Pretvarač duljine i udaljenosti Pretvarač mase Pretvarač mjera obujma rasutih proizvoda i prehrambenih proizvoda Pretvarač površine Pretvarač obujma i mjernih jedinica u kulinarskim receptima Pretvarač temperature Pretvarač tlaka, mehaničkog naprezanja, Youngovog modula Pretvarač energije i rada Pretvarač snage Pretvarač sile Pretvarač vremena Pretvarač linearna brzina Ravni kut Pretvarač toplinske učinkovitosti i učinkovitosti goriva Pretvarač brojeva u raznim brojevnim sustavima Pretvarač mjernih jedinica količine informacija Tečaj valuta Veličine ženske odjeće i obuće Veličine muške odjeće i obuće Pretvarač kutne brzine i brzine vrtnje Pretvarač ubrzanja Pretvarač kutnog ubrzanja Pretvarač gustoće Specifični volumen pretvarač Pretvarač momenta tromosti Pretvarač zakretnog momenta Pretvarač zakretnog momenta Specifična toplina izgaranja Pretvarač (po masi) Gustoća energije i specifična toplina izgaranja Pretvarač (po volumenu) Pretvarač temperaturne razlike Pretvarač koeficijenta toplinske ekspanzije Pretvarač toplinskog otpora Pretvarač toplinske vodljivosti Pretvarač specifičnog toplinskog kapaciteta Izloženost energiji i toplinskog zračenja pretvarač snage pretvarač toplinskog toka gustoće koeficijenta prijenosa topline pretvarač volumenskog protoka pretvarač masenog protoka pretvarač molarne brzine protoka pretvarač masenog protoka pretvarač molarne koncentracije pretvarač masene koncentracije pretvarač dinamičke (apsolutne) viskoznosti pretvarač kinematičke viskoznosti pretvarač površinske napetosti pretvarač para pretvarač propusnosti pretvarač protoka vodene pare pretvarač gustoće protoka pretvarač razine zvuka osjetljivost mikrofona pretvarač razine zvučnog tlaka (SPL) pretvarač razine zvučnog tlaka s odabirom referentnog tlaka pretvarač svjetline pretvarač svjetlosnog intenziteta pretvarač osvjetljenja pretvarač rezolucije računalna grafika Pretvarač frekvencije i valne duljine Pretvarač jačine dioptrije i žarišne duljine Pretvarač jačine dioptrije i povećanja objektiva (×) električno punjenje Pretvarač linearne gustoće naboja Pretvarač gustoće površinskog naboja Pretvarač gustoće volumena Pretvarač gustoće naboja električna struja Pretvarač linearne gustoće struje Pretvarač površinske gustoće struje Pretvarač jakosti električnog polja Pretvarač elektrostatskog potencijala i napona Pretvarač električnog otpora Pretvarač električnog otpora Pretvarač električne vodljivosti Pretvarač električne vodljivosti Pretvarač električnog kapaciteta Pretvarač induktiviteta Američki pretvarač žica Razine u dBm (dBm ili dBm), dBV ( dBV ), vati i druge jedinice Pretvarač magnetske sile Pretvarač jakosti magnetskog polja Pretvarač magnetskog toka Pretvarač magnetske indukcije Zračenje. Pretvarač brzine apsorbirane doze ionizirajućeg zračenja Radioaktivnost. Pretvarač radioaktivnog raspada Zračenje. Pretvarač doze izloženosti Zračenje. Pretvarač apsorbirane doze Pretvarač decimalni prefiksi Prijenos podataka Pretvarač jedinica tipografije i obrade slike Pretvarač jedinica obujma drveta Izračun molarne mase Periodni sustav kemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva

1 gigaherc [GHz] = 1000000000 herca [Hz]

Početna vrijednost

Pretvorena vrijednost

herc egzaherc petaherc teraherc gigaherc megaherc kiloherc hektoherc dekaherc deciherc centiherc miliherc mikroherc nanoherc pikoherc femtoherc attoherc ciklusi u sekundi valna duljina u egzametrima valna duljina u petametrima valna duljina u terametrima valna duljina u gigametrima valna duljina u megametrima valna duljina th u kilometrima valna duljina u hektometrima valna duljina u dekametrima valna duljina u metrima valna duljina u decimetrima valna duljina u centimetrima valna duljina u milimetrima valna duljina u mikrometrima Comptonova valna duljina elektrona Comptonova valna duljina protona Comptonova valna duljina neutrona okretaja u sekundi okretaja u minuti okretaja po satu okretaja po danu

Više o frekvenciji i valnoj duljini

Opće informacije

Frekvencija

Frekvencija je veličina koja mjeri koliko se često određeni periodični proces ponavlja. U fizici se frekvencija koristi za opisivanje svojstava valnih procesa. Frekvencija vala je broj potpunih ciklusa valnog procesa u jedinici vremena. SI jedinica za frekvenciju je herc (Hz). Jedan herc jednak je jednoj vibraciji u sekundi.

