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Che cos'è 1Hz. Frequenza del processore e sua corretta comprensione

Convertitore di lunghezza e distanza Convertitore di massa Convertitore di volume e cibo Convertitore di area Ricetta culinaria Convertitore di volume e unità Convertitore di temperatura Convertitore di pressione, stress, modulo di Young Convertitore di energia e lavoro Convertitore di potenza Convertitore di forza Convertitore di tempo Convertitore di velocità lineare Convertitore di angolo piatto Efficienza termica ed efficienza del carburante Numerico Sistemi di conversione Convertitore di informazioni Sistemi di misurazione Tariffe valutarie Taglie di abbigliamento e scarpe da donna Taglie di abbigliamento e scarpe da uomo Convertitore di velocità angolare e velocità di rotazione Convertitore di accelerazione Convertitore di accelerazione angolare Convertitore di densità Convertitore di volume specifico Convertitore di momento d'inerzia Convertitore di momento di forza Convertitore di coppia Potere calorifico specifico (massa ) convertitore Convertitore densità energetica e potere calorifico specifico (volume) Convertitore differenza di temperatura Convertitore coefficiente Coefficiente di espansione termica Convertitore di resistenza termica Convertitore di conducibilità termica Convertitore di capacità termica specifica Convertitore di esposizione termica e potenza di radiazione Convertitore di densità di flusso termico Convertitore di coefficienti di scambio termico Convertitore di portata volumetrica Convertitore di portata massica Convertitore di densità di flusso di massa Convertitore di concentrazione molare Convertitore di concentrazione di massa nel convertitore di soluzione viscosità assoluta) Convertitore di viscosità cinematica Convertitore di tensione superficiale Convertitore di permeabilità al vapore Convertitore di densità del flusso di vapore acqueo Convertitore di livello sonoro Convertitore di sensibilità del microfono Convertitore di livello di pressione sonora (SPL) Convertitore di livello di pressione sonora con pressione di riferimento selezionabile Convertitore di luminanza Convertitore di intensità luminosa Convertitore di illuminazione Convertitore di risoluzione computer grafica Frequenza e la potenza ottica del convertitore di lunghezza d'onda in diottrie e focale distanza Potenza diottrica e ingrandimento dell'obiettivo (×) Convertitore di carica elettrico Convertitore di densità di carica lineare Convertitore di densità di carica superficiale Convertitore di densità di carica apparente Convertitore di densità di corrente lineare di corrente elettrica Convertitore di densità di corrente di superficie Convertitore di intensità di campo elettrico Convertitore di potenziale elettrostatico e di tensione Convertitore di potenziale elettrostatico e di tensione Resistenza elettrica convertitore Convertitore di resistività elettrica Convertitore di conducibilità elettrica Convertitore di conducibilità elettrica Capacità elettrica Convertitore di induttanza Convertitore di misura del filo americano Livelli in dBm (dBm o dBmW), dBV (dBV), watt, ecc. unità Convertitore di forza magnetomotrice Convertitore di intensità del campo magnetico Convertitore di flusso magnetico Convertitore di induzione magnetica Radiazione. Radioattività del convertitore di velocità di dose assorbita radiazioni ionizzanti. Decadimento radioattivo Convertitore di radiazioni. Radiazione del convertitore di dose di esposizione. Convertitore di dose assorbita Convertitore di prefissi decimali Trasferimento dati Convertitore di unità di elaborazione di immagini e tipografia Convertitore di unità di volume di legname Calcolo della massa molare Tavola periodica degli elementi chimici D. I. Mendeleev

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

Valore iniziale

Valore convertito

hertz exahertz petahertz terahertz gigahertz megahertz kilohertz ettohertz decahertz decigertz santigertz millihertz microhertz nanohertz picohertz femtohertz attohertz cicli al secondo lunghezza d'onda in esamemetri lunghezza d'onda in petametri lunghezza d'onda in terametri lunghezza d'onda in megametri lunghezza d'onda in chilometri in millimetri lunghezza d'onda in decimetri lunghezza d'onda in metri lunghezza d'onda in metri in micrometri Lunghezza d'onda Compton di un elettrone Lunghezza d'onda Compton di un protone Lunghezza d'onda Compton di un neutrone giri al secondo giri al minuto giri all'ora giri al giorno

Efficienza termica ed efficienza del carburante

Maggiori informazioni su frequenza e lunghezza d'onda

Informazione Generale

Frequenza

La frequenza è una quantità che misura la frequenza con cui si ripete un particolare processo periodico. In fisica, la frequenza viene utilizzata per descrivere le proprietà dei processi ondulatori. Frequenza dell'onda - il numero di cicli completi del processo dell'onda per unità di tempo. L'unità SI della frequenza è hertz (Hz). Un hertz è uguale a un'oscillazione al secondo.

lunghezza d'onda

Esistono molti tipi diversi di onde in natura, dalle onde marine indotte dal vento alle onde elettromagnetiche. Le proprietà delle onde elettromagnetiche dipendono dalla lunghezza d'onda. Tali onde sono divise in diversi tipi:

  • Raggi gamma con una lunghezza d'onda fino a 0,01 nanometri (nm).
  • raggi X con una lunghezza d'onda da 0,01 nm a 10 nm.
  • Onde ultravioletto che hanno una lunghezza da 10 a 380 nm. Non sono visibili all'occhio umano.
  • Luce dentro parte visibile dello spettro con una lunghezza d'onda di 380-700 nm.
  • Invisibile agli umani radiazione infrarossa con una lunghezza d'onda da 700 nm a 1 millimetro.
  • Le onde infrarosse sono seguite da microonde, con una lunghezza d'onda da 1 millimetro a 1 metro.
  • La più lunga - onde radio... La loro lunghezza parte da 1 metro.

Questo articolo riguarda le radiazioni elettromagnetiche e in particolare la luce. In esso, discuteremo di come la lunghezza d'onda e la frequenza influenzino la luce, incluso lo spettro visibile, le radiazioni ultraviolette e infrarosse.

Radiazioni elettromagnetiche

La radiazione elettromagnetica è energia, le cui proprietà sono contemporaneamente simili a quelle delle onde e delle particelle. Questa caratteristica è chiamata dualità onda-particella. Le onde elettromagnetiche sono costituite da un'onda magnetica e da un'onda elettrica perpendicolare ad essa.

L'energia della radiazione elettromagnetica è il risultato del movimento di particelle chiamate fotoni. Maggiore è la frequenza delle radiazioni, più attivi sono e più danni possono arrecare alle cellule e ai tessuti degli organismi viventi. Questo perché maggiore è la frequenza della radiazione, maggiore è l'energia che trasportano. Una grande energia consente loro di modificare la struttura molecolare delle sostanze su cui agiscono. Ecco perché i raggi ultravioletti, raggi X e gamma sono così dannosi per animali e piante. Una parte enorme di questa radiazione è nello spazio. È presente anche sulla Terra, nonostante il fatto che lo strato di ozono dell'atmosfera intorno alla Terra ne blocchi la maggior parte.

Radiazioni elettromagnetiche e atmosfera

L'atmosfera terrestre trasmette solo radiazioni elettromagnetiche a una frequenza specifica. La maggior parte dei raggi gamma, raggi X, luce ultravioletta, alcune radiazioni infrarosse e lunghe onde radio sono bloccati dall'atmosfera terrestre. L'atmosfera li assorbe e non li lascia andare oltre. Parte delle onde elettromagnetiche, in particolare la radiazione nella gamma delle lunghezze d'onda corte, viene riflessa dalla ionosfera. Tutte le altre radiazioni colpiscono la superficie della Terra. Negli strati atmosferici superiori, cioè più lontani dalla superficie della Terra, c'è più radiazione che negli strati inferiori. Pertanto, più è alto, più è pericoloso per gli organismi viventi essere lì senza tute protettive.

L'atmosfera trasmette una piccola quantità di luce ultravioletta alla Terra ed è dannosa per la pelle. È a causa dei raggi ultravioletti che le persone si scottano e possono persino contrarre il cancro della pelle. D'altra parte, alcuni raggi trasmessi dall'atmosfera sono benefici. Ad esempio, i raggi infrarossi che colpiscono la superficie terrestre vengono utilizzati in astronomia: i telescopi a infrarossi tracciano i raggi infrarossi emessi da oggetti astronomici. Più alto è dalla superficie della Terra, maggiore è la radiazione infrarossa, quindi i telescopi sono spesso installati sulle cime delle montagne e altre elevazioni. A volte vengono inviati nello spazio per migliorare la visibilità dei raggi infrarossi.

Relazione tra frequenza e lunghezza d'onda

Frequenza e lunghezza d'onda sono inversamente proporzionali tra loro. Ciò significa che all'aumentare della lunghezza d'onda, la frequenza diminuisce e viceversa. È facile immaginare: se la frequenza delle oscillazioni del processo ondulatorio è elevata, il tempo tra le oscillazioni è molto più breve rispetto alle onde, la cui frequenza di oscillazione è inferiore. Se immagini un'onda su un grafico, la distanza tra i suoi picchi sarà minore, più oscillazioni farà in un certo periodo di tempo.

Per determinare la velocità di propagazione di un'onda in un mezzo, è necessario moltiplicare la frequenza dell'onda per la sua lunghezza. Le onde elettromagnetiche nel vuoto si propagano sempre alla stessa velocità. Questa velocità è nota come velocità della luce. È uguale a 299 & nbsp792 & nbsp458 metri al secondo.

Luce

La luce visibile sono onde elettromagnetiche di frequenza e lunghezza che ne determinano il colore.

Lunghezza d'onda e colore

La lunghezza d'onda più corta della luce visibile è di 380 nanometri. È viola, seguito da blu e ciano, quindi verde, giallo, arancione e infine rosso. La luce bianca è composta da tutti i colori contemporaneamente, ovvero gli oggetti bianchi riflettono tutti i colori. Questo può essere visto con un prisma. La luce che vi entra viene rifratta e allineata in una striscia di colori nella stessa sequenza di un arcobaleno. Questa sequenza va dai colori con la lunghezza d'onda più corta a quella più lunga. La dipendenza della velocità di propagazione della luce nella materia dalla lunghezza d'onda è detta dispersione.

