le rayonnement ultraviolet, comme l'infrarouge, est utilisé dans de nombreuses industries, par exemple en médecine pour la désinfection, en astronomie pour l'observation des étoiles et d'autres objets et en chimie pour la solidification de substances liquides, ainsi que pour la visualisation, c'est-à-dire pour créer des diagrammes de la distribution des substances dans un certain espace. À l'aide de la lumière ultraviolette, les billets de banque et les laissez-passer contrefaits sont détectés si des signes doivent être imprimés dessus avec une encre spéciale qui peut être reconnue à l'aide de la lumière ultraviolette. Dans le cas de documents contrefaits, une lampe ultraviolette n'aide pas toujours, car les criminels utilisent parfois le vrai document et le remplacent par une photographie ou d'autres informations, de sorte que les marquages ​​des lampes ultraviolettes restent. Il existe également de nombreuses autres utilisations du rayonnement ultraviolet.

Daltonisme

Certaines personnes sont incapables de distinguer les couleurs en raison de défauts visuels. Ce problème est appelé daltonisme ou daltonisme, du nom de la personne qui a décrit pour la première fois cette caractéristique de la vision. Parfois, les gens ne peuvent voir que les couleurs à une certaine longueur d'onde, et parfois ils ne peuvent pas voir les couleurs du tout. Souvent, la cause est des photorécepteurs sous-développés ou endommagés, mais dans certains cas, le problème est une lésion de la voie du système nerveux, par exemple, dans le cortex visuel du cerveau, où les informations de couleur sont traitées. Dans de nombreux cas, cette condition crée des inconvénients et des problèmes pour les personnes et les animaux, mais parfois l'incapacité à distinguer les couleurs, au contraire, est un avantage. Ceci est confirmé par le fait que, malgré les longues années d'évolution, la vision des couleurs n'est pas développée chez de nombreux animaux. Les personnes et les animaux daltoniens peuvent, par exemple, bien voir le camouflage des autres animaux.

Malgré les avantages du daltonisme, dans la société, cela est considéré comme un problème, et pour les personnes daltoniennes, la route vers certaines professions est fermée. Habituellement, ils ne peuvent pas obtenir tous les droits pour piloter l'avion sans restrictions. Dans de nombreux pays, les permis de conduire de ces personnes sont également soumis à des restrictions et, dans certains cas, ils ne peuvent pas du tout obtenir de permis. Par conséquent, ils ne peuvent pas toujours trouver un emploi où ils doivent conduire une voiture, un avion et d'autres véhicules. Ils trouvent également difficile de trouver du travail où la capacité d'identifier et d'utiliser les couleurs est d'une grande importance. Par exemple, ils ont du mal à devenir designers ou à travailler dans un environnement où la couleur est utilisée comme un signal (par exemple, à propos d'un danger).

Des travaux sont en cours pour créer des conditions plus favorables pour les personnes daltoniennes. Par exemple, il existe des tableaux dans lesquels les couleurs correspondent aux signes, et dans certains pays, ces signes sont utilisés dans les bureaux et les lieux publics avec la couleur. Certains concepteurs n'utilisent pas ou ne limitent pas l'utilisation de la couleur pour transmettre des informations importantes dans leur travail. Au lieu de, ou avec la couleur, ils utilisent la luminosité, le texte et d'autres moyens pour mettre en évidence les informations afin que même les personnes qui ne peuvent pas distinguer les couleurs puissent recevoir pleinement les informations transmises par le concepteur. Dans la plupart des cas, les personnes daltoniennes ne font pas la distinction entre le rouge et le vert, de sorte que les concepteurs remplacent parfois la combinaison « rouge = danger, vert = d'accord » par du rouge et du bleu. La plupart des systèmes d'exploitation vous permettent également de personnaliser les couleurs afin que les personnes daltoniennes puissent tout voir.

La couleur en vision industrielle

La vision industrielle en couleur est une branche en pleine croissance de l'intelligence artificielle. Jusqu'à récemment, la plupart des travaux dans ce domaine se faisaient avec des images monochromes, mais maintenant de plus en plus de laboratoires scientifiques travaillent avec la couleur. Certains algorithmes pour travailler avec des images monochromes sont également utilisés pour le traitement des images en couleur.

Application

La vision industrielle est utilisée dans un certain nombre d'industries, telles que les robots de contrôle, les voitures autonomes et les véhicules aériens sans pilote. Elle est utile dans le domaine de la sécurité, par exemple, pour identifier des personnes et des objets à partir de photographies, pour rechercher des bases de données, pour suivre le mouvement des objets, en fonction de leur couleur, etc. Déterminer l'emplacement des objets en mouvement permet à l'ordinateur de déterminer la direction du regard d'une personne ou de suivre le mouvement des voitures, des personnes, des mains et d'autres objets.

Afin d'identifier correctement les objets inconnus, il est important de connaître leur forme et leurs autres propriétés, mais les informations sur la couleur ne sont pas si importantes. Lorsque vous travaillez avec des objets familiers, au contraire, la couleur aide à les reconnaître plus rapidement. Travailler avec la couleur est également pratique car les informations sur la couleur peuvent être obtenues même à partir d'images à faible résolution. Reconnaître la forme d'un objet, par opposition à la couleur, nécessite une haute résolution. Travailler avec la couleur au lieu de la forme de l'objet peut réduire le temps de traitement de l'image et utiliser moins de ressources informatiques. La couleur aide à reconnaître les objets de même forme et peut également être utilisée comme un signal ou un signe (par exemple, le rouge est un signal de danger). Dans ce cas, vous n'avez pas besoin de reconnaître la forme de ce signe, ni le texte écrit dessus. Il existe de nombreux exemples intéressants d'utilisation de la vision des couleurs sur le site YouTube.

Traitement des informations de couleur

Les photos traitées par l'ordinateur sont soit téléchargées par les utilisateurs, soit prises par l'appareil photo intégré. Le processus de la photographie numérique et de la prise de vue vidéo est bien maîtrisé, mais le traitement de ces images, notamment en couleur, est associé à de nombreuses difficultés, dont beaucoup ne sont pas encore résolues. Cela est dû au fait que la vision des couleurs chez les humains et les animaux est très complexe et qu'il n'est pas facile de créer une vision par ordinateur similaire à la vision humaine. La vision, comme l'ouïe, repose sur l'adaptation à l'environnement. La perception du son dépend non seulement de la fréquence, de la pression acoustique et de la durée du son, mais aussi de la présence ou de l'absence d'autres sons dans l'environnement. Il en va de même pour la vision - la perception de la couleur dépend non seulement de la fréquence et de la longueur d'onde, mais aussi des caractéristiques de l'environnement. Ainsi, par exemple, les couleurs des objets environnants affectent notre perception de la couleur.

D'un point de vue évolutif, de telles adaptations sont nécessaires pour nous aider à nous habituer à notre environnement et cesser de prêter attention aux éléments insignifiants, et diriger toute notre attention sur ce qui change dans l'environnement. Ceci est nécessaire pour faciliter la détection des prédateurs et la recherche de nourriture. Parfois, des illusions d'optique se produisent en raison de cette adaptation. Par exemple, selon la couleur des objets environnants, nous percevons la couleur de deux corps différemment, même lorsqu'ils réfléchissent la lumière avec la même longueur d'onde. L'illustration montre un exemple d'une telle illusion d'optique. Le carré marron en haut de l'image (deuxième rangée, deuxième colonne) apparaît plus clair que le carré marron en bas de l'image (cinquième rangée, deuxième colonne). En fait, leurs couleurs sont les mêmes. Même en sachant cela, nous les percevons toujours comme des couleurs différentes. Étant donné que notre perception de la couleur est si complexe, il est difficile pour les programmeurs de décrire toutes ces nuances dans les algorithmes de vision industrielle. Malgré ces difficultés, nous avons déjà beaucoup accompli dans ce domaine.