Valna duljina

Ima ih mnogo različite vrste valova u prirodi, od morskih valova koje pokreće vjetar do elektromagnetskih valova. Svojstva elektromagnetskih valova ovise o valnoj duljini. Takvi valovi podijeljeni su u nekoliko vrsta:

• Gama zrake s valnim duljinama do 0,01 nanometara (nm).
• X-zrake s valnom duljinom - od 0,01 nm do 10 nm.
• Valovi ultraljubičasto područje, koji imaju duljinu od 10 do 380 nm. Oni su nevidljivi ljudskom oku.
• Svjetlo unutra vidljivom dijelu spektra s valnom duljinom od 380–700 nm.
• Nevidljivo ljudima infracrveno zračenje s valnim duljinama od 700 nm do 1 milimetra.
• Iza infracrveni valovi slijediti mikrovalna pećnica, s valnim duljinama od 1 milimetra do 1 metra.
• Najduži - Radio valovi. Njihova duljina počinje od 1 metra.

Ovaj članak govori o elektromagnetskom zračenju, a posebno o svjetlosti. U njemu ćemo raspravljati o tome kako valna duljina i frekvencija utječu na svjetlost, uključujući vidljivi spektar, ultraljubičasto i infracrveno zračenje.

Elektromagnetska radijacija

Elektromagnetsko zračenje je energija čija su svojstva slična svojstvima valova i čestica. Ova značajka se naziva dualnost val-čestica. Elektromagnetski valovi sastoje se od magnetskog vala i električnog vala okomitog na njega.

energija elektromagnetska radijacija- rezultat kretanja čestica zvanih fotoni. Što je veća frekvencija zračenja, ona su aktivnija i mogu više štetiti stanicama i tkivima živih organizama. To se događa jer što je veća frekvencija zračenja, to više energije nose. Veća energija im omogućuje promjenu molekularne strukture tvari na koje djeluju. Zbog toga su ultraljubičasto, rendgensko i gama zračenje toliko štetni za životinje i biljke. Veliki dio ovog zračenja je u svemiru. Prisutan je i na Zemlji, unatoč činjenici da ozonski omotač atmosfere oko Zemlje blokira većinu toga.

Elektromagnetsko zračenje i atmosfera

Zemljina atmosfera propušta samo elektromagnetsko zračenje na određenoj frekvenciji. Većina gama zraka, x-zraka, ultraljubičastog svjetla, nešto infracrvenog zračenja i dugih radiovalova blokira Zemljina atmosfera. Atmosfera ih upija i ne propušta dalje. Neki elektromagnetski valovi, posebice kratkovalno zračenje, reflektiraju se od ionosfere. Sva ostala zračenja pogađaju Zemljinu površinu. Više je zračenja u gornjim slojevima atmosfere, odnosno dalje od površine Zemlje, nego u nižim slojevima. Stoga, što više idete, to je opasnije za žive organizme biti tamo bez zaštitnih odijela.

Atmosfera dopušta malu količinu ultraljubičastog svjetla da dopre do Zemlje, a ono je štetno za kožu. Upravo zbog ultraljubičastih zraka ljudi dobivaju opekline od sunca, a mogu čak dobiti i rak kože. S druge strane, neke zrake koje prenosi atmosfera su korisne. Na primjer, infracrvene zrake koje padaju na površinu Zemlje koriste se u astronomiji - infracrveni teleskopi prate infracrvene zrake koje emitiraju astronomski objekti. Što ste više od Zemljine površine, to je više infracrvenog zračenja, zbog čega se teleskopi često postavljaju na vrhove planina i druga visoka mjesta. Ponekad se šalju u svemir kako bi poboljšali vidljivost infracrvenih zraka.

Odnos između frekvencije i valne duljine

Frekvencija i valna duljina su obrnuto proporcionalne jedna drugoj. To znači da s povećanjem valne duljine frekvencija opada i obrnuto. Lako je zamisliti: ako je frekvencija titranja valnog procesa visoka, tada je vrijeme između titraja znatno kraće nego kod valova čija je frekvencija titranja niža. Ako zamislite val na grafu, razmak između njegovih vrhova bit će manji što više oscilacija napravi u određenom vremenskom razdoblju.

Za određivanje brzine širenja vala u nekom sredstvu potrebno je frekvenciju vala pomnožiti s njegovom duljinom. Elektromagnetski valovi u vakuumu putuju uvijek istom brzinom. Ova brzina je poznata kao brzina svjetlosti. Jednaka je 299 792 458 metara u sekundi.

Svjetlo

Vidljivo svjetlo su elektromagnetski valovi čija frekvencija i valna duljina određuju njegovu boju.

Valna duljina i boja

Najkraća valna duljina vidljive svjetlosti je 380 nanometara. To je ljubičasta boja, zatim plava i cijan, zatim zelena, žuta, narančasta i na kraju crvena. Bijelo svjetlo sastoji se od svih boja odjednom, odnosno bijeli predmeti reflektiraju sve boje. To se može vidjeti pomoću prizme. Svjetlost koja ulazi u nju se lomi i raspoređuje u niz boja u istom nizu kao kod duge. Ovaj niz je od boja s najkraćom valnom duljinom do najduže. Ovisnost brzine širenja svjetlosti u tvari o valnoj duljini naziva se disperzija.