Un arcobaleno si forma in modo simile. Le gocce d'acqua sparse nell'atmosfera dopo la pioggia si comportano come un prisma e rifrangono ogni onda. I colori dell'arcobaleno sono così importanti che in molte lingue esiste la mnemonica, cioè una tecnica per memorizzare i colori dell'arcobaleno, così semplice che anche i bambini possono ricordarli. Molti bambini di lingua russa sanno che "Ogni cacciatore vuole sapere dove si trova il fagiano". Alcune persone escogitano i propri mnemonici, e questo è un esercizio particolarmente utile per i bambini, perché quando escogitano il proprio metodo per ricordare i colori dell'arcobaleno, li ricorderanno più velocemente.

La luce a cui l'occhio umano è più sensibile è il verde, con una lunghezza d'onda di 555 nm in ambienti luminosi e 505 nm al crepuscolo e nell'oscurità. Non tutti gli animali sono in grado di distinguere i colori. Nei gatti, ad esempio, la visione dei colori non è sviluppata. D'altra parte, alcuni animali vedono i colori molto meglio degli umani. Ad esempio, alcune specie vedono la luce ultravioletta e infrarossa.

Riflessione della luce

Il colore di un oggetto è determinato dalla lunghezza d'onda della luce riflessa dalla sua superficie. Gli oggetti bianchi riflettono tutte le onde dello spettro visibile, mentre quelli neri, al contrario, assorbono tutte le onde e non riflettono nulla.

Uno dei materiali naturali ad alto coefficiente di dispersione è il diamante. I diamanti tagliati correttamente riflettono la luce sia dai bordi esterni che interni, rifrangendola, proprio come un prisma. Allo stesso tempo, è importante che la maggior parte di questa luce venga riflessa verso l'alto verso l'occhio e non, ad esempio, verso il basso, nella cornice, dove non è visibile. Grazie alla loro elevata dispersione, i diamanti brillano magnificamente al sole e alla luce artificiale. Anche il vetro tagliato come un diamante brilla, ma non tanto. Questo perché, a causa della loro composizione chimica, i diamanti riflettono la luce molto meglio del vetro. Gli angoli utilizzati quando si tagliano i diamanti sono molto importanti perché gli angoli troppo acuti o troppo ottusi impediscono alla luce di riflettersi sulle pareti interne o riflettono la luce nell'ambiente, come mostrato nell'illustrazione.

spettroscopia

L'analisi spettrale o la spettroscopia viene talvolta utilizzata per determinare la composizione chimica di una sostanza. Questo metodo è particolarmente utile se l'analisi chimica di una sostanza non può essere eseguita lavorando direttamente con essa, ad esempio quando si determina la composizione chimica delle stelle. Sapendo che tipo di radiazione elettromagnetica assorbe un corpo, puoi determinare in cosa consiste. La spettroscopia di assorbimento, che è uno dei rami della spettroscopia, determina quale radiazione viene assorbita dal corpo. Tale analisi può essere eseguita a distanza, quindi è spesso usata in astronomia, così come nel lavoro con sostanze velenose e pericolose.

Determinazione della presenza di radiazioni elettromagnetiche

La luce visibile, come tutte le radiazioni elettromagnetiche, è energia. Più energia viene emessa, più facile è misurare questa radiazione. La quantità di energia irradiata diminuisce all'aumentare della lunghezza d'onda. La visione è possibile proprio perché uomini e animali riconoscono questa energia e percepiscono la differenza tra radiazioni di diverse lunghezze d'onda. Le radiazioni elettromagnetiche di diversa lunghezza sono percepite dall'occhio come colori diversi. Secondo questo principio, non funzionano solo gli occhi degli animali e delle persone, ma anche le tecnologie create dalle persone per elaborare le radiazioni elettromagnetiche.

Luce visibile

Le persone e gli animali vedono un ampio spettro di radiazioni elettromagnetiche. La maggior parte delle persone e degli animali, ad esempio, reagisce a luce visibile e alcuni animali sono anche esposti ai raggi ultravioletti e infrarossi. La capacità di distinguere i colori - non in tutti gli animali - alcuni vedono solo la differenza tra superfici chiare e scure. Il nostro cervello determina il colore come segue: i fotoni della radiazione elettromagnetica entrano nell'occhio sulla retina e, attraversandolo, eccitano i coni, i fotorecettori dell'occhio. Di conseguenza, un segnale viene trasmesso attraverso il sistema nervoso al cervello. Oltre ai coni, gli occhi hanno altri fotorecettori, bastoncelli, ma non sono in grado di distinguere i colori. Il loro scopo è determinare la luminosità e l'intensità della luce.

Di solito ci sono diversi tipi di coni negli occhi. Ci sono tre tipi nell'uomo, ognuno dei quali assorbe fotoni di luce entro specifiche lunghezze d'onda. Quando vengono assorbiti, si verifica una reazione chimica, a seguito della quale gli impulsi nervosi con informazioni sulla lunghezza d'onda entrano nel cervello. Questi segnali vengono elaborati dalla corteccia visiva. Questa è la parte del cervello responsabile della percezione del suono. Ogni tipo di cono è responsabile solo di onde di una certa lunghezza, quindi per avere un quadro completo del colore si sommano le informazioni ricevute da tutti i coni.

Alcuni animali hanno anche più tipi di coni degli umani. Quindi, ad esempio, in alcune specie di pesci e uccelli, ci sono da quattro a cinque tipi. È interessante notare che alcune femmine di animali hanno più tipi di coni rispetto ai maschi. Alcuni uccelli, come i gabbiani che catturano la preda nell'acqua o nell'acqua, hanno goccioline di olio gialle o rosse all'interno dei coni che fungono da filtro. Questo li aiuta a vedere più colori. Gli occhi dei rettili sono disposti in modo simile.

Luce infrarossa

Nei serpenti, a differenza degli umani, non solo i recettori visivi, ma anche gli organi sensoriali che rispondono a radiazione infrarossa... Assorbono l'energia dei raggi infrarossi, cioè reagiscono al calore. Alcuni dispositivi, come gli occhiali per la visione notturna, reagiscono anche al calore generato dall'emettitore a infrarossi. Tali dispositivi sono utilizzati dai militari, nonché per garantire la sicurezza e la protezione dei locali e del territorio. Gli animali che vedono la luce infrarossa e i dispositivi in ​​grado di riconoscerla, vedono non solo oggetti che si trovano nel loro campo visivo in questo momento, ma anche tracce di oggetti, animali o persone che erano lì prima, anche se per molto tempo. Ad esempio, i serpenti possono essere visti se i roditori hanno scavato una buca nel terreno e la polizia che utilizza dispositivi per la visione notturna può vedere se tracce di un crimine, come denaro, droga o qualcos'altro, sono state recentemente nascoste nel terreno. I dispositivi per la registrazione della radiazione infrarossa sono utilizzati nei telescopi, nonché per il controllo di perdite nei contenitori e nelle fotocamere. Con il loro aiuto, il luogo della perdita di calore è chiaramente visibile. In medicina, le immagini a infrarossi vengono utilizzate per la diagnostica. Nella storia dell'arte - per determinare cosa è raffigurato sotto lo strato superiore di vernice. I dispositivi di visione notturna sono utilizzati per proteggere i locali.

Luce ultravioletta

Alcuni pesci vedono luce ultravioletta... I loro occhi contengono pigmenti sensibili ai raggi ultravioletti. La pelle del pesce contiene aree che riflettono la luce ultravioletta che sono invisibili per l'uomo e altri animali, che viene spesso utilizzata nel regno animale per contrassegnare il sesso degli animali, oltre che per scopi sociali. Alcuni uccelli vedono anche la luce ultravioletta. Questa abilità è particolarmente importante durante la stagione degli amori, quando gli uccelli cercano potenziali compagni. Anche le superfici di alcune piante riflettono bene la luce UV e la capacità di vederla aiuta a trovare cibo. Oltre a pesci e uccelli, alcuni rettili, come tartarughe, lucertole e iguane verdi (nella foto), vedono la luce ultravioletta.

L'occhio umano, come gli occhi degli animali, assorbe la luce ultravioletta ma non può elaborarla. Negli esseri umani, distrugge le cellule dell'occhio, specialmente nella cornea e nel cristallino. Questo, a sua volta, provoca varie malattie e persino cecità. Sebbene la luce ultravioletta sia dannosa per la vista, una piccola quantità è necessaria all'uomo e agli animali per produrre vitamina D. La radiazione ultravioletta, come l'infrarosso, è utilizzata in molte industrie, come la medicina per la disinfezione, l'astronomia per osservare le stelle e altri oggetti. chimica per la solidificazione di sostanze liquide, nonché per la visualizzazione, cioè per creare diagrammi della distribuzione delle sostanze in un determinato spazio. Con l'aiuto della luce ultravioletta, vengono rilevate banconote e tessere contraffatte se su di esse devono essere stampati segni con un inchiostro speciale che può essere riconosciuto utilizzando la luce ultravioletta. Nel caso di documenti contraffatti, la lampada UV non sempre aiuta, poiché i criminali a volte usano il documento reale e sostituiscono la fotografia o altre informazioni su di esso, in modo che rimangano i segni delle lampade UV. Ci sono anche molti altri usi per le radiazioni ultraviolette.

Daltonismo

Alcune persone non sono in grado di distinguere i colori a causa di difetti visivi. Questo problema è chiamato daltonismo o daltonismo, dal nome della persona che per prima ha descritto questa caratteristica della vista. A volte le persone non riescono a vedere i colori solo a una lunghezza d'onda specifica, e a volte non possono vedere i colori affatto. Spesso la causa sono fotorecettori sottosviluppati o danneggiati, ma in alcuni casi il problema risiede nel danneggiamento del percorso del sistema nervoso, ad esempio nella corteccia visiva del cervello, dove vengono elaborate le informazioni sul colore. In molti casi questa condizione crea disagi e problemi a persone e animali, ma a volte l'incapacità di distinguere i colori, al contrario, è un vantaggio. Ciò è confermato dal fatto che, nonostante i lunghi anni di evoluzione, la visione dei colori non è sviluppata in molti animali. Le persone e gli animali daltonici possono, ad esempio, vedere bene il camuffamento di altri animali.