Les articles Unit Converter ont été édités et illustrés par Anatoly Zolotkov

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1 hertz [Hz] = 1 cycle par seconde [cycles / s]

Valeur initiale

Valeur convertie

hertz exahertz petahertz terahertz gigahertz mégahertz kilohertz hectohertz décahertz decigertz santigertz millihertz microhertz nanohertz picohertz femtohertz attohertz cycles par seconde longueur d'onde en examètres longueur d'onde en pétamètres longueur d'onde en téramètres longueur d'onde en mégamètres longueur d'onde en mètres en mètres en déca en micromètres longueur d'onde Compton d'un électron longueur d'onde Compton d'un proton longueur d'onde Compton d'un neutron tours par seconde tours par minute tours par heure tours par jour

En savoir plus sur la fréquence et la longueur d'onde

informations générales

La fréquence

La fréquence est une quantité qui mesure la fréquence à laquelle un processus périodique particulier se répète. En physique, la fréquence est utilisée pour décrire les propriétés des processus ondulatoires. Fréquence d'onde - le nombre de cycles complets du processus d'onde par unité de temps. L'unité SI de fréquence est le hertz (Hz). Un hertz équivaut à une oscillation par seconde.

Longueur d'onde

Il existe de nombreux types d'ondes dans la nature, des ondes marines induites par le vent aux ondes électromagnétiques. Les propriétés des ondes électromagnétiques dépendent de la longueur d'onde. Ces ondes sont divisées en plusieurs types:

• Rayons gamma avec une longueur d'onde allant jusqu'à 0,01 nanomètre (nm).
• rayons X avec une longueur d'onde de 0,01 nm à 10 nm.
• Vagues ultra-violet qui ont une longueur de 10 à 380 nm. Ils ne sont pas visibles à l'œil humain.
• Lumière dans partie visible du spectre avec une longueur d'onde de 380-700 nm.
• Invisible aux humains rayonnement infrarouge avec une longueur d'onde de 700 nm à 1 millimètre.
• Les ondes infrarouges sont suivies de four micro onde, avec une longueur d'onde de 1 millimètre à 1 mètre.
• Le plus long - les ondes radio... Leur longueur commence à partir de 1 mètre.

Cet article concerne le rayonnement électromagnétique, et en particulier la lumière. Dans ce document, nous discuterons de la façon dont la longueur d'onde et la fréquence affectent la lumière, y compris le spectre visible, le rayonnement ultraviolet et infrarouge.

Un rayonnement électromagnétique

Le rayonnement électromagnétique est une énergie dont les propriétés sont à la fois similaires à celles des ondes et des particules. Cette caractéristique est appelée dualité onde-particule. Les ondes électromagnétiques se composent d'une onde magnétique et d'une onde électrique perpendiculaire à celle-ci.

L'énergie du rayonnement électromagnétique est le résultat du mouvement de particules appelées photons. Plus la fréquence des rayonnements est élevée, plus ils sont actifs et plus ils peuvent nuire aux cellules et aux tissus des organismes vivants. En effet, plus la fréquence du rayonnement est élevée, plus ils transportent d'énergie. Une grande énergie leur permet de modifier la structure moléculaire des substances sur lesquelles ils agissent. C'est pourquoi les rayons ultraviolets, rayons X et gamma sont si nocifs pour les animaux et les plantes. Une grande partie de ce rayonnement se trouve dans l'espace. Il est également présent sur Terre, malgré le fait que la couche d'ozone de l'atmosphère autour de la Terre en bloque la majeure partie.

Rayonnement électromagnétique et atmosphère

L'atmosphère terrestre ne transmet le rayonnement électromagnétique qu'à une fréquence spécifique. La plupart des rayons gamma, des rayons X, de la lumière ultraviolette, de certains rayonnements infrarouges et des ondes radio longues sont bloqués par l'atmosphère terrestre. L'atmosphère les absorbe et ne les laisse pas aller plus loin. Une partie des ondes électromagnétiques, en particulier le rayonnement dans la gamme des ondes courtes, est réfléchie par l'ionosphère. Tous les autres rayonnements frappent la surface de la Terre. Dans les couches supérieures de l'atmosphère, c'est-à-dire plus éloignées de la surface de la Terre, il y a plus de rayonnement que dans les couches inférieures. Par conséquent, plus il est haut, plus il est dangereux pour les organismes vivants d'être là sans combinaison de protection.

L'atmosphère transmet une petite quantité de lumière ultraviolette à la Terre et est nocive pour la peau. C'est à cause des rayons ultraviolets que les gens attrapent des coups de soleil et peuvent même avoir un cancer de la peau. En revanche, certains rayons transmis par l'atmosphère sont bénéfiques. Par exemple, les rayons infrarouges qui frappent la surface de la Terre sont utilisés en astronomie - les télescopes infrarouges suivent les rayons infrarouges émis par les objets astronomiques. Plus la surface de la Terre est élevée, plus le rayonnement infrarouge est important. Par conséquent, les télescopes sont souvent installés au sommet des montagnes et à d'autres altitudes. Parfois, ils sont envoyés dans l'espace pour améliorer la visibilité des rayons infrarouges.

Relation entre la fréquence et la longueur d'onde

La fréquence et la longueur d'onde sont inversement proportionnelles l'une à l'autre. Cela signifie que lorsque la longueur d'onde augmente, la fréquence diminue et vice versa. C'est facile à imaginer : si la fréquence des oscillations du processus ondulatoire est élevée, alors le temps entre les oscillations est beaucoup plus court que pour les ondes dont la fréquence d'oscillation est moindre. Si vous imaginez une vague sur le graphique, alors la distance entre ses pics sera d'autant plus petite, plus elle fera d'oscillations sur une certaine période de temps.

Pour déterminer la vitesse de propagation d'une onde dans un milieu, il faut multiplier la fréquence de l'onde par sa longueur. Les ondes électromagnétiques dans le vide se propagent toujours à la même vitesse. Cette vitesse est connue sous le nom de vitesse de la lumière. Il est égal à 299 & nbsp792 & nbsp458 mètres par seconde.

Léger

La lumière visible est constituée d'ondes électromagnétiques de fréquence et de longueur qui déterminent sa couleur.

Longueur d'onde et couleur

La longueur d'onde la plus courte de la lumière visible est de 380 nanomètres. Il est violet, suivi du bleu et du cyan, puis du vert, du jaune, de l'orange et enfin du rouge. La lumière blanche se compose de toutes les couleurs à la fois, c'est-à-dire que les objets blancs reflètent toutes les couleurs. Cela peut être vu avec un prisme. La lumière qui y pénètre est réfractée et alignée dans une bande de couleurs dans le même ordre que dans un arc-en-ciel. Cette séquence va des couleurs avec la longueur d'onde la plus courte à la plus longue. La dépendance de la vitesse de propagation de la lumière dans la matière à la longueur d'onde est appelée dispersion.