Na sličan način nastaju i duge. Kapi vode raspršene u atmosferi nakon kiše ponašaju se na isti način kao prizma i lome svaki val. Dugine boje su toliko važne da mnogi jezici imaju mnemotehniku, odnosno tehniku ​​pamćenja duginih boja koja je toliko jednostavna da je čak i djeca mogu zapamtiti. Mnoga djeca koja govore ruski znaju da "svaki lovac želi znati gdje se nalazi fazan". Neki ljudi smišljaju svoje vlastite mnemotehnike, a to je posebno korisna vježba za djecu, jer će ih smišljanjem vlastite metode pamćenja duginih boja brže zapamtiti.

Svjetlost na koju je ljudsko oko najosjetljivije je zelena, s valnom duljinom od 555 nm u svijetlom okruženju i 505 nm u sumraku i mraku. Ne mogu sve životinje razlikovati boje. Mačke, primjerice, nemaju razvijen vid boja. S druge strane, neke životinje vide boje puno bolje od ljudi. Na primjer, neke vrste vide ultraljubičasto i infracrveno svjetlo.

Refleksija svjetla

Boja predmeta određena je valnom duljinom svjetlosti koja se odbija od njegove površine. Bijeli objekti reflektiraju sve valove vidljivog spektra, dok crni, naprotiv, apsorbiraju sve valove i ne reflektiraju ništa.

Jedan od prirodnih materijala s visokim koeficijentom disperzije je dijamant. Pravilno obrađeni dijamanti reflektiraju svjetlost i s vanjske i s unutarnje strane, lomeći je, baš poput prizme. Važno je da se većina te svjetlosti reflektira prema gore, prema oku, a ne, primjerice, prema dolje, unutar okvira, gdje se ne vidi. Zbog svoje visoke disperzije, dijamanti vrlo lijepo sjaje na suncu i pod umjetnim svjetlom. Staklo izrezano na isti način kao dijamant također sjaji, ali ne toliko. To je zato što zbog svog kemijskog sastava dijamanti puno bolje odbijaju svjetlost od stakla. Kutovi koji se koriste pri brušenju dijamanata od iznimne su važnosti jer kutovi koji su preoštri ili previše tupi sprječavaju refleksiju svjetlosti od unutarnjih zidova ili reflektiraju svjetlost u okolinu, kao što je prikazano na slici.

Spektroskopija

Spektralna analiza ili spektroskopija ponekad se koristi za određivanje kemijskog sastava tvari. Ova metoda je posebno dobra ako se kemijska analiza tvari ne može provesti izravnim radom s njom, na primjer, pri određivanju kemijskog sastava zvijezda. Znajući koje elektromagnetsko zračenje tijelo apsorbira, može se odrediti od čega se ono sastoji. Apsorpcijska spektroskopija, koja je jedna od grana spektroskopije, određuje koje zračenje tijelo apsorbira. Takva se analiza može raditi na daljinu, pa se često koristi u astronomiji, kao iu radu s otrovnim i opasnim tvarima.

Određivanje prisutnosti elektromagnetskog zračenja

Vidljiva svjetlost, kao i sva elektromagnetska zračenja, je energija. Što se više energije emitira, to je zračenje lakše mjeriti. Količina emitirane energije smanjuje se s povećanjem valne duljine. Vid je moguć upravo zato što ljudi i životinje prepoznaju tu energiju i osjećaju razliku između zračenja različitih valnih duljina. Elektromagnetsko zračenje različitih duljina oko percipira kao različite boje. Na ovom principu ne rade samo oči životinja i ljudi, već i tehnologije koje su stvorili ljudi za obradu elektromagnetskog zračenja.

Vidljivo svjetlo

Ljudi i životinje vide širok raspon elektromagnetskog zračenja. Većina ljudi i životinja, na primjer, reagira na vidljivo svjetlo, a neke životinje reagiraju i na ultraljubičaste i infracrvene zrake. Sposobnost razlikovanja boja nije prisutna kod svih životinja – neke vide samo razliku između svijetlih i tamnih površina. Naš mozak određuje boju na ovaj način: fotoni elektromagnetskog zračenja ulaze u oko na mrežnicu i, prolazeći kroz nju, pobuđuju čunjiće, fotoreceptore oka. Kao rezultat toga, signal se prenosi kroz živčani sustav do mozga. Osim čunjića, oči imaju i druge fotoreceptore, štapiće, ali one ne mogu razlikovati boje. Njihova je svrha odrediti svjetlinu i intenzitet svjetlosti.

Obično postoji nekoliko vrsta čunjeva u oku. Ljudi postoje tri vrste, od kojih svaka apsorbira fotone svjetlosti unutar određenih valnih duljina. Kada se apsorbiraju, dolazi do kemijske reakcije, uslijed koje se živčani impulsi s informacijom o valnoj duljini šalju u mozak. Ove signale obrađuje vizualni korteks mozga. Ovo je područje mozga odgovorno za percepciju zvuka. Svaka vrsta čunjića odgovorna je samo za valne duljine određene duljine, tako da se dobije potpuna slika boje, informacije primljene od svih čunjića se zbrajaju.

Neke životinje imaju čak i više vrsta čunjeva od ljudi. Na primjer, neke vrste riba i ptica imaju četiri do pet vrsta. Zanimljivo je da ženke nekih životinja imaju više vrsta češera nego mužjaci. Neke ptice, poput galebova, koje hvataju plijen u ili na površini vode, imaju žute ili crvene kapljice ulja unutar svojih češera koje djeluju kao filtar. To im pomaže da vide više boja. Oči gmazova su dizajnirane na sličan način.