Nonostante i vantaggi del daltonismo, nella società è considerato un problema e la strada per alcune professioni è chiusa per le persone con daltonismo. Di solito non possono ottenere pieni diritti per far volare l'aereo senza restrizioni. In molti paesi, anche le patenti di guida per queste persone hanno restrizioni e in alcuni casi non possono ottenere affatto una patente. Pertanto, non sono sempre in grado di trovare un lavoro in cui è necessario guidare un'auto, un aereo e altri veicoli. Inoltre trovano difficile trovare un lavoro in cui la capacità di identificare e utilizzare i colori è di grande importanza. Ad esempio, trovano difficile diventare designer o lavorare in un ambiente in cui il colore viene utilizzato come segnale (ad esempio, di pericolo).

Sono in corso lavori per creare condizioni più favorevoli per le persone daltoniche. Ad esempio, ci sono tabelle in cui i colori corrispondono ai segni e in alcuni paesi questi segni vengono utilizzati negli uffici e nei luoghi pubblici insieme al colore. Alcuni designer non usano o limitano l'uso del colore per trasmettere informazioni importanti nel loro lavoro. Invece di o insieme al colore, usano la luminosità, il testo e altri modi per evidenziare le informazioni, in modo che anche le persone che non sono in grado di distinguere i colori possano ricevere pienamente le informazioni trasmesse dal designer. Nella maggior parte dei casi, le persone daltoniche non distinguono tra rosso e verde, quindi i designer a volte sostituiscono la combinazione "rosso = pericolo, verde = ok" con rosso e blu. La maggior parte dei sistemi operativi consente anche di personalizzare i colori in modo che le persone daltoniche possano vedere tutto.

Colore nella visione artificiale

La visione artificiale a colori è un ramo dell'intelligenza artificiale in rapida crescita. Fino a poco tempo, la maggior parte del lavoro in quest'area si svolgeva con immagini monocromatiche, ma ora sempre più laboratori scientifici stanno lavorando con il colore. Alcuni algoritmi per lavorare con immagini monocromatiche vengono utilizzati anche per l'elaborazione di immagini a colori.

Applicazione

La visione artificiale è utilizzata in numerosi settori, come il controllo di robot, auto a guida autonoma e veicoli aerei senza equipaggio. È utile nel campo della sicurezza, ad esempio, per identificare persone e oggetti da fotografie, per cercare database, per tracciare il movimento di oggetti, a seconda del loro colore, e così via. La determinazione della posizione degli oggetti in movimento consente al computer di determinare la direzione dello sguardo di una persona o di tracciare il movimento di automobili, persone, mani e altri oggetti.

Per identificare correttamente gli oggetti non familiari, è importante conoscere la loro forma e altre proprietà, ma le informazioni sul colore non sono così importanti. Quando si lavora con oggetti familiari, al contrario, il colore aiuta a riconoscerli più velocemente. Anche lavorare con il colore è conveniente perché le informazioni sul colore possono essere ottenute anche da immagini a bassa risoluzione. Riconoscere la forma di un oggetto, al contrario del colore, richiede un'alta risoluzione. Lavorare con il colore anziché con la forma di un oggetto può ridurre i tempi di elaborazione delle immagini e utilizzare meno risorse del computer. Il colore aiuta a riconoscere oggetti della stessa forma e può essere utilizzato anche come segnale o segnale (ad esempio, il rosso è un segnale di pericolo). In questo caso, non è necessario riconoscere la forma di questo segno o il testo scritto su di esso. Ci sono molti esempi interessanti dell'uso della visione dei colori sul sito web di YouTube.

Elaborazione delle informazioni sul colore

Le foto elaborate dal computer vengono caricate dagli utenti o scattate dalla fotocamera integrata. Il processo di fotografia digitale e ripresa video è ben padroneggiato, ma l'elaborazione di queste immagini, specialmente a colori, è associata a molte difficoltà, molte delle quali non sono ancora state risolte. Ciò è dovuto al fatto che la visione dei colori negli esseri umani e negli animali è molto complessa e non è facile creare una visione artificiale simile alla visione umana. La vista, come l'udito, si basa sull'adattamento all'ambiente. La percezione del suono dipende non solo dalla frequenza, dalla pressione sonora e dalla durata del suono, ma anche dalla presenza o assenza di altri suoni nell'ambiente. Così è con la visione: la percezione del colore dipende non solo dalla frequenza e dalla lunghezza d'onda, ma anche dalle caratteristiche dell'ambiente. Ad esempio, i colori degli oggetti circostanti influenzano la nostra percezione del colore.

Da una prospettiva evolutiva, tali adattamenti sono necessari per aiutarci ad abituarci al nostro ambiente e per smettere di prestare attenzione a elementi insignificanti, ma per dirigere tutta la nostra attenzione su ciò che sta cambiando nell'ambiente. Ciò è necessario per facilitare l'individuazione dei predatori e la ricerca di cibo. A volte si verificano illusioni ottiche a causa di questo adattamento. Ad esempio, a seconda del colore degli oggetti circostanti, percepiamo diversamente il colore di due corpi, anche quando riflettono la luce con la stessa lunghezza d'onda. L'illustrazione mostra un esempio di tale illusione ottica. Il quadrato marrone nella parte superiore dell'immagine (seconda riga, seconda colonna) appare più chiaro del quadrato marrone nella parte inferiore dell'immagine (quinta riga, seconda colonna). In effetti, i loro colori sono gli stessi. Anche sapendo questo, li percepiamo ancora come colori diversi. Poiché la nostra percezione del colore è così complessa, è difficile per i programmatori descrivere tutte queste sfumature negli algoritmi per la visione artificiale. Nonostante queste difficoltà, abbiamo già ottenuto molto in questo settore.

Gli articoli di Unit Converter sono stati modificati e illustrati da Anatoly Zolotkov

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Quella velocità di clock è il parametro più famoso. Pertanto, è necessario occuparsi specificamente di questo concetto. Inoltre, nell'ambito di questo articolo, discuteremo comprendere la velocità di clock dei processori multi-core, perché ci sono sfumature interessanti che non tutti conoscono e tengono in considerazione.

Per molto tempo, gli sviluppatori hanno scommesso sull'aumento della frequenza di clock, ma nel tempo la "moda" è cambiata e la maggior parte degli sviluppi sono stati dedicati alla creazione di un'architettura più perfetta, all'aumento della memoria cache e allo sviluppo di multi-core , ma nessuno si dimentica nemmeno della frequenza.

Qual è la velocità di clock della CPU?

Per prima cosa devi capire la definizione di "frequenza di clock". La velocità di clock ci dice quanto il processore può eseguire calcoli per unità di tempo. Di conseguenza, maggiore è la frequenza, più operazioni il processore può eseguire per unità di tempo. La velocità di clock dei processori moderni è generalmente di 1,0-4 GHz. È determinato moltiplicando la frequenza esterna o di base per un certo fattore. Ad esempio, un processore Intel Core i7 920 utilizza una frequenza del bus di 133 MHz e un moltiplicatore di 20, risultando in una velocità di clock di 2660 MHz.

La frequenza del processore può essere aumentata a casa eseguendo l'overclocking del processore. Ci sono modelli speciali di processori da AMD e Intel, che si concentrano sull'overclocking da parte del produttore stesso, ad esempio la Black Edition di AMD e la linea della serie K di Intel.

Vorrei sottolineare che quando si acquista un processore, la frequenza non dovrebbe essere un fattore decisivo nella scelta, perché solo una parte delle prestazioni del processore dipende da essa.

Comprensione della velocità di clock (processori multi-core)

Ora, quasi in tutti i segmenti di mercato non sono rimasti processori single-core. Bene, è logico, perché il settore IT non sta fermo, ma va costantemente avanti a passi da gigante. Pertanto, è necessario comprendere chiaramente come viene calcolata la frequenza per i processori con due o più core.

Visitando molti forum di computer, ho notato che c'è un malinteso comune sulla comprensione (calcolo) delle frequenze dei processori multi-core. Immediatamente darò un esempio di questo ragionamento errato: "Esiste un processore a 4 core con una frequenza di clock di 3 GHz, quindi la sua frequenza di clock totale sarà: 4 x 3 GHz = 12 GHz, giusto?" - No, non come quello.

Cercherò di spiegare perché la frequenza totale del processore non può essere intesa come: "il numero di core X frequenza specificata”.

Ti faccio un esempio: “Un pedone sta camminando lungo la strada, la sua velocità è di 4 km/h. Questo è analogo a un processore single core acceso n GHz. Ma se 4 pedoni camminano lungo la strada a una velocità di 4 km / h, allora questo è simile a un processore a 4 core acceso n GHz. Nel caso dei pedoni, non crediamo che la loro velocità sarà 4x4 = 16 km/h, diciamo solo: "4 pedoni camminano a una velocità di 4 km/h"... Per lo stesso motivo non eseguiamo nessuna operazione matematica con le frequenze dei core del processore, ma ricordiamo semplicemente che il processore a 4 core è n GHz ha quattro core, ognuno dei quali opera a una frequenza n GHz".

L'abbreviazione "Hz" è accettata per la sua designazione in lingua inglese, la notazione Hz è usata per questo scopo. Allo stesso tempo, secondo le regole del sistema SI, se viene utilizzato il nome abbreviato di questa unità, segue con e se il nome completo viene utilizzato nel testo, quindi con minuscolo.

Origine del termine

L'unità di misura della frequenza, adottata nel moderno sistema SI, prese il nome nel 1930, quando la corrispondente decisione fu presa dalla Commissione elettrotecnica internazionale. È stato associato al desiderio di perpetuare la memoria del famoso scienziato tedesco, Heinrich Hertz, che ha dato un grande contributo allo sviluppo di questa scienza, in particolare, nel campo della ricerca elettrodinamica.