Un arc-en-ciel se forme de la même manière. Les gouttelettes d'eau dispersées dans l'atmosphère après la pluie se comportent comme un prisme et réfractent chaque onde. Les couleurs de l'arc-en-ciel sont si importantes que dans de nombreuses langues il existe des mnémoniques, c'est-à-dire une technique pour mémoriser les couleurs de l'arc-en-ciel, si simple que même les enfants peuvent s'en souvenir. De nombreux enfants russophones savent que « Chaque chasseur veut savoir où se trouve le faisan ». Certaines personnes proposent leurs propres mnémoniques, et c'est un exercice particulièrement utile pour les enfants, car lorsqu'ils trouveront leur propre méthode pour se souvenir des couleurs de l'arc-en-ciel, ils s'en souviendront plus rapidement.

La lumière à laquelle l'œil humain est le plus sensible est le vert, avec une longueur d'onde de 555 nm dans les environnements lumineux et de 505 nm dans le crépuscule et l'obscurité. Tous les animaux ne peuvent pas distinguer les couleurs. Chez les chats, par exemple, la vision des couleurs n'est pas développée. D'un autre côté, certains animaux voient les couleurs beaucoup mieux que les humains. Par exemple, certaines espèces voient la lumière ultraviolette et infrarouge.

Réflexion lumineuse

La couleur d'un objet est déterminée par la longueur d'onde de la lumière réfléchie par sa surface. Les objets blancs réfléchissent toutes les ondes du spectre visible, tandis que les noirs, au contraire, absorbent toutes les ondes et ne reflètent rien.

L'un des matériaux naturels avec un coefficient de dispersion élevé est le diamant. Les diamants correctement taillés reflètent la lumière des bords extérieur et intérieur, la réfractant, tout comme un prisme. Dans ce cas, il est important que la majeure partie de cette lumière soit réfléchie vers le haut vers l'œil, et non, par exemple, vers le bas, dans le cadre, où elle n'est pas visible. Grâce à leur dispersion élevée, les diamants brillent très bien au soleil et sous une lumière artificielle. Le verre taillé comme un diamant brille aussi, mais pas autant. En effet, en raison de leur composition chimique, les diamants reflètent bien mieux la lumière que le verre. Les angles utilisés lors de la coupe des diamants sont extrêmement importants car les coins trop pointus ou trop obtus empêchent la lumière de se refléter sur les murs intérieurs ou réfléchissent la lumière dans le cadre, comme indiqué sur l'illustration.

Spectroscopie

L'analyse spectrale ou la spectroscopie est parfois utilisée pour déterminer la composition chimique d'une substance. Cette méthode est particulièrement utile si l'analyse chimique d'une substance ne peut pas être effectuée en travaillant directement avec elle, par exemple lors de la détermination de la composition chimique des étoiles. En connaissant le type de rayonnement électromagnétique qu'un corps absorbe, vous pouvez déterminer en quoi il consiste. La spectroscopie d'absorption, l'une des branches de la spectroscopie, détermine quel rayonnement est absorbé par le corps. Une telle analyse peut être effectuée à distance, elle est donc souvent utilisée en astronomie, ainsi que dans le travail avec des substances toxiques et dangereuses.

Détermination de la présence de rayonnement électromagnétique

La lumière visible, comme tout rayonnement électromagnétique, est de l'énergie. Plus l'énergie est émise, plus il est facile de mesurer ce rayonnement. La quantité d'énergie rayonnée diminue à mesure que la longueur d'onde augmente. La vision est possible précisément parce que les humains et les animaux reconnaissent cette énergie et perçoivent la différence entre les rayonnements de différentes longueurs d'onde. Le rayonnement électromagnétique de différentes longueurs est perçu par l'œil comme des couleurs différentes. Selon ce principe, non seulement les yeux des animaux et des humains fonctionnent, mais également les technologies créées par les humains pour traiter le rayonnement électromagnétique.

Lumière visible

Les humains et les animaux voient un large éventail de rayonnements électromagnétiques. La plupart des gens et des animaux, par exemple, réagissent à lumière visible et certains animaux sont également exposés aux rayons ultraviolets et infrarouges. La capacité de distinguer les couleurs - pas chez tous les animaux - certains ne voient que la différence entre les surfaces claires et sombres. Notre cerveau détermine la couleur de la manière suivante : les photons du rayonnement électromagnétique pénètrent dans l'œil sur la rétine et, en la traversant, excitent les cônes, photorécepteurs de l'œil. En conséquence, un signal est transmis par le système nerveux au cerveau. En plus des cônes, il existe d'autres photorécepteurs dans les yeux, des bâtonnets, mais ils ne sont pas capables de distinguer les couleurs. Leur but est de déterminer la luminosité et l'intensité de la lumière.

Il existe généralement plusieurs types de cônes dans l'œil. Il existe trois types chez l'homme, dont chacun absorbe des photons de lumière dans des longueurs d'onde spécifiques. Lorsqu'ils sont absorbés, une réaction chimique se produit, à la suite de laquelle des impulsions nerveuses contenant des informations sur la longueur d'onde pénètrent dans le cerveau. Ces signaux sont traités par le cortex visuel. C'est la partie du cerveau responsable de la perception du son. Chaque type de cône n'est responsable que des vagues d'une certaine longueur, donc pour obtenir une image complète de la couleur, les informations reçues de tous les cônes sont additionnées.

Certains animaux ont encore plus de types de cônes que les humains. Ainsi, par exemple, chez certaines espèces de poissons et d'oiseaux, il existe de quatre à cinq types. Fait intéressant, certaines femelles animales ont plus de types de cônes que les mâles. Certains oiseaux, comme les mouettes qui attrapent leurs proies dans ou sur l'eau, ont des gouttelettes d'huile jaunes ou rouges à l'intérieur des cônes qui agissent comme un filtre. Cela les aide à voir plus de couleurs. Les yeux des reptiles sont disposés de la même manière.

Lumière infrarouge

Chez les serpents, contrairement aux humains, non seulement les récepteurs visuels, mais aussi les organes sensoriels qui répondent aux rayonnement infrarouge... Ils absorbent l'énergie des rayons infrarouges, c'est-à-dire qu'ils réagissent à la chaleur. Certains appareils, comme les lunettes de vision nocturne, réagissent également à la chaleur générée par l'émetteur infrarouge. De tels dispositifs sont utilisés par les militaires, ainsi que pour assurer la sûreté et la sécurité des locaux et du territoire. Les animaux qui voient la lumière infrarouge, et les appareils qui peuvent la reconnaître, voient non seulement les objets qui sont dans leur champ de vision pour le moment, mais aussi les traces d'objets, d'animaux ou de personnes qui étaient là avant, si trop longtemps. Par exemple, des serpents peuvent être vus si des rongeurs ont creusé un trou dans le sol, et la police qui utilise des appareils de vision nocturne peut voir si des traces d'un crime, comme de l'argent, de la drogue ou autre, ont récemment été cachées dans le sol. Des dispositifs d'enregistrement du rayonnement infrarouge sont utilisés dans les télescopes, ainsi que pour vérifier l'étanchéité des conteneurs et des caméras. Avec leur aide, le lieu de la fuite de chaleur est clairement visible. En médecine, les images infrarouges sont utilisées pour le diagnostic. Dans l'histoire de l'art - pour déterminer ce qui est représenté sous la couche de peinture de finition. Des dispositifs de vision nocturne sont utilisés pour surveiller les locaux.