Infracrveno svjetlo

Zmije, za razliku od ljudi, nemaju samo vizualne receptore, već i osjetilne organe koji reagiraju infracrveno zračenje. Oni apsorbiraju energiju infracrvenih zraka, odnosno reagiraju na toplinu. Neki uređaji, poput uređaja za noćno gledanje, također reagiraju na toplinu koju stvara infracrveni emiter. Takve uređaje koristi vojska, kao i za osiguranje sigurnosti i sigurnosti prostorija i teritorija. Životinje koje vide infracrveno svjetlo i uređaji koji ga mogu prepoznati ne vide samo predmete koji su u njihovom vidnom polju na ovaj trenutak, ali i tragove predmeta, životinja ili ljudi koji su tu bili prije, ako nije prošlo previše vremena. Na primjer, zmije mogu vidjeti jesu li glodavci kopali rupu u zemlji, a policajci koji koriste uređaje za noćno gledanje mogu vidjeti jesu li dokazi zločina, poput novca, droge ili nečeg drugog, nedavno skriveni u zemlji . Uređaji za snimanje infracrvenog zračenja koriste se u teleskopima, kao i za provjeru posuda i kamera na curenje. Uz njihovu pomoć jasno se može vidjeti mjesto curenja topline. U medicini se slike infracrvenog svjetla koriste u dijagnostičke svrhe. U povijesti umjetnosti - odrediti što je prikazano ispod gornjeg sloja boje. Uređaji za noćno gledanje koriste se za zaštitu prostorija.

Ultraljubičasto svijetlo

Neke ribe vidjeti Ultraljubičasto svijetlo. Njihove oči sadrže pigment koji je osjetljiv na ultraljubičaste zrake. Riblja koža sadrži područja koja reflektiraju ultraljubičasto svjetlo, nevidljivo ljudima i drugim životinjama – što se često koristi u životinjskom carstvu za označavanje spola životinja, kao i u društvene svrhe. Neke ptice vide i ultraljubičastu svjetlost. Ova je vještina posebno važna tijekom sezone parenja, kada ptice traže potencijalne partnere. Površine nekih biljaka također dobro reflektiraju ultraljubičasto svjetlo, a sposobnost da ga vidimo pomaže u pronalaženju hrane. Osim riba i ptica, neki gmazovi vide ultraljubičasto svjetlo, poput kornjača, guštera i zelenih iguana (ilustrirano).

Ljudsko oko, poput životinjskih, upija ultraljubičasto svjetlo, ali ga ne može obraditi. Kod ljudi uništava stanice u oku, posebice u rožnici i leći. To pak uzrokuje razne bolesti pa čak i sljepoću. Iako je ultraljubičasto svjetlo štetno za vid, male količine potrebne su ljudima i životinjama za proizvodnju vitamina D. Ultraljubičasto zračenje, kao i infracrveno, koristi se u mnogim industrijama, na primjer u medicini za dezinfekciju, u astronomiji za promatranje zvijezda i drugih objekata i u kemije za skrućivanje tekućih tvari, kao i za vizualizaciju, odnosno za izradu dijagrama raspodjele tvari u određenom prostoru. Uz pomoć ultraljubičastog svjetla otkrivaju se krivotvorene novčanice i propusnice ako su na njima ispisani znakovi posebnom tintom koja se može prepoznati pomoću ultraljubičastog svjetla. U slučaju krivotvorenja dokumenata UV lampa ne pomaže uvijek, jer kriminalci ponekad iskoriste pravi dokument i zamijene fotografiju ili druge podatke na njemu, tako da oznaka UV lampe ostane. Postoje i mnoge druge upotrebe ultraljubičastog svjetla.

Daltonizam

Zbog oštećenja vida neki ljudi ne mogu razlikovati boje. Ovaj problem se naziva daltonizam ili daltonizam, nazvan po osobi koja je prva opisala ovu značajku vida. Ponekad ljudi ne vide boje samo na određenoj valnoj duljini, a ponekad uopće ne vide boje. Često su uzrok nerazvijeni ili oštećeni fotoreceptori, ali u nekim slučajevima problem je oštećenje živčanih putova kao što je vizualni korteks, gdje se obrađuju informacije o boji. U mnogim slučajevima ovo stanje stvara neugodnosti i probleme za ljude i životinje, ali ponekad je nemogućnost razlikovanja boja, naprotiv, prednost. To potvrđuje i činjenica da, unatoč dugogodišnjoj evoluciji, mnoge životinje nemaju razvijen vid u boji. Ljudi i životinje koji su daltonisti mogu, na primjer, jasno vidjeti kamuflažu drugih životinja.

Unatoč prednostima sljepoće za boje, ona se smatra problemom u društvu, a neka su zanimanja zatvorena za osobe s daltonizmom. Obično ne mogu dobiti puna prava upravljanja zrakoplovom bez ograničenja. U mnogim zemljama te osobe također imaju ograničenja u pogledu vozačke dozvole, au nekim slučajevima uopće ne mogu dobiti dozvolu. Stoga ne mogu uvijek pronaći posao gdje trebaju voziti automobil, zrakoplov ili druga vozila. Također imaju poteškoća u pronalaženju poslova gdje je sposobnost prepoznavanja i korištenja boja važna. Na primjer, teško im je postati dizajneri ili raditi u okruženju u kojem se boja koristi kao signal (na primjer, opasnosti).