Il significato del termine

Hertz viene utilizzato per misurare la frequenza di vibrazioni di qualsiasi tipo, quindi l'ambito del suo utilizzo è molto ampio. Quindi, ad esempio, nel numero di hertz, è consuetudine misurare le frequenze sonore, il battito del cuore umano, le oscillazioni del campo elettromagnetico e altri movimenti che si ripetono a una certa frequenza. Quindi, ad esempio, la frequenza del battito cardiaco di una persona in uno stato calmo è di circa 1 Hz.

Significativamente, un'unità in questa dimensione viene interpretata come il numero di vibrazioni prodotte dall'oggetto analizzato durante un secondo. In questo caso, gli esperti dicono che la frequenza di oscillazione è di 1 hertz. Di conseguenza, più vibrazioni al secondo corrispondono a più di queste unità. Quindi, da un punto di vista formale, il valore indicato come hertz è il reciproco del secondo.

I valori di frequenza significativi sono generalmente chiamati alti, insignificanti - bassi. Esempi di alte e basse frequenze sono le vibrazioni sonore di intensità variabile. Quindi, ad esempio, le frequenze nell'intervallo da 16 a 70 Hz formano i cosiddetti suoni bassi, cioè suoni molto bassi e le frequenze nell'intervallo da 0 a 16 Hz sono completamente indistinguibili per l'orecchio umano. I suoni più alti che una persona è in grado di sentire sono nell'intervallo da 10 a 20 mila hertz, e i suoni con una frequenza più alta sono classificati come ultrasuoni, cioè quelli che una persona non è in grado di sentire.

Per designare grandi valori di frequenze, vengono aggiunti prefissi speciali alla designazione "hertz", progettati per rendere più conveniente l'uso di questa unità. Inoltre, tali prefissi sono standard per il sistema SI, ovvero vengono utilizzati anche con altre grandezze fisiche. Quindi, mille hertz si chiamano "kilohertz", un milione di hertz - "megahertz", un miliardo di hertz - "gigahertz".

Convertitore di lunghezza e distanza Convertitore di massa Convertitore di volume e cibo Convertitore di area Ricetta culinaria Convertitore di volume e unità Convertitore di temperatura Convertitore di pressione, stress, modulo di Young Convertitore di energia e lavoro Convertitore di potenza Convertitore di forza Convertitore di tempo Convertitore di velocità lineare Convertitore di angolo piatto Efficienza termica ed efficienza del carburante Numerico Sistemi di conversione Convertitore di informazioni Sistemi di misurazione Tariffe valutarie Taglie di abbigliamento e scarpe da donna Taglie di abbigliamento e scarpe da uomo Convertitore di velocità angolare e velocità di rotazione Convertitore di accelerazione Convertitore di accelerazione angolare Convertitore di densità Convertitore di volume specifico Convertitore di momento d'inerzia Convertitore di momento di forza Convertitore di coppia Potere calorifico specifico (massa ) convertitore Convertitore densità energetica e potere calorifico specifico (volume) Convertitore differenza di temperatura Convertitore coefficiente Coefficiente di espansione termica Convertitore di resistenza termica Convertitore di conducibilità termica Convertitore di capacità termica specifica Convertitore di esposizione termica e potenza di radiazione Convertitore di densità di flusso termico Convertitore di coefficienti di scambio termico Convertitore di portata volumetrica Convertitore di portata massica Convertitore di densità di flusso di massa Convertitore di concentrazione molare Convertitore di concentrazione di massa nel convertitore di soluzione viscosità assoluta) Convertitore di viscosità cinematica Convertitore di tensione superficiale Convertitore di permeabilità al vapore Convertitore di densità del flusso di vapore acqueo Convertitore di livello sonoro Convertitore di sensibilità del microfono Convertitore di livello di pressione sonora (SPL) Convertitore di livello di pressione sonora con pressione di riferimento selezionabile Convertitore di luminanza Convertitore di intensità luminosa Convertitore di illuminazione Convertitore di risoluzione computer grafica Frequenza e la potenza ottica del convertitore di lunghezza d'onda in diottrie e focale distanza Potenza diottrica e ingrandimento dell'obiettivo (×) Convertitore di carica elettrico Convertitore di densità di carica lineare Convertitore di densità di carica superficiale Convertitore di densità di carica apparente Convertitore di densità di corrente lineare di corrente elettrica Convertitore di densità di corrente di superficie Convertitore di intensità di campo elettrico Convertitore di potenziale elettrostatico e di tensione Convertitore di potenziale elettrostatico e di tensione Resistenza elettrica convertitore Convertitore di resistività elettrica Convertitore di conducibilità elettrica Convertitore di conducibilità elettrica Capacità elettrica Convertitore di induttanza Convertitore di misura del filo americano Livelli in dBm (dBm o dBmW), dBV (dBV), watt, ecc. unità Convertitore di forza magnetomotrice Convertitore di intensità del campo magnetico Convertitore di flusso magnetico Convertitore di induzione magnetica Radiazione. Radioattività del convertitore di velocità di dose assorbita radiazioni ionizzanti. Decadimento radioattivo Convertitore di radiazioni. Radiazione del convertitore di dose di esposizione. Convertitore di dose assorbita Convertitore di prefissi decimali Trasferimento dati Convertitore di unità di elaborazione di immagini e tipografia Convertitore di unità di volume di legname Calcolo della massa molare Tavola periodica degli elementi chimici D. I. Mendeleev

1 gigahertz [GHz] = 1.000.000.000 hertz [Hz]

Valore iniziale

Valore convertito

hertz exahertz petahertz terahertz gigahertz megahertz kilohertz ettohertz decahertz decigertz santigertz millihertz microhertz nanohertz picohertz femtohertz attohertz cicli al secondo lunghezza d'onda in esamemetri lunghezza d'onda in petametri lunghezza d'onda in terametri lunghezza d'onda in megametri lunghezza d'onda in chilometri in millimetri lunghezza d'onda in decimetri lunghezza d'onda in metri lunghezza d'onda in metri in micrometri Lunghezza d'onda Compton di un elettrone Lunghezza d'onda Compton di un protone Lunghezza d'onda Compton di un neutrone giri al secondo giri al minuto giri all'ora giri al giorno

Maggiori informazioni su frequenza e lunghezza d'onda

Informazione Generale

Frequenza

La frequenza è una quantità che misura la frequenza con cui si ripete un particolare processo periodico. In fisica, la frequenza viene utilizzata per descrivere le proprietà dei processi ondulatori. Frequenza dell'onda - il numero di cicli completi del processo dell'onda per unità di tempo. L'unità SI della frequenza è hertz (Hz). Un hertz è uguale a un'oscillazione al secondo.

lunghezza d'onda

Esistono molti tipi diversi di onde in natura, dalle onde marine indotte dal vento alle onde elettromagnetiche. Le proprietà delle onde elettromagnetiche dipendono dalla lunghezza d'onda. Tali onde sono divise in diversi tipi:

  • Raggi gamma con una lunghezza d'onda fino a 0,01 nanometri (nm).
  • raggi X con una lunghezza d'onda da 0,01 nm a 10 nm.
  • Onde ultravioletto che hanno una lunghezza da 10 a 380 nm. Non sono visibili all'occhio umano.
  • Luce dentro parte visibile dello spettro con una lunghezza d'onda di 380-700 nm.
  • Invisibile agli umani radiazione infrarossa con una lunghezza d'onda da 700 nm a 1 millimetro.
  • Le onde infrarosse sono seguite da microonde, con una lunghezza d'onda da 1 millimetro a 1 metro.
  • La più lunga - onde radio... La loro lunghezza parte da 1 metro.

Questo articolo riguarda le radiazioni elettromagnetiche e in particolare la luce. In esso, discuteremo di come la lunghezza d'onda e la frequenza influenzino la luce, incluso lo spettro visibile, le radiazioni ultraviolette e infrarosse.

Radiazioni elettromagnetiche

La radiazione elettromagnetica è energia, le cui proprietà sono contemporaneamente simili a quelle delle onde e delle particelle. Questa caratteristica è chiamata dualità onda-particella. Le onde elettromagnetiche sono costituite da un'onda magnetica e da un'onda elettrica perpendicolare ad essa.

L'energia della radiazione elettromagnetica è il risultato del movimento di particelle chiamate fotoni. Maggiore è la frequenza delle radiazioni, più attivi sono e più danni possono arrecare alle cellule e ai tessuti degli organismi viventi. Questo perché maggiore è la frequenza della radiazione, maggiore è l'energia che trasportano. Una grande energia consente loro di modificare la struttura molecolare delle sostanze su cui agiscono. Ecco perché i raggi ultravioletti, raggi X e gamma sono così dannosi per animali e piante. Una parte enorme di questa radiazione è nello spazio. È presente anche sulla Terra, nonostante il fatto che lo strato di ozono dell'atmosfera intorno alla Terra ne blocchi la maggior parte.

Radiazioni elettromagnetiche e atmosfera

L'atmosfera terrestre trasmette solo radiazioni elettromagnetiche a una frequenza specifica. La maggior parte dei raggi gamma, raggi X, luce ultravioletta, alcune radiazioni infrarosse e lunghe onde radio sono bloccati dall'atmosfera terrestre. L'atmosfera li assorbe e non li lascia andare oltre. Parte delle onde elettromagnetiche, in particolare la radiazione nella gamma delle lunghezze d'onda corte, viene riflessa dalla ionosfera. Tutte le altre radiazioni colpiscono la superficie della Terra. Negli strati atmosferici superiori, cioè più lontani dalla superficie della Terra, c'è più radiazione che negli strati inferiori. Pertanto, più è alto, più è pericoloso per gli organismi viventi essere lì senza tute protettive.

L'atmosfera trasmette una piccola quantità di luce ultravioletta alla Terra ed è dannosa per la pelle. È a causa dei raggi ultravioletti che le persone si scottano e possono persino contrarre il cancro della pelle. D'altra parte, alcuni raggi trasmessi dall'atmosfera sono benefici. Ad esempio, i raggi infrarossi che colpiscono la superficie terrestre vengono utilizzati in astronomia: i telescopi a infrarossi tracciano i raggi infrarossi emessi da oggetti astronomici. Più alto è dalla superficie della Terra, maggiore è la radiazione infrarossa, quindi i telescopi sono spesso installati sulle cime delle montagne e altre elevazioni. A volte vengono inviati nello spazio per migliorare la visibilità dei raggi infrarossi.