Lumière ultraviolette

Certains poissons voient lumière ultraviolette... Leurs yeux contiennent des pigments sensibles aux rayons ultraviolets. La peau de poisson contient des zones qui reflètent la lumière ultraviolette qui sont invisibles pour les humains et les autres animaux - qui sont souvent utilisées dans le règne animal pour marquer le sexe des animaux, ainsi qu'à des fins sociales. Certains oiseaux voient également la lumière ultraviolette. Cette compétence est particulièrement importante pendant la saison des amours, lorsque les oiseaux recherchent des partenaires potentiels. Les surfaces de certaines plantes reflètent également bien la lumière ultraviolette, et la capacité de la voir aide à trouver de la nourriture. En plus des poissons et des oiseaux, certains reptiles, tels que les tortues, les lézards et les iguanes verts (photo), voient la lumière ultraviolette.

L'œil humain, comme les yeux des animaux, absorbe la lumière ultraviolette, mais ne peut pas la traiter. Chez l'homme, il détruit les cellules de l'œil, en particulier celles de la cornée et du cristallin. Ceci, à son tour, provoque diverses maladies et même la cécité. Malgré le fait que la lumière ultraviolette soit nocive pour la vision, une petite quantité est nécessaire pour que les humains et les animaux produisent de la vitamine D. Le rayonnement ultraviolet, comme l'infrarouge, est utilisé dans de nombreuses industries, par exemple en médecine pour la désinfection, en astronomie pour l'observation des étoiles et d'autres objets et en chimie pour la solidification de substances liquides, ainsi que pour la visualisation, c'est-à-dire pour créer des diagrammes de la distribution des substances dans un certain espace. À l'aide de la lumière ultraviolette, les billets de banque et les laissez-passer contrefaits sont détectés si des signes doivent être imprimés dessus avec une encre spéciale qui peut être reconnue à l'aide de la lumière ultraviolette. Dans le cas de documents contrefaits, une lampe ultraviolette n'aide pas toujours, car les criminels utilisent parfois le vrai document et le remplacent par une photographie ou d'autres informations, de sorte que les marquages ​​des lampes ultraviolettes restent. Il existe également de nombreuses autres utilisations du rayonnement ultraviolet.

Daltonisme

Certaines personnes sont incapables de distinguer les couleurs en raison de défauts visuels. Ce problème est appelé daltonisme ou daltonisme, du nom de la personne qui a décrit pour la première fois cette caractéristique de la vision. Parfois, les gens ne peuvent voir que les couleurs à une certaine longueur d'onde, et parfois ils ne peuvent pas voir les couleurs du tout. Souvent, la cause est des photorécepteurs sous-développés ou endommagés, mais dans certains cas, le problème est une lésion de la voie du système nerveux, par exemple, dans le cortex visuel du cerveau, où les informations de couleur sont traitées. Dans de nombreux cas, cette condition crée des inconvénients et des problèmes pour les personnes et les animaux, mais parfois l'incapacité à distinguer les couleurs, au contraire, est un avantage. Ceci est confirmé par le fait que, malgré les longues années d'évolution, la vision des couleurs n'est pas développée chez de nombreux animaux. Les personnes et les animaux daltoniens peuvent, par exemple, bien voir le camouflage des autres animaux.

Malgré les avantages du daltonisme, dans la société, cela est considéré comme un problème, et pour les personnes daltoniennes, la route vers certaines professions est fermée. Habituellement, ils ne peuvent pas obtenir tous les droits pour piloter l'avion sans restrictions. Dans de nombreux pays, les permis de conduire de ces personnes sont également soumis à des restrictions et, dans certains cas, ils ne peuvent pas du tout obtenir de permis. Par conséquent, ils ne peuvent pas toujours trouver un emploi où ils doivent conduire une voiture, un avion et d'autres véhicules. Ils trouvent également difficile de trouver du travail où la capacité d'identifier et d'utiliser les couleurs est d'une grande importance. Par exemple, ils ont du mal à devenir designers ou à travailler dans un environnement où la couleur est utilisée comme un signal (par exemple, à propos d'un danger).

Des travaux sont en cours pour créer des conditions plus favorables pour les personnes daltoniennes. Par exemple, il existe des tableaux dans lesquels les couleurs correspondent aux signes, et dans certains pays, ces signes sont utilisés dans les bureaux et les lieux publics avec la couleur. Certains concepteurs n'utilisent pas ou ne limitent pas l'utilisation de la couleur pour transmettre des informations importantes dans leur travail. Au lieu de, ou avec la couleur, ils utilisent la luminosité, le texte et d'autres moyens pour mettre en évidence les informations afin que même les personnes qui ne peuvent pas distinguer les couleurs puissent recevoir pleinement les informations transmises par le concepteur. Dans la plupart des cas, les personnes daltoniennes ne font pas la distinction entre le rouge et le vert, de sorte que les concepteurs remplacent parfois la combinaison « rouge = danger, vert = d'accord » par du rouge et du bleu. La plupart des systèmes d'exploitation vous permettent également de personnaliser les couleurs afin que les personnes daltoniennes puissent tout voir.

La couleur en vision industrielle

La vision industrielle en couleur est une branche en pleine croissance de l'intelligence artificielle. Jusqu'à récemment, la plupart des travaux dans ce domaine se faisaient avec des images monochromes, mais maintenant de plus en plus de laboratoires scientifiques travaillent avec la couleur. Certains algorithmes pour travailler avec des images monochromes sont également utilisés pour le traitement des images en couleur.

Application

La vision industrielle est utilisée dans un certain nombre d'industries, telles que les robots de contrôle, les voitures autonomes et les véhicules aériens sans pilote. Elle est utile dans le domaine de la sécurité, par exemple, pour identifier des personnes et des objets à partir de photographies, pour rechercher des bases de données, pour suivre le mouvement des objets, en fonction de leur couleur, etc. Déterminer l'emplacement des objets en mouvement permet à l'ordinateur de déterminer la direction du regard d'une personne ou de suivre le mouvement des voitures, des personnes, des mains et d'autres objets.

Afin d'identifier correctement les objets inconnus, il est important de connaître leur forme et leurs autres propriétés, mais les informations sur la couleur ne sont pas si importantes. Lorsque vous travaillez avec des objets familiers, au contraire, la couleur aide à les reconnaître plus rapidement. Travailler avec la couleur est également pratique car les informations sur la couleur peuvent être obtenues même à partir d'images à faible résolution. Reconnaître la forme d'un objet, par opposition à la couleur, nécessite une haute résolution. Travailler avec la couleur au lieu de la forme de l'objet peut réduire le temps de traitement de l'image et utiliser moins de ressources informatiques. La couleur aide à reconnaître les objets de même forme et peut également être utilisée comme un signal ou un signe (par exemple, le rouge est un signal de danger). Dans ce cas, vous n'avez pas besoin de reconnaître la forme de ce signe, ni le texte écrit dessus. Il existe de nombreux exemples intéressants d'utilisation de la vision des couleurs sur le site YouTube.