Radi se na stvaranju povoljnijih uvjeta za osobe s daltonizmom. Na primjer, postoje tablice u kojima boje odgovaraju znakovima, au nekim zemljama ti se znakovi koriste u institucijama i na javnim mjestima zajedno s bojom. Neki dizajneri ne koriste ili ograničavaju upotrebu boja za prenošenje važna informacija u svojim djelima. Umjesto ili zajedno s bojom, koriste svjetlinu, tekst i druga sredstva za isticanje informacija tako da čak i daltonisti mogu u potpunosti primiti informacije koje dizajner prenosi. U većini slučajeva osobe s daltonizmom ne mogu razlikovati crvenu od zelene, pa dizajneri ponekad zamijene kombinaciju "crveno = opasnost, zeleno = u redu" crvenom i plavom. Većina operativni sustavi Također vam omogućuju podešavanje boja tako da osobe s daltonizmom mogu vidjeti sve.

Boja u strojnom vidu

Računalni vid u boji brzo je rastuća grana umjetne inteligencije. Donedavno se većina posla u ovom području odvijala s jednobojnim slikama, ali sada sve više znanstvenih laboratorija radi s bojama. Neki algoritmi za rad s jednobojnim slikama također se koriste za obradu slika u boji.

Primjena

Računalni vid se koristi u brojnim industrijama, kao što je upravljanje robotima, samovozećim automobilima i bespilotnim letjelicama. Koristan je u području sigurnosti, primjerice za identifikaciju osoba i predmeta s fotografija, za pretraživanje baza podataka, za praćenje kretanja predmeta ovisno o njihovoj boji i slično. Određivanje položaja pokretnih objekata omogućuje računalu da odredi smjer u kojem osoba gleda ili prati kretanje automobila, ljudi, ruku i drugih objekata.

Za ispravno prepoznavanje nepoznatih predmeta važno je poznavati njihov oblik i druga svojstva, ali podaci o boji nisu toliko važni. Kada radite s poznatim objektima, boja, naprotiv, pomaže da ih brže prepoznate. Rad s bojom također je prikladan jer se informacije o boji mogu dobiti čak i iz slika niske rezolucije. Prepoznavanje oblika predmeta, za razliku od njegove boje, zahtijeva visoku rezoluciju. Rad s bojom umjesto s oblikom objekta omogućuje vam smanjenje vremena obrade slike i manje potrošnje računalni resursi. Boja pomaže u prepoznavanju predmeta istog oblika, a može se koristiti i kao signal ili znak (npr. crvena je znak opasnosti). U tom slučaju ne morate prepoznati oblik ovog znaka niti tekst napisan na njemu. Na web stranici YouTube možete vidjeti mnoge zanimljivi primjeri korištenje strojnog vida u boji.

Obrada informacija o boji

Fotografije koje računalo obrađuje postavljaju korisnici ili snimaju ugrađenom kamerom. Proces digitalne fotografije i video snimanja je dobro ovladan, ali je obrada tih slika, posebno u boji, povezana s brojnim poteškoćama od kojih mnoge još nisu riješene. To je zbog činjenice da je vid boja kod ljudi i životinja vrlo složen, a stvaranje računalnog vida poput ljudskog nije jednostavno. Vid se, kao i sluh, temelji na prilagodbi okoliš. Percepcija zvuka ne ovisi samo o frekvenciji, zvučnom tlaku i trajanju zvuka, već io prisutnosti ili odsutnosti drugih zvukova u okolini. Isto je i s vidom - percepcija boja ne ovisi samo o frekvenciji i valnoj duljini, već io karakteristikama okoline. Na primjer, boje okolnih predmeta utječu na našu percepciju boja.

S evolucijskog gledišta, takva je prilagodba nužna kako bismo se naviknuli na okolinu i prestali obraćati pažnju na beznačajne elemente, te usmjerili punu pozornost na ono što se u okolini mijenja. To je potrebno kako bi lakše uočili predatore i pronašli hranu. Ponekad se zbog ove prilagodbe javljaju optičke iluzije. Na primjer, ovisno o boji okolnih predmeta, različito percipiramo boju dva predmeta, čak i kada reflektiraju svjetlost iste valne duljine. Ilustracija prikazuje primjer takve optičke iluzije. Smeđi kvadrat na vrhu slike (drugi red, drugi stupac) izgleda svjetlije od smeđeg kvadrata na dnu slike (peti red, drugi stupac). Zapravo, boje su im iste. Čak i znajući to, još uvijek ih doživljavamo kao različite boje. Budući da je naša percepcija boja tako složena, programerima je teško opisati sve te nijanse u algoritmima računalnog vida. Unatoč tim poteškoćama, na tom smo području već postigli mnogo.

Članke pretvarača jedinica uredio je i ilustrirao Anatolij Zolotkov

Je li vam teško prevoditi mjerne jedinice s jednog jezika na drugi? Kolege su vam spremne pomoći. Postavite pitanje u TCTerms i u roku od nekoliko minuta dobit ćete odgovor.