Relazione tra frequenza e lunghezza d'onda

Frequenza e lunghezza d'onda sono inversamente proporzionali tra loro. Ciò significa che all'aumentare della lunghezza d'onda, la frequenza diminuisce e viceversa. È facile immaginare: se la frequenza delle oscillazioni del processo ondulatorio è elevata, il tempo tra le oscillazioni è molto più breve rispetto alle onde, la cui frequenza di oscillazione è inferiore. Se immagini un'onda su un grafico, la distanza tra i suoi picchi sarà minore, più oscillazioni farà in un certo periodo di tempo.

Per determinare la velocità di propagazione di un'onda in un mezzo, è necessario moltiplicare la frequenza dell'onda per la sua lunghezza. Le onde elettromagnetiche nel vuoto si propagano sempre alla stessa velocità. Questa velocità è nota come velocità della luce. È uguale a 299 & nbsp792 & nbsp458 metri al secondo.

Luce

La luce visibile sono onde elettromagnetiche di frequenza e lunghezza che ne determinano il colore.

Lunghezza d'onda e colore

La lunghezza d'onda più corta della luce visibile è di 380 nanometri. È viola, seguito da blu e ciano, quindi verde, giallo, arancione e infine rosso. La luce bianca è composta da tutti i colori contemporaneamente, ovvero gli oggetti bianchi riflettono tutti i colori. Questo può essere visto con un prisma. La luce che vi entra viene rifratta e allineata in una striscia di colori nella stessa sequenza di un arcobaleno. Questa sequenza va dai colori con la lunghezza d'onda più corta a quella più lunga. La dipendenza della velocità di propagazione della luce nella materia dalla lunghezza d'onda è detta dispersione.

Un arcobaleno si forma in modo simile. Le gocce d'acqua sparse nell'atmosfera dopo la pioggia si comportano come un prisma e rifrangono ogni onda. I colori dell'arcobaleno sono così importanti che in molte lingue esiste la mnemonica, cioè una tecnica per memorizzare i colori dell'arcobaleno, così semplice che anche i bambini possono ricordarli. Molti bambini di lingua russa sanno che "Ogni cacciatore vuole sapere dove si trova il fagiano". Alcune persone escogitano i propri mnemonici, e questo è un esercizio particolarmente utile per i bambini, perché quando escogitano il proprio metodo per ricordare i colori dell'arcobaleno, li ricorderanno più velocemente.

La luce a cui l'occhio umano è più sensibile è il verde, con una lunghezza d'onda di 555 nm in ambienti luminosi e 505 nm al crepuscolo e nell'oscurità. Non tutti gli animali sono in grado di distinguere i colori. Nei gatti, ad esempio, la visione dei colori non è sviluppata. D'altra parte, alcuni animali vedono i colori molto meglio degli umani. Ad esempio, alcune specie vedono la luce ultravioletta e infrarossa.

Riflessione della luce

Il colore di un oggetto è determinato dalla lunghezza d'onda della luce riflessa dalla sua superficie. Gli oggetti bianchi riflettono tutte le onde dello spettro visibile, mentre quelli neri, al contrario, assorbono tutte le onde e non riflettono nulla.

Uno dei materiali naturali ad alto coefficiente di dispersione è il diamante. I diamanti tagliati correttamente riflettono la luce sia dai bordi esterni che interni, rifrangendola, proprio come un prisma. Allo stesso tempo, è importante che la maggior parte di questa luce venga riflessa verso l'alto verso l'occhio e non, ad esempio, verso il basso, nella cornice, dove non è visibile. Grazie alla loro elevata dispersione, i diamanti brillano magnificamente al sole e alla luce artificiale. Anche il vetro tagliato come un diamante brilla, ma non tanto. Questo perché, a causa della loro composizione chimica, i diamanti riflettono la luce molto meglio del vetro. Gli angoli utilizzati quando si tagliano i diamanti sono molto importanti perché gli angoli troppo acuti o troppo ottusi impediscono alla luce di riflettersi sulle pareti interne o riflettono la luce nell'ambiente, come mostrato nell'illustrazione.

spettroscopia

L'analisi spettrale o la spettroscopia viene talvolta utilizzata per determinare la composizione chimica di una sostanza. Questo metodo è particolarmente utile se l'analisi chimica di una sostanza non può essere eseguita lavorando direttamente con essa, ad esempio quando si determina la composizione chimica delle stelle. Sapendo che tipo di radiazione elettromagnetica assorbe un corpo, puoi determinare in cosa consiste. La spettroscopia di assorbimento, che è uno dei rami della spettroscopia, determina quale radiazione viene assorbita dal corpo. Tale analisi può essere eseguita a distanza, quindi è spesso usata in astronomia, così come nel lavoro con sostanze velenose e pericolose.

Determinazione della presenza di radiazioni elettromagnetiche

La luce visibile, come tutte le radiazioni elettromagnetiche, è energia. Più energia viene emessa, più facile è misurare questa radiazione. La quantità di energia irradiata diminuisce all'aumentare della lunghezza d'onda. La visione è possibile proprio perché uomini e animali riconoscono questa energia e percepiscono la differenza tra radiazioni di diverse lunghezze d'onda. Le radiazioni elettromagnetiche di diversa lunghezza sono percepite dall'occhio come colori diversi. Secondo questo principio, non funzionano solo gli occhi degli animali e delle persone, ma anche le tecnologie create dalle persone per elaborare le radiazioni elettromagnetiche.

Luce visibile

Le persone e gli animali vedono un ampio spettro di radiazioni elettromagnetiche. La maggior parte delle persone e degli animali, ad esempio, reagisce a luce visibile e alcuni animali sono anche esposti ai raggi ultravioletti e infrarossi. La capacità di distinguere i colori - non in tutti gli animali - alcuni vedono solo la differenza tra superfici chiare e scure. Il nostro cervello determina il colore come segue: i fotoni della radiazione elettromagnetica entrano nell'occhio sulla retina e, attraversandolo, eccitano i coni, i fotorecettori dell'occhio. Di conseguenza, un segnale viene trasmesso attraverso il sistema nervoso al cervello. Oltre ai coni, gli occhi hanno altri fotorecettori, bastoncelli, ma non sono in grado di distinguere i colori. Il loro scopo è determinare la luminosità e l'intensità della luce.

Di solito ci sono diversi tipi di coni negli occhi. Ci sono tre tipi nell'uomo, ognuno dei quali assorbe fotoni di luce entro specifiche lunghezze d'onda. Quando vengono assorbiti, si verifica una reazione chimica, a seguito della quale gli impulsi nervosi con informazioni sulla lunghezza d'onda entrano nel cervello. Questi segnali vengono elaborati dalla corteccia visiva. Questa è la parte del cervello responsabile della percezione del suono. Ogni tipo di cono è responsabile solo di onde di una certa lunghezza, quindi per avere un quadro completo del colore si sommano le informazioni ricevute da tutti i coni.

Alcuni animali hanno anche più tipi di coni degli umani. Quindi, ad esempio, in alcune specie di pesci e uccelli, ci sono da quattro a cinque tipi. È interessante notare che alcune femmine di animali hanno più tipi di coni rispetto ai maschi. Alcuni uccelli, come i gabbiani che catturano la preda nell'acqua o nell'acqua, hanno goccioline di olio gialle o rosse all'interno dei coni che fungono da filtro. Questo li aiuta a vedere più colori. Gli occhi dei rettili sono disposti in modo simile.

Luce infrarossa

Nei serpenti, a differenza degli umani, non solo i recettori visivi, ma anche gli organi sensoriali che rispondono a radiazione infrarossa... Assorbono l'energia dei raggi infrarossi, cioè reagiscono al calore. Alcuni dispositivi, come gli occhiali per la visione notturna, reagiscono anche al calore generato dall'emettitore a infrarossi. Tali dispositivi sono utilizzati dai militari, nonché per garantire la sicurezza e la protezione dei locali e del territorio. Gli animali che vedono la luce infrarossa e i dispositivi in ​​grado di riconoscerla, vedono non solo oggetti che si trovano nel loro campo visivo in questo momento, ma anche tracce di oggetti, animali o persone che erano lì prima, anche se per molto tempo. Ad esempio, i serpenti possono essere visti se i roditori hanno scavato una buca nel terreno e la polizia che utilizza dispositivi per la visione notturna può vedere se tracce di un crimine, come denaro, droga o qualcos'altro, sono state recentemente nascoste nel terreno. I dispositivi per la registrazione della radiazione infrarossa sono utilizzati nei telescopi, nonché per il controllo di perdite nei contenitori e nelle fotocamere. Con il loro aiuto, il luogo della perdita di calore è chiaramente visibile. In medicina, le immagini a infrarossi vengono utilizzate per la diagnostica. Nella storia dell'arte - per determinare cosa è raffigurato sotto lo strato superiore di vernice. I dispositivi di visione notturna sono utilizzati per proteggere i locali.

Luce ultravioletta

Alcuni pesci vedono luce ultravioletta... I loro occhi contengono pigmenti sensibili ai raggi ultravioletti. La pelle del pesce contiene aree che riflettono la luce ultravioletta che sono invisibili per l'uomo e altri animali, che viene spesso utilizzata nel regno animale per contrassegnare il sesso degli animali, oltre che per scopi sociali. Alcuni uccelli vedono anche la luce ultravioletta. Questa abilità è particolarmente importante durante la stagione degli amori, quando gli uccelli cercano potenziali compagni. Anche le superfici di alcune piante riflettono bene la luce UV e la capacità di vederla aiuta a trovare cibo. Oltre a pesci e uccelli, alcuni rettili, come tartarughe, lucertole e iguane verdi (nella foto), vedono la luce ultravioletta.