Traitement des informations de couleur

Les photos traitées par l'ordinateur sont soit téléchargées par les utilisateurs, soit prises par l'appareil photo intégré. Le processus de la photographie numérique et de la prise de vue vidéo est bien maîtrisé, mais le traitement de ces images, notamment en couleur, est associé à de nombreuses difficultés, dont beaucoup ne sont pas encore résolues. Cela est dû au fait que la vision des couleurs chez les humains et les animaux est très complexe et qu'il n'est pas facile de créer une vision par ordinateur similaire à la vision humaine. La vision, comme l'ouïe, repose sur l'adaptation à l'environnement. La perception du son dépend non seulement de la fréquence, de la pression acoustique et de la durée du son, mais aussi de la présence ou de l'absence d'autres sons dans l'environnement. Il en va de même pour la vision - la perception de la couleur dépend non seulement de la fréquence et de la longueur d'onde, mais aussi des caractéristiques de l'environnement. Ainsi, par exemple, les couleurs des objets environnants affectent notre perception de la couleur.

D'un point de vue évolutif, de telles adaptations sont nécessaires pour nous aider à nous habituer à notre environnement et cesser de prêter attention aux éléments insignifiants, et diriger toute notre attention sur ce qui change dans l'environnement. Ceci est nécessaire pour faciliter la détection des prédateurs et la recherche de nourriture. Parfois, des illusions d'optique se produisent en raison de cette adaptation. Par exemple, selon la couleur des objets environnants, nous percevons la couleur de deux corps différemment, même lorsqu'ils réfléchissent la lumière avec la même longueur d'onde. L'illustration montre un exemple d'une telle illusion d'optique. Le carré marron en haut de l'image (deuxième rangée, deuxième colonne) apparaît plus clair que le carré marron en bas de l'image (cinquième rangée, deuxième colonne). En fait, leurs couleurs sont les mêmes. Même en sachant cela, nous les percevons toujours comme des couleurs différentes. Étant donné que notre perception de la couleur est si complexe, il est difficile pour les programmeurs de décrire toutes ces nuances dans les algorithmes de vision industrielle. Malgré ces difficultés, nous avons déjà beaucoup accompli dans ce domaine.

Les articles Unit Converter ont été édités et illustrés par Anatoly Zolotkov

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Convertisseur de longueur et de distance Convertisseur de masse Convertisseur de volume et d'aliments Convertisseur de surface Convertisseur de volume et d'unités de recette culinaire Convertisseur de température Convertisseur de pression, de contrainte, de module d'Young Convertisseur d'énergie et de travail Convertisseur de puissance Convertisseur de force Convertisseur de temps Convertisseur de vitesse linéaire Convertisseur d'angle plat Rendement thermique et rendement énergétique Numérique Systèmes de conversion Convertisseur d'informations Mesure de quantité Taux de change Tailles de vêtements et de chaussures pour femmes Tailles de vêtements et de chaussures pour hommes Convertisseur de vitesse et de vitesse angulaire Convertisseur d'accélération Convertisseur d'accélération angulaire Convertisseur de densité Convertisseur de volume spécifique Convertisseur de moment d'inertie Convertisseur de moment de force Convertisseur de couple Valeur calorifique spécifique ( convertisseur de masse) Convertisseur de densité énergétique et de pouvoir calorifique du carburant (volume) Convertisseur de température différentielle Convertisseur de coefficient Coefficient de dilatation thermique Convertisseur de résistance thermique Convertisseur de conductivité thermique Convertisseur de capacité thermique spécifique Convertisseur de puissance d'exposition thermique et de rayonnement Convertisseur de densité de flux thermique Convertisseur de coefficient de transfert thermique Convertisseur de débit volumétrique Convertisseur de débit massique Convertisseur de débit molaire Convertisseur de densité de flux massique Convertisseur de concentration molaire Concentration massique en solution Convertisseur de viscosité absolue) Convertisseur de viscosité cinématique Convertisseur de tension superficielle Convertisseur de perméabilité à la vapeur Convertisseur de densité de flux de vapeur d'eau Convertisseur de niveau sonore Convertisseur de sensibilité de microphone Convertisseur de niveau de pression acoustique (SPL) Convertisseur de niveau de pression sonore avec pression de référence sélectionnable Convertisseur de luminance Convertisseur d'intensité lumineuse Convertisseur d'éclairage Convertisseur de résolution d'infographie Convertisseur de fréquence et de longueur d'onde Puissance optique en dioptries et focale distance Puissance dioptrique et grossissement de l'objectif (×) Convertisseur de charge électrique Convertisseur de densité de charge linéaire Convertisseur de densité de charge de surface Convertisseur de densité de charge en vrac Convertisseur de densité de courant linéaire de courant électrique Convertisseur de densité de courant de surface Convertisseur d'intensité de champ électrique Convertisseur de potentiel et de tension électrostatique Convertisseur de potentiel et de tension électrostatique Résistance électrique convertisseur Convertisseur de résistivité électrique Convertisseur de conductivité électrique Convertisseur de conductivité électrique Capacité électrique Convertisseur d'inductance Convertisseur de calibre de fil américain Niveaux en dBm (dBm ou dBmW), dBV (dBV), watts, etc. unités Convertisseur de force magnétomotrice Convertisseur d'intensité de champ magnétique Convertisseur de flux magnétique Convertisseur d'induction magnétique Rayonnement. Convertisseur de débit de dose absorbé par rayonnement ionisant Radioactivité. Convertisseur de rayonnement de désintégration radioactive. Rayonnement du convertisseur de dose d'exposition. Convertisseur de dose absorbée Convertisseur de préfixe décimal Transfert de données Convertisseur d'unités de typographie et de traitement d'images Convertisseur d'unités de volume de bois Calcul de la masse molaire Tableau périodique des éléments chimiques D. I. Mendeleev

1 mégahertz [MHz] = 0,001 gigahertz [GHz]

Valeur initiale

Valeur convertie

hertz exahertz petahertz terahertz gigahertz mégahertz kilohertz hectohertz décahertz decigertz santigertz millihertz microhertz nanohertz picohertz femtohertz attohertz cycles par seconde longueur d'onde en examètres longueur d'onde en pétamètres longueur d'onde en téramètres longueur d'onde en mégamètres longueur d'onde en mètres en mètres en déca en micromètres longueur d'onde Compton d'un électron longueur d'onde Compton d'un proton longueur d'onde Compton d'un neutron tours par seconde tours par minute tours par heure tours par jour

Efficacité thermique et efficacité énergétique

En savoir plus sur la fréquence et la longueur d'onde

informations générales

La fréquence

La fréquence est une quantité qui mesure la fréquence à laquelle un processus périodique particulier se répète. En physique, la fréquence est utilisée pour décrire les propriétés des processus ondulatoires. Fréquence d'onde - le nombre de cycles complets du processus d'onde par unité de temps. L'unité SI de fréquence est le hertz (Hz). Un hertz équivaut à une oscillation par seconde.