Pretvarač duljine i udaljenosti Pretvarač mase Pretvarač mjera volumena rasutih proizvoda i prehrambenih proizvoda Pretvarač površine Pretvarač obujma i mjernih jedinica u kulinarskim receptima Pretvarač temperature Pretvarač tlaka, mehaničkog naprezanja, Youngovog modula Pretvarač energije i rada Pretvarač snage Pretvarač sile Pretvarač vremena Pretvarač linearne brzine Pretvarač ravnog kuta Pretvarač toplinske učinkovitosti i iskoristivosti goriva Pretvarač brojeva u različitim brojevnim sustavima Pretvarač mjernih jedinica količine informacija Tečaj valuta Veličine ženske odjeće i obuće Veličine muške odjeće i obuće Pretvarač kutne brzine i frekvencije vrtnje Pretvarač ubrzanja Pretvarač kutnog ubrzanja Pretvarač gustoće Pretvarač specifičnog volumena Pretvarač momenta tromosti Pretvarač momenta sile Pretvarač momenta Pretvarač specifične topline izgaranja (prema masi) Pretvarač gustoće energije i specifične topline izgaranja (prema volumenu) Pretvarač temperaturne razlike Pretvarač koeficijenta toplinske ekspanzije Pretvarač toplinskog otpora Pretvarač toplinske vodljivosti Pretvarač specifičnog toplinskog kapaciteta Pretvarač snage izloženosti energiji i toplinskom zračenju Pretvarač gustoće toplinskog toka Pretvarač koeficijenta prijenosa topline Pretvarač volumenskog protoka Pretvarač masenog protoka Pretvarač molarnog protoka Pretvarač masenog protoka Pretvarač molarne koncentracije Pretvarač masene koncentracije u otopini Pretvarač dinamički (apsolutni) pretvarač viskoznosti Pretvarač kinematske viskoznosti Pretvarač površinske napetosti Pretvarač propusnosti pare Pretvarač gustoće protoka vodene pare Pretvarač razine zvuka Pretvarač osjetljivosti mikrofona Pretvarač razine zvučnog tlaka (SPL) Pretvarač razine zvučnog tlaka s odabirom referentnog tlaka Pretvarač svjetline Pretvarač intenziteta svjetlosti Pretvarač rasvjete Pretvarač računalne grafike Razlučivost Frekvencija i Pretvarač valne duljine Dioptrijska snaga i žarišna duljina Dioptrijska snaga i povećanje leće (×) Pretvarač električnog naboja Pretvarač linearne gustoće naboja Pretvarač površinske gustoće naboja Pretvarač gustoće volumena Pretvarač električne struje Pretvarač linearne gustoće struje Pretvarač površinske gustoće struje Pretvarač jakosti električnog polja Pretvarač elektrostatskog potencijala i napona Pretvarač električnog otpora Pretvarač električnog otpora Pretvarač električne vodljivosti Pretvarač električne vodljivosti Pretvarač električne kapacitivnosti Induktivnost Američki pretvarač mjerača žice Razine u dBm (dBm ili dBm), dBV (dBV), vatima itd. jedinice Pretvarač magnetomotorne sile Pretvarač jakosti magnetskog polja Pretvarač magnetskog toka Pretvarač magnetske indukcije Zračenje. Pretvarač brzine apsorbirane doze ionizirajućeg zračenja Radioaktivnost. Pretvarač radioaktivnog raspada Zračenje. Pretvarač doze izloženosti Zračenje. Pretvarač apsorbirane doze Pretvarač decimalnog prefiksa Prijenos podataka Pretvarač jedinica tipografije i obrade slike Pretvarač jedinica volumena drveta Izračun molarne mase Periodni sustav kemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva

1 herc [Hz] = 1 ciklus u sekundi [ciklus/s]

Početna vrijednost

Pretvorena vrijednost

herc egzaherc petaherc teraherc gigaherc megaherc kiloherc hektoherc dekaherc deciherc centiherc miliherc mikroherc nanoherc pikoherc femtoherc attoherc ciklusi u sekundi valna duljina u egzametrima valna duljina u petametrima valna duljina u terametrima valna duljina u gigametrima valna duljina u megametrima valna duljina th u kilometrima valna duljina u hektometrima valna duljina u dekametrima valna duljina u metrima valna duljina u decimetrima valna duljina u centimetrima valna duljina u milimetrima valna duljina u mikrometrima Comptonova valna duljina elektrona Comptonova valna duljina protona Comptonova valna duljina neutrona okretaja u sekundi okretaja u minuti okretaja po satu okretaja po danu

Više o frekvenciji i valnoj duljini

Opće informacije

Frekvencija

Frekvencija je veličina koja mjeri koliko se često određeni periodični proces ponavlja. U fizici se frekvencija koristi za opisivanje svojstava valnih procesa. Frekvencija vala je broj potpunih ciklusa valnog procesa u jedinici vremena. SI jedinica za frekvenciju je herc (Hz). Jedan herc jednak je jednoj vibraciji u sekundi.