L'occhio umano, come gli occhi degli animali, assorbe la luce ultravioletta ma non può elaborarla. Negli esseri umani, distrugge le cellule dell'occhio, specialmente nella cornea e nel cristallino. Questo, a sua volta, provoca varie malattie e persino cecità. Sebbene la luce ultravioletta sia dannosa per la vista, una piccola quantità è necessaria all'uomo e agli animali per produrre vitamina D. La radiazione ultravioletta, come l'infrarosso, è utilizzata in molte industrie, come la medicina per la disinfezione, l'astronomia per osservare le stelle e altri oggetti. chimica per la solidificazione di sostanze liquide, nonché per la visualizzazione, cioè per creare diagrammi della distribuzione delle sostanze in un determinato spazio. Con l'aiuto della luce ultravioletta, vengono rilevate banconote e tessere contraffatte se su di esse devono essere stampati segni con un inchiostro speciale che può essere riconosciuto utilizzando la luce ultravioletta. Nel caso di documenti contraffatti, la lampada UV non sempre aiuta, poiché i criminali a volte usano il documento reale e sostituiscono la fotografia o altre informazioni su di esso, in modo che rimangano i segni delle lampade UV. Ci sono anche molti altri usi per le radiazioni ultraviolette.

Daltonismo

Alcune persone non sono in grado di distinguere i colori a causa di difetti visivi. Questo problema è chiamato daltonismo o daltonismo, dal nome della persona che per prima ha descritto questa caratteristica della vista. A volte le persone non riescono a vedere i colori solo a una lunghezza d'onda specifica, e a volte non possono vedere i colori affatto. Spesso la causa sono fotorecettori sottosviluppati o danneggiati, ma in alcuni casi il problema risiede nel danneggiamento del percorso del sistema nervoso, ad esempio nella corteccia visiva del cervello, dove vengono elaborate le informazioni sul colore. In molti casi questa condizione crea disagi e problemi a persone e animali, ma a volte l'incapacità di distinguere i colori, al contrario, è un vantaggio. Ciò è confermato dal fatto che, nonostante i lunghi anni di evoluzione, la visione dei colori non è sviluppata in molti animali. Le persone e gli animali daltonici possono, ad esempio, vedere bene il camuffamento di altri animali.

Nonostante i vantaggi del daltonismo, nella società è considerato un problema e la strada per alcune professioni è chiusa per le persone con daltonismo. Di solito non possono ottenere pieni diritti per far volare l'aereo senza restrizioni. In molti paesi, anche le patenti di guida per queste persone hanno restrizioni e in alcuni casi non possono ottenere affatto una patente. Pertanto, non sono sempre in grado di trovare un lavoro in cui è necessario guidare un'auto, un aereo e altri veicoli. Inoltre trovano difficile trovare un lavoro in cui la capacità di identificare e utilizzare i colori è di grande importanza. Ad esempio, trovano difficile diventare designer o lavorare in un ambiente in cui il colore viene utilizzato come segnale (ad esempio, di pericolo).

Sono in corso lavori per creare condizioni più favorevoli per le persone daltoniche. Ad esempio, ci sono tabelle in cui i colori corrispondono ai segni e in alcuni paesi questi segni vengono utilizzati negli uffici e nei luoghi pubblici insieme al colore. Alcuni designer non usano o limitano l'uso del colore per trasmettere informazioni importanti nel loro lavoro. Invece di o insieme al colore, usano la luminosità, il testo e altri modi per evidenziare le informazioni, in modo che anche le persone che non sono in grado di distinguere i colori possano ricevere pienamente le informazioni trasmesse dal designer. Nella maggior parte dei casi, le persone daltoniche non distinguono tra rosso e verde, quindi i designer a volte sostituiscono la combinazione "rosso = pericolo, verde = ok" con rosso e blu. La maggior parte dei sistemi operativi consente anche di personalizzare i colori in modo che le persone daltoniche possano vedere tutto.

Colore nella visione artificiale

La visione artificiale a colori è un ramo dell'intelligenza artificiale in rapida crescita. Fino a poco tempo, la maggior parte del lavoro in quest'area si svolgeva con immagini monocromatiche, ma ora sempre più laboratori scientifici stanno lavorando con il colore. Alcuni algoritmi per lavorare con immagini monocromatiche vengono utilizzati anche per l'elaborazione di immagini a colori.

Applicazione

La visione artificiale è utilizzata in numerosi settori, come il controllo di robot, auto a guida autonoma e veicoli aerei senza equipaggio. È utile nel campo della sicurezza, ad esempio, per identificare persone e oggetti da fotografie, per cercare database, per tracciare il movimento di oggetti, a seconda del loro colore, e così via. La determinazione della posizione degli oggetti in movimento consente al computer di determinare la direzione dello sguardo di una persona o di tracciare il movimento di automobili, persone, mani e altri oggetti.

Per identificare correttamente gli oggetti non familiari, è importante conoscere la loro forma e altre proprietà, ma le informazioni sul colore non sono così importanti. Quando si lavora con oggetti familiari, al contrario, il colore aiuta a riconoscerli più velocemente. Anche lavorare con il colore è conveniente perché le informazioni sul colore possono essere ottenute anche da immagini a bassa risoluzione. Riconoscere la forma di un oggetto, al contrario del colore, richiede un'alta risoluzione. Lavorare con il colore anziché con la forma di un oggetto può ridurre i tempi di elaborazione delle immagini e utilizzare meno risorse del computer. Il colore aiuta a riconoscere oggetti della stessa forma e può essere utilizzato anche come segnale o segnale (ad esempio, il rosso è un segnale di pericolo). In questo caso, non è necessario riconoscere la forma di questo segno o il testo scritto su di esso. Ci sono molti esempi interessanti dell'uso della visione dei colori sul sito web di YouTube.

Elaborazione delle informazioni sul colore

Le foto elaborate dal computer vengono caricate dagli utenti o scattate dalla fotocamera integrata. Il processo di fotografia digitale e ripresa video è ben padroneggiato, ma l'elaborazione di queste immagini, specialmente a colori, è associata a molte difficoltà, molte delle quali non sono ancora state risolte. Ciò è dovuto al fatto che la visione dei colori negli esseri umani e negli animali è molto complessa e non è facile creare una visione artificiale simile alla visione umana. La vista, come l'udito, si basa sull'adattamento all'ambiente. La percezione del suono dipende non solo dalla frequenza, dalla pressione sonora e dalla durata del suono, ma anche dalla presenza o assenza di altri suoni nell'ambiente. Così è con la visione: la percezione del colore dipende non solo dalla frequenza e dalla lunghezza d'onda, ma anche dalle caratteristiche dell'ambiente. Ad esempio, i colori degli oggetti circostanti influenzano la nostra percezione del colore.

Da una prospettiva evolutiva, tali adattamenti sono necessari per aiutarci ad abituarci al nostro ambiente e per smettere di prestare attenzione a elementi insignificanti, ma per dirigere tutta la nostra attenzione su ciò che sta cambiando nell'ambiente. Ciò è necessario per facilitare l'individuazione dei predatori e la ricerca di cibo. A volte si verificano illusioni ottiche a causa di questo adattamento. Ad esempio, a seconda del colore degli oggetti circostanti, percepiamo diversamente il colore di due corpi, anche quando riflettono la luce con la stessa lunghezza d'onda. L'illustrazione mostra un esempio di tale illusione ottica. Il quadrato marrone nella parte superiore dell'immagine (seconda riga, seconda colonna) appare più chiaro del quadrato marrone nella parte inferiore dell'immagine (quinta riga, seconda colonna). In effetti, i loro colori sono gli stessi. Anche sapendo questo, li percepiamo ancora come colori diversi. Poiché la nostra percezione del colore è così complessa, è difficile per i programmatori descrivere tutte queste sfumature negli algoritmi per la visione artificiale. Nonostante queste difficoltà, abbiamo già ottenuto molto in questo settore.

Gli articoli di Unit Converter sono stati modificati e illustrati da Anatoly Zolotkov

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1 megahertz [MHz] = 1.000.000 hertz [Hz]

Valore iniziale

Valore convertito

hertz exahertz petahertz terahertz gigahertz megahertz kilohertz ettohertz decahertz decigertz santigertz millihertz microhertz nanohertz picohertz femtohertz attohertz cicli al secondo lunghezza d'onda in esamemetri lunghezza d'onda in petametri lunghezza d'onda in terametri lunghezza d'onda in megametri lunghezza d'onda in chilometri in millimetri lunghezza d'onda in decimetri lunghezza d'onda in metri lunghezza d'onda in metri in micrometri Lunghezza d'onda Compton di un elettrone Lunghezza d'onda Compton di un protone Lunghezza d'onda Compton di un neutrone giri al secondo giri al minuto giri all'ora giri al giorno

Maggiori informazioni su frequenza e lunghezza d'onda

Informazione Generale

Frequenza

La frequenza è una quantità che misura la frequenza con cui si ripete un particolare processo periodico. In fisica, la frequenza viene utilizzata per descrivere le proprietà dei processi ondulatori. Frequenza dell'onda - il numero di cicli completi del processo dell'onda per unità di tempo. L'unità SI della frequenza è hertz (Hz). Un hertz è uguale a un'oscillazione al secondo.

lunghezza d'onda

Esistono molti tipi diversi di onde in natura, dalle onde marine indotte dal vento alle onde elettromagnetiche. Le proprietà delle onde elettromagnetiche dipendono dalla lunghezza d'onda. Tali onde sono divise in diversi tipi:

  • Raggi gamma con una lunghezza d'onda fino a 0,01 nanometri (nm).
  • raggi X con una lunghezza d'onda da 0,01 nm a 10 nm.
  • Onde ultravioletto che hanno una lunghezza da 10 a 380 nm. Non sono visibili all'occhio umano.
  • Luce dentro parte visibile dello spettro con una lunghezza d'onda di 380-700 nm.
  • Invisibile agli umani radiazione infrarossa con una lunghezza d'onda da 700 nm a 1 millimetro.
  • Le onde infrarosse sono seguite da microonde, con una lunghezza d'onda da 1 millimetro a 1 metro.
  • La più lunga - onde radio... La loro lunghezza parte da 1 metro.

Questo articolo riguarda le radiazioni elettromagnetiche e in particolare la luce. In esso, discuteremo di come la lunghezza d'onda e la frequenza influenzino la luce, incluso lo spettro visibile, le radiazioni ultraviolette e infrarosse.