Longueur d'onde

Il existe de nombreux types d'ondes dans la nature, des ondes marines induites par le vent aux ondes électromagnétiques. Les propriétés des ondes électromagnétiques dépendent de la longueur d'onde. Ces ondes sont divisées en plusieurs types:

• Rayons gamma avec une longueur d'onde allant jusqu'à 0,01 nanomètre (nm).
• rayons X avec une longueur d'onde de 0,01 nm à 10 nm.
• Vagues ultra-violet qui ont une longueur de 10 à 380 nm. Ils ne sont pas visibles à l'œil humain.
• Lumière dans partie visible du spectre avec une longueur d'onde de 380-700 nm.
• Invisible aux humains rayonnement infrarouge avec une longueur d'onde de 700 nm à 1 millimètre.
• Les ondes infrarouges sont suivies de four micro onde, avec une longueur d'onde de 1 millimètre à 1 mètre.
• Le plus long - les ondes radio... Leur longueur commence à partir de 1 mètre.

Cet article concerne le rayonnement électromagnétique, et en particulier la lumière. Dans ce document, nous discuterons de la façon dont la longueur d'onde et la fréquence affectent la lumière, y compris le spectre visible, le rayonnement ultraviolet et infrarouge.

Un rayonnement électromagnétique

Le rayonnement électromagnétique est une énergie dont les propriétés sont à la fois similaires à celles des ondes et des particules. Cette caractéristique est appelée dualité onde-particule. Les ondes électromagnétiques se composent d'une onde magnétique et d'une onde électrique perpendiculaire à celle-ci.

L'énergie du rayonnement électromagnétique est le résultat du mouvement de particules appelées photons. Plus la fréquence des rayonnements est élevée, plus ils sont actifs et plus ils peuvent nuire aux cellules et aux tissus des organismes vivants. En effet, plus la fréquence du rayonnement est élevée, plus ils transportent d'énergie. Une grande énergie leur permet de modifier la structure moléculaire des substances sur lesquelles ils agissent. C'est pourquoi les rayons ultraviolets, rayons X et gamma sont si nocifs pour les animaux et les plantes. Une grande partie de ce rayonnement se trouve dans l'espace. Il est également présent sur Terre, malgré le fait que la couche d'ozone de l'atmosphère autour de la Terre en bloque la majeure partie.

Rayonnement électromagnétique et atmosphère

L'atmosphère terrestre ne transmet le rayonnement électromagnétique qu'à une fréquence spécifique. La plupart des rayons gamma, des rayons X, de la lumière ultraviolette, de certains rayonnements infrarouges et des ondes radio longues sont bloqués par l'atmosphère terrestre. L'atmosphère les absorbe et ne les laisse pas aller plus loin. Une partie des ondes électromagnétiques, en particulier le rayonnement dans la gamme des ondes courtes, est réfléchie par l'ionosphère. Tous les autres rayonnements frappent la surface de la Terre. Dans les couches supérieures de l'atmosphère, c'est-à-dire plus éloignées de la surface de la Terre, il y a plus de rayonnement que dans les couches inférieures. Par conséquent, plus il est haut, plus il est dangereux pour les organismes vivants d'être là sans combinaison de protection.

L'atmosphère transmet une petite quantité de lumière ultraviolette à la Terre et est nocive pour la peau. C'est à cause des rayons ultraviolets que les gens attrapent des coups de soleil et peuvent même avoir un cancer de la peau. En revanche, certains rayons transmis par l'atmosphère sont bénéfiques. Par exemple, les rayons infrarouges qui frappent la surface de la Terre sont utilisés en astronomie - les télescopes infrarouges suivent les rayons infrarouges émis par les objets astronomiques. Plus la surface de la Terre est élevée, plus le rayonnement infrarouge est important. Par conséquent, les télescopes sont souvent installés au sommet des montagnes et à d'autres altitudes. Parfois, ils sont envoyés dans l'espace pour améliorer la visibilité des rayons infrarouges.

Relation entre la fréquence et la longueur d'onde

La fréquence et la longueur d'onde sont inversement proportionnelles l'une à l'autre. Cela signifie que lorsque la longueur d'onde augmente, la fréquence diminue et vice versa. C'est facile à imaginer : si la fréquence des oscillations du processus ondulatoire est élevée, alors le temps entre les oscillations est beaucoup plus court que pour les ondes dont la fréquence d'oscillation est moindre. Si vous imaginez une vague sur le graphique, alors la distance entre ses pics sera d'autant plus petite, plus elle fera d'oscillations sur une certaine période de temps.

Pour déterminer la vitesse de propagation d'une onde dans un milieu, il faut multiplier la fréquence de l'onde par sa longueur. Les ondes électromagnétiques dans le vide se propagent toujours à la même vitesse. Cette vitesse est connue sous le nom de vitesse de la lumière. Il est égal à 299 & nbsp792 & nbsp458 mètres par seconde.

Léger

La lumière visible est constituée d'ondes électromagnétiques de fréquence et de longueur qui déterminent sa couleur.

Longueur d'onde et couleur

La longueur d'onde la plus courte de la lumière visible est de 380 nanomètres. Il est violet, suivi du bleu et du cyan, puis du vert, du jaune, de l'orange et enfin du rouge. La lumière blanche se compose de toutes les couleurs à la fois, c'est-à-dire que les objets blancs reflètent toutes les couleurs. Cela peut être vu avec un prisme. La lumière qui y pénètre est réfractée et alignée dans une bande de couleurs dans le même ordre que dans un arc-en-ciel. Cette séquence va des couleurs avec la longueur d'onde la plus courte à la plus longue. La dépendance de la vitesse de propagation de la lumière dans la matière à la longueur d'onde est appelée dispersion.

Un arc-en-ciel se forme de la même manière. Les gouttelettes d'eau dispersées dans l'atmosphère après la pluie se comportent comme un prisme et réfractent chaque onde. Les couleurs de l'arc-en-ciel sont si importantes que dans de nombreuses langues il existe des mnémoniques, c'est-à-dire une technique pour mémoriser les couleurs de l'arc-en-ciel, si simple que même les enfants peuvent s'en souvenir. De nombreux enfants russophones savent que « Chaque chasseur veut savoir où se trouve le faisan ». Certaines personnes proposent leurs propres mnémoniques, et c'est un exercice particulièrement utile pour les enfants, car lorsqu'ils trouveront leur propre méthode pour se souvenir des couleurs de l'arc-en-ciel, ils s'en souviendront plus rapidement.

La lumière à laquelle l'œil humain est le plus sensible est le vert, avec une longueur d'onde de 555 nm dans les environnements lumineux et de 505 nm dans le crépuscule et l'obscurité. Tous les animaux ne peuvent pas distinguer les couleurs. Chez les chats, par exemple, la vision des couleurs n'est pas développée. D'un autre côté, certains animaux voient les couleurs beaucoup mieux que les humains. Par exemple, certaines espèces voient la lumière ultraviolette et infrarouge.

Réflexion lumineuse

La couleur d'un objet est déterminée par la longueur d'onde de la lumière réfléchie par sa surface. Les objets blancs réfléchissent toutes les ondes du spectre visible, tandis que les noirs, au contraire, absorbent toutes les ondes et ne reflètent rien.

L'un des matériaux naturels avec un coefficient de dispersion élevé est le diamant. Les diamants correctement taillés reflètent la lumière des bords extérieur et intérieur, la réfractant, tout comme un prisme. Dans ce cas, il est important que la majeure partie de cette lumière soit réfléchie vers le haut vers l'œil, et non, par exemple, vers le bas, dans le cadre, où elle n'est pas visible. Grâce à leur dispersion élevée, les diamants brillent très bien au soleil et sous une lumière artificielle. Le verre taillé comme un diamant brille aussi, mais pas autant. En effet, en raison de leur composition chimique, les diamants reflètent bien mieux la lumière que le verre. Les angles utilisés lors de la coupe des diamants sont extrêmement importants car les coins trop pointus ou trop obtus empêchent la lumière de se refléter sur les murs intérieurs ou réfléchissent la lumière dans le cadre, comme indiqué sur l'illustration.