Valna duljina

U prirodi postoji mnogo različitih vrsta valova, od morskih valova koje pokreće vjetar do elektromagnetskih valova. Svojstva elektromagnetskih valova ovise o valnoj duljini. Takvi valovi podijeljeni su u nekoliko vrsta:

• Gama zrake s valnim duljinama do 0,01 nanometara (nm).
• X-zrake s valnom duljinom - od 0,01 nm do 10 nm.
• Valovi ultraljubičasto područje, koji imaju duljinu od 10 do 380 nm. Oni su nevidljivi ljudskom oku.
• Svjetlo unutra vidljivom dijelu spektra s valnom duljinom od 380–700 nm.
• Nevidljivo ljudima infracrveno zračenje s valnim duljinama od 700 nm do 1 milimetra.
• Infracrvene valove prati mikrovalna pećnica, s valnim duljinama od 1 milimetra do 1 metra.
• Najduži - Radio valovi. Njihova duljina počinje od 1 metra.

Ovaj članak govori o elektromagnetskom zračenju, a posebno o svjetlosti. U njemu ćemo raspravljati o tome kako valna duljina i frekvencija utječu na svjetlost, uključujući vidljivi spektar, ultraljubičasto i infracrveno zračenje.

Elektromagnetska radijacija

Elektromagnetsko zračenje je energija čija su svojstva slična svojstvima valova i čestica. Ova značajka se naziva dualnost val-čestica. Elektromagnetski valovi sastoje se od magnetskog vala i električnog vala okomitog na njega.

Energija elektromagnetskog zračenja rezultat je kretanja čestica koje nazivamo fotoni. Što je veća frekvencija zračenja, ona su aktivnija i mogu više štetiti stanicama i tkivima živih organizama. To se događa jer što je veća frekvencija zračenja, to više energije nose. Veća energija im omogućuje promjenu molekularne strukture tvari na koje djeluju. Zbog toga su ultraljubičasto, rendgensko i gama zračenje toliko štetni za životinje i biljke. Veliki dio ovog zračenja je u svemiru. Prisutan je i na Zemlji, unatoč činjenici da ozonski omotač atmosfere oko Zemlje blokira većinu toga.

Elektromagnetsko zračenje i atmosfera

Zemljina atmosfera propušta samo elektromagnetsko zračenje na određenoj frekvenciji. Većina gama zraka, x-zraka, ultraljubičastog svjetla, nešto infracrvenog zračenja i dugih radiovalova blokira Zemljina atmosfera. Atmosfera ih upija i ne propušta dalje. Neki elektromagnetski valovi, posebice kratkovalno zračenje, reflektiraju se od ionosfere. Sva ostala zračenja pogađaju Zemljinu površinu. Više je zračenja u gornjim slojevima atmosfere, odnosno dalje od površine Zemlje, nego u nižim slojevima. Stoga, što više idete, to je opasnije za žive organizme biti tamo bez zaštitnih odijela.

Atmosfera dopušta malu količinu ultraljubičastog svjetla da dopre do Zemlje, a ono je štetno za kožu. Upravo zbog ultraljubičastih zraka ljudi dobivaju opekline od sunca, a mogu čak dobiti i rak kože. S druge strane, neke zrake koje prenosi atmosfera su korisne. Na primjer, infracrvene zrake koje padaju na površinu Zemlje koriste se u astronomiji - infracrveni teleskopi prate infracrvene zrake koje emitiraju astronomski objekti. Što ste više od Zemljine površine, to je više infracrvenog zračenja, zbog čega se teleskopi često postavljaju na vrhove planina i druga visoka mjesta. Ponekad se šalju u svemir kako bi poboljšali vidljivost infracrvenih zraka.

Odnos između frekvencije i valne duljine

Frekvencija i valna duljina su obrnuto proporcionalne jedna drugoj. To znači da s povećanjem valne duljine frekvencija opada i obrnuto. Lako je zamisliti: ako je frekvencija titranja valnog procesa visoka, tada je vrijeme između titraja znatno kraće nego kod valova čija je frekvencija titranja niža. Ako zamislite val na grafu, razmak između njegovih vrhova bit će manji što više oscilacija napravi u određenom vremenskom razdoblju.

Za određivanje brzine širenja vala u nekom sredstvu potrebno je frekvenciju vala pomnožiti s njegovom duljinom. Elektromagnetski valovi u vakuumu putuju uvijek istom brzinom. Ova brzina je poznata kao brzina svjetlosti. Jednaka je 299 792 458 metara u sekundi.

Svjetlo

Vidljivo svjetlo su elektromagnetski valovi čija frekvencija i valna duljina određuju njegovu boju.

Valna duljina i boja

Najkraća valna duljina vidljive svjetlosti je 380 nanometara. To je ljubičasta boja, zatim plava i cijan, zatim zelena, žuta, narančasta i na kraju crvena. Bijelo svjetlo sastoji se od svih boja odjednom, odnosno bijeli predmeti reflektiraju sve boje. To se može vidjeti pomoću prizme. Svjetlost koja ulazi u nju se lomi i raspoređuje u niz boja u istom nizu kao kod duge. Ovaj niz je od boja s najkraćom valnom duljinom do najduže. Ovisnost brzine širenja svjetlosti u tvari o valnoj duljini naziva se disperzija.

