Мы рассмотрим этот пример, чтобы понять концепцию измерения.
Представьте, что у вас есть друг, который живет на Луне, и он хочет отправить вам подарок на ваш подарок на день рождения. Он спрашивает вас о вашем пребывании на земле. Единственная проблема заключается в том, что курьерская служба на Луне не понимает алфавитный адрес, а понимает только числовые координаты. Так как вы отправите ему свою позицию на земле?
Вот откуда приходит понятие размеров. Размеры определяют минимальное количество точек, необходимое для указания позиции любого конкретного объекта в пространстве.
Итак, давайте снова вернемся к нашему примеру, в котором вы должны отправить свою позицию на земле своему другу на Луне. Вы посылаете ему три пары координат. Первый называется долготой, второй — широтой, а третий — высотой.
Эти три координаты определяют ваше положение на земле. Первые два определяют ваше местоположение, а третий определяет вашу высоту над уровнем моря.
Таким образом, это означает, что для определения вашей позиции на земле требуются только три координаты. Это означает, что вы живете в мире, который является трехмерным. И, таким образом, это не только отвечает на вопрос об измерении, но также отвечает на причину, по которой мы живем в трехмерном мире.
Поскольку мы изучаем эту концепцию применительно к цифровой обработке изображений, теперь мы собираемся связать эту концепцию измерения с изображением.
Размеры изображения
Итак, если мы живем в трехмерном мире, то есть в трехмерном мире, то каковы размеры изображения, которое мы снимаем? Изображение является двухмерным, поэтому мы также определяем изображение как двухмерный сигнал. Изображение имеет только высоту и ширину. Изображение не имеет глубины. Просто посмотрите на это изображение ниже.
Если вы посмотрите на рисунок выше, он показывает, что у него есть только две оси, которые являются осью высоты и ширины. Вы не можете воспринимать глубину от этого изображения. Вот почему мы говорим, что изображение является двухмерным сигналом. Но наш глаз способен воспринимать трехмерные объекты, но это будет более подробно объяснено в следующем уроке о том, как работает камера и как воспринимается изображение.
Это обсуждение приводит к некоторым другим вопросам о том, как 3-мерные системы формируются из 2-мерного.
Как работает телевидение?
Если мы посмотрим на изображение выше, мы увидим, что это двухмерное изображение. Чтобы преобразовать его в три измерения, нам нужно еще одно измерение. Давайте возьмем время в качестве третьего измерения, в этом случае мы переместим это двухмерное изображение на время третьего измерения. То же самое понятие, которое происходит в телевидении, которое помогает нам воспринимать глубину различных объектов на экране. Означает ли это, что то, что появляется на телевизоре, или то, что мы видим на экране телевизора, — это 3d. Ну, мы можем да.
Причина в том, что в случае телевидения мы, если мы играем видео. Тогда видео — это не что иное, как двухмерные картинки, движущиеся во временном измерении. Поскольку двумерные объекты движутся над третьим измерением, которое является временем, мы можем сказать, что оно трехмерное.
Разные размеры сигналов
1 размерный сигнал
Типичным примером одномерного сигнала является сигнал. Это может быть математически представлено как
F (x) = форма волны
Где х независимая переменная Поскольку это одномерный сигнал, поэтому используется только одна переменная x.
Наглядное представление одномерного сигнала приведено ниже:
На рисунке выше показан одномерный сигнал.
Теперь это приводит к другому вопросу, который, хотя это одномерный сигнал, тогда почему он имеет две оси? Ответ на этот вопрос заключается в том, что, хотя это одномерный сигнал, мы рисуем его в двухмерном пространстве. Или мы можем сказать, что пространство, в котором мы представляем этот сигнал, является двухмерным. Вот почему это выглядит как двухмерный сигнал.
Возможно, вы сможете лучше понять концепцию одного измерения, посмотрев на рисунок ниже.
Теперь вернемся к нашему первоначальному обсуждению измерения. Рассмотрим приведенную выше фигуру как реальную линию с положительными числами от одной точки к другой. Теперь, если нам нужно объяснить местоположение любой точки на этой линии, нам просто нужно только одно число, что означает только одно измерение.
2-х мерный сигнал
Типичным примером двумерного сигнала является изображение, которое уже обсуждалось выше.
Как мы уже видели, изображение является двухмерным сигналом, т.е. оно имеет два измерения. Это может быть математически представлено как:
F (x, y) = изображение
Где х и у две переменные. Концепция двух измерений также может быть объяснена в терминах математики как:
Теперь на рисунке выше обозначьте четыре угла квадрата как A, B, C и D соответственно. Если мы назовем один отрезок линии на рисунке AB, а другой CD, то мы увидим, что эти два параллельных отрезка соединяются и образуют квадрат. Каждый линейный сегмент соответствует одному измерению, поэтому эти два линейных сегмента соответствуют 2 измерениям.
3-х мерный сигнал
Трехмерный сигнал, как он называется, относится к тем сигналам, которые имеют три измерения. Самый распространенный пример был обсужден в начале, который касается нашего мира. Мы живем в трехмерном мире. Этот пример обсуждался очень детально. Другим примером трехмерного сигнала является куб или объемные данные, или наиболее распространенным примером может быть анимированный или трехмерный мультипликационный персонаж.
Математическое представление трехмерного сигнала:
F (x, y, z) = анимированный персонаж.
Другая ось или измерение Z вовлечено в трехмерное измерение, которое создает иллюзию глубины. В декартовой системе координат это можно рассматривать как:
4-х мерный сигнал
В четырехмерном сигнале участвуют четыре измерения. Первые три аналогичны трехмерному сигналу: (X, Y, Z), а четвертый, добавленный к ним, — это T (время). Время часто называют временным измерением, которое является способом измерения изменений. Математически сигнал 4 d можно записать как:
F (x, y, z, t) = анимационный фильм.
Типичным примером 4-мерного сигнала может быть анимированный 3D-фильм. Поскольку каждый персонаж является трехмерным персонажем, а затем они перемещаются относительно времени, из-за чего мы увидели иллюзию трехмерного фильма, больше похожего на реальный мир.
Таким образом, это означает, что на самом деле анимационные фильмы являются четырехмерными, то есть: перемещение трехмерных персонажей во времени четвертого измерения.