Radiazioni elettromagnetiche

La radiazione elettromagnetica è energia, le cui proprietà sono contemporaneamente simili a quelle delle onde e delle particelle. Questa caratteristica è chiamata dualità onda-particella. Le onde elettromagnetiche sono costituite da un'onda magnetica e da un'onda elettrica perpendicolare ad essa.

L'energia della radiazione elettromagnetica è il risultato del movimento di particelle chiamate fotoni. Maggiore è la frequenza delle radiazioni, più attivi sono e più danni possono arrecare alle cellule e ai tessuti degli organismi viventi. Questo perché maggiore è la frequenza della radiazione, maggiore è l'energia che trasportano. Una grande energia consente loro di modificare la struttura molecolare delle sostanze su cui agiscono. Ecco perché i raggi ultravioletti, raggi X e gamma sono così dannosi per animali e piante. Una parte enorme di questa radiazione è nello spazio. È presente anche sulla Terra, nonostante il fatto che lo strato di ozono dell'atmosfera intorno alla Terra ne blocchi la maggior parte.

Radiazioni elettromagnetiche e atmosfera

L'atmosfera terrestre trasmette solo radiazioni elettromagnetiche a una frequenza specifica. La maggior parte dei raggi gamma, raggi X, luce ultravioletta, alcune radiazioni infrarosse e lunghe onde radio sono bloccati dall'atmosfera terrestre. L'atmosfera li assorbe e non li lascia andare oltre. Parte delle onde elettromagnetiche, in particolare la radiazione nella gamma delle lunghezze d'onda corte, viene riflessa dalla ionosfera. Tutte le altre radiazioni colpiscono la superficie della Terra. Negli strati atmosferici superiori, cioè più lontani dalla superficie della Terra, c'è più radiazione che negli strati inferiori. Pertanto, più è alto, più è pericoloso per gli organismi viventi essere lì senza tute protettive.

L'atmosfera trasmette una piccola quantità di luce ultravioletta alla Terra ed è dannosa per la pelle. È a causa dei raggi ultravioletti che le persone si scottano e possono persino contrarre il cancro della pelle. D'altra parte, alcuni raggi trasmessi dall'atmosfera sono benefici. Ad esempio, i raggi infrarossi che colpiscono la superficie terrestre vengono utilizzati in astronomia: i telescopi a infrarossi tracciano i raggi infrarossi emessi da oggetti astronomici. Più alto è dalla superficie della Terra, maggiore è la radiazione infrarossa, quindi i telescopi sono spesso installati sulle cime delle montagne e altre elevazioni. A volte vengono inviati nello spazio per migliorare la visibilità dei raggi infrarossi.

Relazione tra frequenza e lunghezza d'onda

Frequenza e lunghezza d'onda sono inversamente proporzionali tra loro. Ciò significa che all'aumentare della lunghezza d'onda, la frequenza diminuisce e viceversa. È facile immaginare: se la frequenza delle oscillazioni del processo ondulatorio è elevata, il tempo tra le oscillazioni è molto più breve rispetto alle onde, la cui frequenza di oscillazione è inferiore. Se immagini un'onda su un grafico, la distanza tra i suoi picchi sarà minore, più oscillazioni farà in un certo periodo di tempo.

Per determinare la velocità di propagazione di un'onda in un mezzo, è necessario moltiplicare la frequenza dell'onda per la sua lunghezza. Le onde elettromagnetiche nel vuoto si propagano sempre alla stessa velocità. Questa velocità è nota come velocità della luce. È uguale a 299 & nbsp792 & nbsp458 metri al secondo.

Luce

La luce visibile sono onde elettromagnetiche di frequenza e lunghezza che ne determinano il colore.

Lunghezza d'onda e colore

La lunghezza d'onda più corta della luce visibile è di 380 nanometri. È viola, seguito da blu e ciano, quindi verde, giallo, arancione e infine rosso. La luce bianca è composta da tutti i colori contemporaneamente, ovvero gli oggetti bianchi riflettono tutti i colori. Questo può essere visto con un prisma. La luce che vi entra viene rifratta e allineata in una striscia di colori nella stessa sequenza di un arcobaleno. Questa sequenza va dai colori con la lunghezza d'onda più corta a quella più lunga. La dipendenza della velocità di propagazione della luce nella materia dalla lunghezza d'onda è detta dispersione.

Un arcobaleno si forma in modo simile. Le gocce d'acqua sparse nell'atmosfera dopo la pioggia si comportano come un prisma e rifrangono ogni onda. I colori dell'arcobaleno sono così importanti che in molte lingue esiste la mnemonica, cioè una tecnica per memorizzare i colori dell'arcobaleno, così semplice che anche i bambini possono ricordarli. Molti bambini di lingua russa sanno che "Ogni cacciatore vuole sapere dove si trova il fagiano". Alcune persone escogitano i propri mnemonici, e questo è un esercizio particolarmente utile per i bambini, perché quando escogitano il proprio metodo per ricordare i colori dell'arcobaleno, li ricorderanno più velocemente.

La luce a cui l'occhio umano è più sensibile è il verde, con una lunghezza d'onda di 555 nm in ambienti luminosi e 505 nm al crepuscolo e nell'oscurità. Non tutti gli animali sono in grado di distinguere i colori. Nei gatti, ad esempio, la visione dei colori non è sviluppata. D'altra parte, alcuni animali vedono i colori molto meglio degli umani. Ad esempio, alcune specie vedono la luce ultravioletta e infrarossa.

Riflessione della luce

Il colore di un oggetto è determinato dalla lunghezza d'onda della luce riflessa dalla sua superficie. Gli oggetti bianchi riflettono tutte le onde dello spettro visibile, mentre quelli neri, al contrario, assorbono tutte le onde e non riflettono nulla.

Uno dei materiali naturali ad alto coefficiente di dispersione è il diamante. I diamanti tagliati correttamente riflettono la luce sia dai bordi esterni che interni, rifrangendola, proprio come un prisma. Allo stesso tempo, è importante che la maggior parte di questa luce venga riflessa verso l'alto verso l'occhio e non, ad esempio, verso il basso, nella cornice, dove non è visibile. Grazie alla loro elevata dispersione, i diamanti brillano magnificamente al sole e alla luce artificiale. Anche il vetro tagliato come un diamante brilla, ma non tanto. Questo perché, a causa della loro composizione chimica, i diamanti riflettono la luce molto meglio del vetro. Gli angoli utilizzati quando si tagliano i diamanti sono molto importanti perché gli angoli troppo acuti o troppo ottusi impediscono alla luce di riflettersi sulle pareti interne o riflettono la luce nell'ambiente, come mostrato nell'illustrazione.

spettroscopia

L'analisi spettrale o la spettroscopia viene talvolta utilizzata per determinare la composizione chimica di una sostanza. Questo metodo è particolarmente utile se l'analisi chimica di una sostanza non può essere eseguita lavorando direttamente con essa, ad esempio quando si determina la composizione chimica delle stelle. Sapendo che tipo di radiazione elettromagnetica assorbe un corpo, puoi determinare in cosa consiste. La spettroscopia di assorbimento, che è uno dei rami della spettroscopia, determina quale radiazione viene assorbita dal corpo. Tale analisi può essere eseguita a distanza, quindi è spesso usata in astronomia, così come nel lavoro con sostanze velenose e pericolose.

Determinazione della presenza di radiazioni elettromagnetiche

La luce visibile, come tutte le radiazioni elettromagnetiche, è energia. Più energia viene emessa, più facile è misurare questa radiazione. La quantità di energia irradiata diminuisce all'aumentare della lunghezza d'onda. La visione è possibile proprio perché uomini e animali riconoscono questa energia e percepiscono la differenza tra radiazioni di diverse lunghezze d'onda. Le radiazioni elettromagnetiche di diversa lunghezza sono percepite dall'occhio come colori diversi. Secondo questo principio, non funzionano solo gli occhi degli animali e delle persone, ma anche le tecnologie create dalle persone per elaborare le radiazioni elettromagnetiche.

Luce visibile

Le persone e gli animali vedono un ampio spettro di radiazioni elettromagnetiche. La maggior parte delle persone e degli animali, ad esempio, reagisce a luce visibile e alcuni animali sono anche esposti ai raggi ultravioletti e infrarossi. La capacità di distinguere i colori - non in tutti gli animali - alcuni vedono solo la differenza tra superfici chiare e scure. Il nostro cervello determina il colore come segue: i fotoni della radiazione elettromagnetica entrano nell'occhio sulla retina e, attraversandolo, eccitano i coni, i fotorecettori dell'occhio. Di conseguenza, un segnale viene trasmesso attraverso il sistema nervoso al cervello. Oltre ai coni, gli occhi hanno altri fotorecettori, bastoncelli, ma non sono in grado di distinguere i colori. Il loro scopo è determinare la luminosità e l'intensità della luce.

Di solito ci sono diversi tipi di coni negli occhi. Ci sono tre tipi nell'uomo, ognuno dei quali assorbe fotoni di luce entro specifiche lunghezze d'onda. Quando vengono assorbiti, si verifica una reazione chimica, a seguito della quale gli impulsi nervosi con informazioni sulla lunghezza d'onda entrano nel cervello. Questi segnali vengono elaborati dalla corteccia visiva. Questa è la parte del cervello responsabile della percezione del suono. Ogni tipo di cono è responsabile solo di onde di una certa lunghezza, quindi per avere un quadro completo del colore si sommano le informazioni ricevute da tutti i coni.

Alcuni animali hanno anche più tipi di coni degli umani. Quindi, ad esempio, in alcune specie di pesci e uccelli, ci sono da quattro a cinque tipi. È interessante notare che alcune femmine di animali hanno più tipi di coni rispetto ai maschi. Alcuni uccelli, come i gabbiani che catturano la preda nell'acqua o nell'acqua, hanno goccioline di olio gialle o rosse all'interno dei coni che fungono da filtro. Questo li aiuta a vedere più colori. Gli occhi dei rettili sono disposti in modo simile.