Spectroscopie

L'analyse spectrale ou la spectroscopie est parfois utilisée pour déterminer la composition chimique d'une substance. Cette méthode est particulièrement utile si l'analyse chimique d'une substance ne peut pas être effectuée en travaillant directement avec elle, par exemple lors de la détermination de la composition chimique des étoiles. En connaissant le type de rayonnement électromagnétique qu'un corps absorbe, vous pouvez déterminer en quoi il consiste. La spectroscopie d'absorption, l'une des branches de la spectroscopie, détermine quel rayonnement est absorbé par le corps. Une telle analyse peut être effectuée à distance, elle est donc souvent utilisée en astronomie, ainsi que dans le travail avec des substances toxiques et dangereuses.

Détermination de la présence de rayonnement électromagnétique

La lumière visible, comme tout rayonnement électromagnétique, est de l'énergie. Plus l'énergie est émise, plus il est facile de mesurer ce rayonnement. La quantité d'énergie rayonnée diminue à mesure que la longueur d'onde augmente. La vision est possible précisément parce que les humains et les animaux reconnaissent cette énergie et perçoivent la différence entre les rayonnements de différentes longueurs d'onde. Le rayonnement électromagnétique de différentes longueurs est perçu par l'œil comme des couleurs différentes. Selon ce principe, non seulement les yeux des animaux et des humains fonctionnent, mais également les technologies créées par les humains pour traiter le rayonnement électromagnétique.

Lumière visible

Les humains et les animaux voient un large éventail de rayonnements électromagnétiques. La plupart des gens et des animaux, par exemple, réagissent à lumière visible et certains animaux sont également exposés aux rayons ultraviolets et infrarouges. La capacité de distinguer les couleurs - pas chez tous les animaux - certains ne voient que la différence entre les surfaces claires et sombres. Notre cerveau détermine la couleur de la manière suivante : les photons du rayonnement électromagnétique pénètrent dans l'œil sur la rétine et, en la traversant, excitent les cônes, photorécepteurs de l'œil. En conséquence, un signal est transmis par le système nerveux au cerveau. En plus des cônes, il existe d'autres photorécepteurs dans les yeux, des bâtonnets, mais ils ne sont pas capables de distinguer les couleurs. Leur but est de déterminer la luminosité et l'intensité de la lumière.

Il existe généralement plusieurs types de cônes dans l'œil. Il existe trois types chez l'homme, dont chacun absorbe des photons de lumière dans des longueurs d'onde spécifiques. Lorsqu'ils sont absorbés, une réaction chimique se produit, à la suite de laquelle des impulsions nerveuses contenant des informations sur la longueur d'onde pénètrent dans le cerveau. Ces signaux sont traités par le cortex visuel. C'est la partie du cerveau responsable de la perception du son. Chaque type de cône n'est responsable que des vagues d'une certaine longueur, donc pour obtenir une image complète de la couleur, les informations reçues de tous les cônes sont additionnées.

Certains animaux ont encore plus de types de cônes que les humains. Ainsi, par exemple, chez certaines espèces de poissons et d'oiseaux, il existe de quatre à cinq types. Fait intéressant, certaines femelles animales ont plus de types de cônes que les mâles. Certains oiseaux, comme les mouettes qui attrapent leurs proies dans ou sur l'eau, ont des gouttelettes d'huile jaunes ou rouges à l'intérieur des cônes qui agissent comme un filtre. Cela les aide à voir plus de couleurs. Les yeux des reptiles sont disposés de la même manière.

Lumière infrarouge

Chez les serpents, contrairement aux humains, non seulement les récepteurs visuels, mais aussi les organes sensoriels qui répondent aux rayonnement infrarouge... Ils absorbent l'énergie des rayons infrarouges, c'est-à-dire qu'ils réagissent à la chaleur. Certains appareils, comme les lunettes de vision nocturne, réagissent également à la chaleur générée par l'émetteur infrarouge. De tels dispositifs sont utilisés par les militaires, ainsi que pour assurer la sûreté et la sécurité des locaux et du territoire. Les animaux qui voient la lumière infrarouge, et les appareils qui peuvent la reconnaître, voient non seulement les objets qui sont dans leur champ de vision pour le moment, mais aussi les traces d'objets, d'animaux ou de personnes qui étaient là avant, si trop longtemps. Par exemple, des serpents peuvent être vus si des rongeurs ont creusé un trou dans le sol, et la police qui utilise des appareils de vision nocturne peut voir si des traces d'un crime, comme de l'argent, de la drogue ou autre, ont récemment été cachées dans le sol. Des dispositifs d'enregistrement du rayonnement infrarouge sont utilisés dans les télescopes, ainsi que pour vérifier l'étanchéité des conteneurs et des caméras. Avec leur aide, le lieu de la fuite de chaleur est clairement visible. En médecine, les images infrarouges sont utilisées pour le diagnostic. Dans l'histoire de l'art - pour déterminer ce qui est représenté sous la couche de peinture de finition. Des dispositifs de vision nocturne sont utilisés pour surveiller les locaux.

Lumière ultraviolette

Certains poissons voient lumière ultraviolette... Leurs yeux contiennent des pigments sensibles aux rayons ultraviolets. La peau de poisson contient des zones qui reflètent la lumière ultraviolette qui sont invisibles pour les humains et les autres animaux - qui sont souvent utilisées dans le règne animal pour marquer le sexe des animaux, ainsi qu'à des fins sociales. Certains oiseaux voient également la lumière ultraviolette. Cette compétence est particulièrement importante pendant la saison des amours, lorsque les oiseaux recherchent des partenaires potentiels. Les surfaces de certaines plantes reflètent également bien la lumière ultraviolette, et la capacité de la voir aide à trouver de la nourriture. En plus des poissons et des oiseaux, certains reptiles, tels que les tortues, les lézards et les iguanes verts (photo), voient la lumière ultraviolette.

L'œil humain, comme les yeux des animaux, absorbe la lumière ultraviolette, mais ne peut pas la traiter. Chez l'homme, il détruit les cellules de l'œil, en particulier celles de la cornée et du cristallin. Ceci, à son tour, provoque diverses maladies et même la cécité. Malgré le fait que la lumière ultraviolette soit nocive pour la vision, une petite quantité est nécessaire pour que les humains et les animaux produisent de la vitamine D. Le rayonnement ultraviolet, comme l'infrarouge, est utilisé dans de nombreuses industries, par exemple en médecine pour la désinfection, en astronomie pour l'observation des étoiles et d'autres objets et en chimie pour la solidification de substances liquides, ainsi que pour la visualisation, c'est-à-dire pour créer des diagrammes de la distribution des substances dans un certain espace. À l'aide de la lumière ultraviolette, les billets de banque et les laissez-passer contrefaits sont détectés si des signes doivent être imprimés dessus avec une encre spéciale qui peut être reconnue à l'aide de la lumière ultraviolette. Dans le cas de documents contrefaits, une lampe ultraviolette n'aide pas toujours, car les criminels utilisent parfois le vrai document et le remplacent par une photographie ou d'autres informations, de sorte que les marquages ​​des lampes ultraviolettes restent. Il existe également de nombreuses autres utilisations du rayonnement ultraviolet.