Luce infrarossa

Nei serpenti, a differenza degli umani, non solo i recettori visivi, ma anche gli organi sensoriali che rispondono a radiazione infrarossa... Assorbono l'energia dei raggi infrarossi, cioè reagiscono al calore. Alcuni dispositivi, come gli occhiali per la visione notturna, reagiscono anche al calore generato dall'emettitore a infrarossi. Tali dispositivi sono utilizzati dai militari, nonché per garantire la sicurezza e la protezione dei locali e del territorio. Gli animali che vedono la luce infrarossa e i dispositivi in ​​grado di riconoscerla, vedono non solo oggetti che si trovano nel loro campo visivo in questo momento, ma anche tracce di oggetti, animali o persone che erano lì prima, anche se per molto tempo. Ad esempio, i serpenti possono essere visti se i roditori hanno scavato una buca nel terreno e la polizia che utilizza dispositivi per la visione notturna può vedere se tracce di un crimine, come denaro, droga o qualcos'altro, sono state recentemente nascoste nel terreno. I dispositivi per la registrazione della radiazione infrarossa sono utilizzati nei telescopi, nonché per il controllo di perdite nei contenitori e nelle fotocamere. Con il loro aiuto, il luogo della perdita di calore è chiaramente visibile. In medicina, le immagini a infrarossi vengono utilizzate per la diagnostica. Nella storia dell'arte - per determinare cosa è raffigurato sotto lo strato superiore di vernice. I dispositivi di visione notturna sono utilizzati per proteggere i locali.

Luce ultravioletta

Alcuni pesci vedono luce ultravioletta... I loro occhi contengono pigmenti sensibili ai raggi ultravioletti. La pelle del pesce contiene aree che riflettono la luce ultravioletta che sono invisibili per l'uomo e altri animali, che viene spesso utilizzata nel regno animale per contrassegnare il sesso degli animali, oltre che per scopi sociali. Alcuni uccelli vedono anche la luce ultravioletta. Questa abilità è particolarmente importante durante la stagione degli amori, quando gli uccelli cercano potenziali compagni. Anche le superfici di alcune piante riflettono bene la luce UV e la capacità di vederla aiuta a trovare cibo. Oltre a pesci e uccelli, alcuni rettili, come tartarughe, lucertole e iguane verdi (nella foto), vedono la luce ultravioletta.

L'occhio umano, come gli occhi degli animali, assorbe la luce ultravioletta ma non può elaborarla. Negli esseri umani, distrugge le cellule dell'occhio, specialmente nella cornea e nel cristallino. Questo, a sua volta, provoca varie malattie e persino cecità. Sebbene la luce ultravioletta sia dannosa per la vista, una piccola quantità è necessaria all'uomo e agli animali per produrre vitamina D. La radiazione ultravioletta, come l'infrarosso, è utilizzata in molte industrie, come la medicina per la disinfezione, l'astronomia per osservare le stelle e altri oggetti. chimica per la solidificazione di sostanze liquide, nonché per la visualizzazione, cioè per creare diagrammi della distribuzione delle sostanze in un determinato spazio. Con l'aiuto della luce ultravioletta, vengono rilevate banconote e tessere contraffatte se su di esse devono essere stampati segni con un inchiostro speciale che può essere riconosciuto utilizzando la luce ultravioletta. Nel caso di documenti contraffatti, la lampada UV non sempre aiuta, poiché i criminali a volte usano il documento reale e sostituiscono la fotografia o altre informazioni su di esso, in modo che rimangano i segni delle lampade UV. Ci sono anche molti altri usi per le radiazioni ultraviolette.

Daltonismo

Alcune persone non sono in grado di distinguere i colori a causa di difetti visivi. Questo problema è chiamato daltonismo o daltonismo, dal nome della persona che per prima ha descritto questa caratteristica della vista. A volte le persone non riescono a vedere i colori solo a una lunghezza d'onda specifica, e a volte non possono vedere i colori affatto. Spesso la causa sono fotorecettori sottosviluppati o danneggiati, ma in alcuni casi il problema risiede nel danneggiamento del percorso del sistema nervoso, ad esempio nella corteccia visiva del cervello, dove vengono elaborate le informazioni sul colore. In molti casi questa condizione crea disagi e problemi a persone e animali, ma a volte l'incapacità di distinguere i colori, al contrario, è un vantaggio. Ciò è confermato dal fatto che, nonostante i lunghi anni di evoluzione, la visione dei colori non è sviluppata in molti animali. Le persone e gli animali daltonici possono, ad esempio, vedere bene il camuffamento di altri animali.

Nonostante i vantaggi del daltonismo, nella società è considerato un problema e la strada per alcune professioni è chiusa per le persone con daltonismo. Di solito non possono ottenere pieni diritti per far volare l'aereo senza restrizioni. In molti paesi, anche le patenti di guida per queste persone hanno restrizioni e in alcuni casi non possono ottenere affatto una patente. Pertanto, non sono sempre in grado di trovare un lavoro in cui è necessario guidare un'auto, un aereo e altri veicoli. Inoltre trovano difficile trovare un lavoro in cui la capacità di identificare e utilizzare i colori è di grande importanza. Ad esempio, trovano difficile diventare designer o lavorare in un ambiente in cui il colore viene utilizzato come segnale (ad esempio, di pericolo).

Sono in corso lavori per creare condizioni più favorevoli per le persone daltoniche. Ad esempio, ci sono tabelle in cui i colori corrispondono ai segni e in alcuni paesi questi segni vengono utilizzati negli uffici e nei luoghi pubblici insieme al colore. Alcuni designer non usano o limitano l'uso del colore per trasmettere informazioni importanti nel loro lavoro. Invece di o insieme al colore, usano la luminosità, il testo e altri modi per evidenziare le informazioni, in modo che anche le persone che non sono in grado di distinguere i colori possano ricevere pienamente le informazioni trasmesse dal designer. Nella maggior parte dei casi, le persone daltoniche non distinguono tra rosso e verde, quindi i designer a volte sostituiscono la combinazione "rosso = pericolo, verde = ok" con rosso e blu. La maggior parte dei sistemi operativi consente anche di personalizzare i colori in modo che le persone daltoniche possano vedere tutto.

Colore nella visione artificiale

La visione artificiale a colori è un ramo dell'intelligenza artificiale in rapida crescita. Fino a poco tempo, la maggior parte del lavoro in quest'area si svolgeva con immagini monocromatiche, ma ora sempre più laboratori scientifici stanno lavorando con il colore. Alcuni algoritmi per lavorare con immagini monocromatiche vengono utilizzati anche per l'elaborazione di immagini a colori.

Applicazione

La visione artificiale è utilizzata in numerosi settori, come il controllo di robot, auto a guida autonoma e veicoli aerei senza equipaggio. È utile nel campo della sicurezza, ad esempio, per identificare persone e oggetti da fotografie, per cercare database, per tracciare il movimento di oggetti, a seconda del loro colore, e così via. La determinazione della posizione degli oggetti in movimento consente al computer di determinare la direzione dello sguardo di una persona o di tracciare il movimento di automobili, persone, mani e altri oggetti.

Per identificare correttamente gli oggetti non familiari, è importante conoscere la loro forma e altre proprietà, ma le informazioni sul colore non sono così importanti. Quando si lavora con oggetti familiari, al contrario, il colore aiuta a riconoscerli più velocemente. Anche lavorare con il colore è conveniente perché le informazioni sul colore possono essere ottenute anche da immagini a bassa risoluzione. Riconoscere la forma di un oggetto, al contrario del colore, richiede un'alta risoluzione. Lavorare con il colore anziché con la forma di un oggetto può ridurre i tempi di elaborazione delle immagini e utilizzare meno risorse del computer. Il colore aiuta a riconoscere oggetti della stessa forma e può essere utilizzato anche come segnale o segnale (ad esempio, il rosso è un segnale di pericolo). In questo caso, non è necessario riconoscere la forma di questo segno o il testo scritto su di esso. Ci sono molti esempi interessanti dell'uso della visione dei colori sul sito web di YouTube.

Elaborazione delle informazioni sul colore

Le foto elaborate dal computer vengono caricate dagli utenti o scattate dalla fotocamera integrata. Il processo di fotografia digitale e ripresa video è ben padroneggiato, ma l'elaborazione di queste immagini, specialmente a colori, è associata a molte difficoltà, molte delle quali non sono ancora state risolte. Ciò è dovuto al fatto che la visione dei colori negli esseri umani e negli animali è molto complessa e non è facile creare una visione artificiale simile alla visione umana. La vista, come l'udito, si basa sull'adattamento all'ambiente. La percezione del suono dipende non solo dalla frequenza, dalla pressione sonora e dalla durata del suono, ma anche dalla presenza o assenza di altri suoni nell'ambiente. Così è con la visione: la percezione del colore dipende non solo dalla frequenza e dalla lunghezza d'onda, ma anche dalle caratteristiche dell'ambiente. Ad esempio, i colori degli oggetti circostanti influenzano la nostra percezione del colore.

Da una prospettiva evolutiva, tali adattamenti sono necessari per aiutarci ad abituarci al nostro ambiente e per smettere di prestare attenzione a elementi insignificanti, ma per dirigere tutta la nostra attenzione su ciò che sta cambiando nell'ambiente. Ciò è necessario per facilitare l'individuazione dei predatori e la ricerca di cibo. A volte si verificano illusioni ottiche a causa di questo adattamento. Ad esempio, a seconda del colore degli oggetti circostanti, percepiamo diversamente il colore di due corpi, anche quando riflettono la luce con la stessa lunghezza d'onda. L'illustrazione mostra un esempio di tale illusione ottica. Il quadrato marrone nella parte superiore dell'immagine (seconda riga, seconda colonna) appare più chiaro del quadrato marrone nella parte inferiore dell'immagine (quinta riga, seconda colonna). In effetti, i loro colori sono gli stessi. Anche sapendo questo, li percepiamo ancora come colori diversi. Poiché la nostra percezione del colore è così complessa, è difficile per i programmatori descrivere tutte queste sfumature negli algoritmi per la visione artificiale. Nonostante queste difficoltà, abbiamo già ottenuto molto in questo settore.

Gli articoli di Unit Converter sono stati modificati e illustrati da Anatoly Zolotkov

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