Daltonisme

Certaines personnes sont incapables de distinguer les couleurs en raison de défauts visuels. Ce problème est appelé daltonisme ou daltonisme, du nom de la personne qui a décrit pour la première fois cette caractéristique de la vision. Parfois, les gens ne peuvent voir que les couleurs à une certaine longueur d'onde, et parfois ils ne peuvent pas voir les couleurs du tout. Souvent, la cause est des photorécepteurs sous-développés ou endommagés, mais dans certains cas, le problème est une lésion de la voie du système nerveux, par exemple, dans le cortex visuel du cerveau, où les informations de couleur sont traitées. Dans de nombreux cas, cette condition crée des inconvénients et des problèmes pour les personnes et les animaux, mais parfois l'incapacité à distinguer les couleurs, au contraire, est un avantage. Ceci est confirmé par le fait que, malgré les longues années d'évolution, la vision des couleurs n'est pas développée chez de nombreux animaux. Les personnes et les animaux daltoniens peuvent, par exemple, bien voir le camouflage des autres animaux.

Malgré les avantages du daltonisme, dans la société, cela est considéré comme un problème, et pour les personnes daltoniennes, la route vers certaines professions est fermée. Habituellement, ils ne peuvent pas obtenir tous les droits pour piloter l'avion sans restrictions. Dans de nombreux pays, les permis de conduire de ces personnes sont également soumis à des restrictions et, dans certains cas, ils ne peuvent pas du tout obtenir de permis. Par conséquent, ils ne peuvent pas toujours trouver un emploi où ils doivent conduire une voiture, un avion et d'autres véhicules. Ils trouvent également difficile de trouver du travail où la capacité d'identifier et d'utiliser les couleurs est d'une grande importance. Par exemple, ils ont du mal à devenir designers ou à travailler dans un environnement où la couleur est utilisée comme un signal (par exemple, à propos d'un danger).

Des travaux sont en cours pour créer des conditions plus favorables pour les personnes daltoniennes. Par exemple, il existe des tableaux dans lesquels les couleurs correspondent aux signes, et dans certains pays, ces signes sont utilisés dans les bureaux et les lieux publics avec la couleur. Certains concepteurs n'utilisent pas ou ne limitent pas l'utilisation de la couleur pour transmettre des informations importantes dans leur travail. Au lieu de, ou avec la couleur, ils utilisent la luminosité, le texte et d'autres moyens pour mettre en évidence les informations afin que même les personnes qui ne peuvent pas distinguer les couleurs puissent recevoir pleinement les informations transmises par le concepteur. Dans la plupart des cas, les personnes daltoniennes ne font pas la distinction entre le rouge et le vert, de sorte que les concepteurs remplacent parfois la combinaison « rouge = danger, vert = d'accord » par du rouge et du bleu. La plupart des systèmes d'exploitation vous permettent également de personnaliser les couleurs afin que les personnes daltoniennes puissent tout voir.

La couleur en vision industrielle

La vision industrielle en couleur est une branche en pleine croissance de l'intelligence artificielle. Jusqu'à récemment, la plupart des travaux dans ce domaine se faisaient avec des images monochromes, mais maintenant de plus en plus de laboratoires scientifiques travaillent avec la couleur. Certains algorithmes pour travailler avec des images monochromes sont également utilisés pour le traitement des images en couleur.

Application

La vision industrielle est utilisée dans un certain nombre d'industries, telles que les robots de contrôle, les voitures autonomes et les véhicules aériens sans pilote. Elle est utile dans le domaine de la sécurité, par exemple, pour identifier des personnes et des objets à partir de photographies, pour rechercher des bases de données, pour suivre le mouvement des objets, en fonction de leur couleur, etc. Déterminer l'emplacement des objets en mouvement permet à l'ordinateur de déterminer la direction du regard d'une personne ou de suivre le mouvement des voitures, des personnes, des mains et d'autres objets.

Afin d'identifier correctement les objets inconnus, il est important de connaître leur forme et leurs autres propriétés, mais les informations sur la couleur ne sont pas si importantes. Lorsque vous travaillez avec des objets familiers, au contraire, la couleur aide à les reconnaître plus rapidement. Travailler avec la couleur est également pratique car les informations sur la couleur peuvent être obtenues même à partir d'images à faible résolution. Reconnaître la forme d'un objet, par opposition à la couleur, nécessite une haute résolution. Travailler avec la couleur au lieu de la forme de l'objet peut réduire le temps de traitement de l'image et utiliser moins de ressources informatiques. La couleur aide à reconnaître les objets de même forme et peut également être utilisée comme un signal ou un signe (par exemple, le rouge est un signal de danger). Dans ce cas, vous n'avez pas besoin de reconnaître la forme de ce signe, ni le texte écrit dessus. Il existe de nombreux exemples intéressants d'utilisation de la vision des couleurs sur le site YouTube.

Traitement des informations de couleur

Les photos traitées par l'ordinateur sont soit téléchargées par les utilisateurs, soit prises par l'appareil photo intégré. Le processus de la photographie numérique et de la prise de vue vidéo est bien maîtrisé, mais le traitement de ces images, notamment en couleur, est associé à de nombreuses difficultés, dont beaucoup ne sont pas encore résolues. Cela est dû au fait que la vision des couleurs chez les humains et les animaux est très complexe et qu'il n'est pas facile de créer une vision par ordinateur similaire à la vision humaine. La vision, comme l'ouïe, repose sur l'adaptation à l'environnement. La perception du son dépend non seulement de la fréquence, de la pression acoustique et de la durée du son, mais aussi de la présence ou de l'absence d'autres sons dans l'environnement. Il en va de même pour la vision - la perception de la couleur dépend non seulement de la fréquence et de la longueur d'onde, mais aussi des caractéristiques de l'environnement. Ainsi, par exemple, les couleurs des objets environnants affectent notre perception de la couleur.

D'un point de vue évolutif, de telles adaptations sont nécessaires pour nous aider à nous habituer à notre environnement et cesser de prêter attention aux éléments insignifiants, et diriger toute notre attention sur ce qui change dans l'environnement. Ceci est nécessaire pour faciliter la détection des prédateurs et la recherche de nourriture. Parfois, des illusions d'optique se produisent en raison de cette adaptation. Par exemple, selon la couleur des objets environnants, nous percevons la couleur de deux corps différemment, même lorsqu'ils réfléchissent la lumière avec la même longueur d'onde. L'illustration montre un exemple d'une telle illusion d'optique. Le carré marron en haut de l'image (deuxième rangée, deuxième colonne) apparaît plus clair que le carré marron en bas de l'image (cinquième rangée, deuxième colonne). En fait, leurs couleurs sont les mêmes. Même en sachant cela, nous les percevons toujours comme des couleurs différentes. Étant donné que notre perception de la couleur est si complexe, il est difficile pour les programmeurs de décrire toutes ces nuances dans les algorithmes de vision industrielle. Malgré ces difficultés, nous avons déjà beaucoup accompli dans ce domaine.

Les articles Unit Converter ont été édités et illustrés par Anatoly Zolotkov

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