Na sličan način nastaju i duge. Kapi vode raspršene u atmosferi nakon kiše ponašaju se na isti način kao prizma i lome svaki val. Dugine boje su toliko važne da mnogi jezici imaju mnemotehniku, odnosno tehniku ​​pamćenja duginih boja koja je toliko jednostavna da je čak i djeca mogu zapamtiti. Mnoga djeca koja govore ruski znaju da "svaki lovac želi znati gdje se nalazi fazan". Neki ljudi smišljaju svoje vlastite mnemotehnike, a to je posebno korisna vježba za djecu, jer će ih smišljanjem vlastite metode pamćenja duginih boja brže zapamtiti.

Svjetlost na koju je ljudsko oko najosjetljivije je zelena, s valnom duljinom od 555 nm u svijetlom okruženju i 505 nm u sumraku i mraku. Ne mogu sve životinje razlikovati boje. Mačke, primjerice, nemaju razvijen vid boja. S druge strane, neke životinje vide boje puno bolje od ljudi. Na primjer, neke vrste vide ultraljubičasto i infracrveno svjetlo.

Refleksija svjetla

Boja predmeta određena je valnom duljinom svjetlosti koja se odbija od njegove površine. Bijeli objekti reflektiraju sve valove vidljivog spektra, dok crni, naprotiv, apsorbiraju sve valove i ne reflektiraju ništa.

Jedan od prirodnih materijala s visokim koeficijentom disperzije je dijamant. Pravilno obrađeni dijamanti reflektiraju svjetlost i s vanjske i s unutarnje strane, lomeći je, baš poput prizme. Važno je da se većina te svjetlosti reflektira prema gore, prema oku, a ne, primjerice, prema dolje, unutar okvira, gdje se ne vidi. Zbog svoje visoke disperzije, dijamanti vrlo lijepo sjaje na suncu i pod umjetnim svjetlom. Staklo izrezano na isti način kao dijamant također sjaji, ali ne toliko. To je zato što zbog svog kemijskog sastava dijamanti puno bolje odbijaju svjetlost od stakla. Kutovi koji se koriste pri brušenju dijamanata od iznimne su važnosti jer kutovi koji su preoštri ili previše tupi sprječavaju refleksiju svjetlosti od unutarnjih zidova ili reflektiraju svjetlost u okolinu, kao što je prikazano na slici.

Spektroskopija

Spektralna analiza ili spektroskopija ponekad se koristi za određivanje kemijskog sastava tvari. Ova metoda je posebno dobra ako se kemijska analiza tvari ne može provesti izravnim radom s njom, na primjer, pri određivanju kemijskog sastava zvijezda. Znajući koje elektromagnetsko zračenje tijelo apsorbira, može se odrediti od čega se ono sastoji. Apsorpcijska spektroskopija, koja je jedna od grana spektroskopije, određuje koje zračenje tijelo apsorbira. Takva se analiza može raditi na daljinu, pa se često koristi u astronomiji, kao iu radu s otrovnim i opasnim tvarima.

Određivanje prisutnosti elektromagnetskog zračenja

Vidljiva svjetlost, kao i sva elektromagnetska zračenja, je energija. Što se više energije emitira, to je zračenje lakše mjeriti. Količina emitirane energije smanjuje se s povećanjem valne duljine. Vid je moguć upravo zato što ljudi i životinje prepoznaju tu energiju i osjećaju razliku između zračenja različitih valnih duljina. Elektromagnetsko zračenje različitih duljina oko percipira kao različite boje. Na ovom principu ne rade samo oči životinja i ljudi, već i tehnologije koje su stvorili ljudi za obradu elektromagnetskog zračenja.

Vidljivo svjetlo

Ljudi i životinje vide širok raspon elektromagnetskog zračenja. Većina ljudi i životinja, na primjer, reagira na vidljivo svjetlo, a neke životinje reagiraju i na ultraljubičaste i infracrvene zrake. Sposobnost razlikovanja boja nije prisutna kod svih životinja – neke vide samo razliku između svijetlih i tamnih površina. Naš mozak određuje boju na ovaj način: fotoni elektromagnetskog zračenja ulaze u oko na mrežnicu i, prolazeći kroz nju, pobuđuju čunjiće, fotoreceptore oka. Kao rezultat toga, signal se prenosi kroz živčani sustav do mozga. Osim čunjića, oči imaju i druge fotoreceptore, štapiće, ali one ne mogu razlikovati boje. Njihova je svrha odrediti svjetlinu i intenzitet svjetlosti.

Obično postoji nekoliko vrsta čunjeva u oku. Ljudi postoje tri vrste, od kojih svaka apsorbira fotone svjetlosti unutar određenih valnih duljina. Kada se apsorbiraju, dolazi do kemijske reakcije, uslijed koje se živčani impulsi s informacijom o valnoj duljini šalju u mozak. Ove signale obrađuje vizualni korteks mozga. Ovo je područje mozga odgovorno za percepciju zvuka. Svaka vrsta čunjića odgovorna je samo za valne duljine određene duljine, tako da se dobije potpuna slika boje, informacije primljene od svih čunjića se zbrajaju.

Neke životinje imaju čak i više vrsta čunjeva od ljudi. Na primjer, neke vrste riba i ptica imaju četiri do pet vrsta. Zanimljivo je da ženke nekih životinja imaju više vrsta češera nego mužjaci. Neke ptice, poput galebova, koje hvataju plijen u ili na površini vode, imaju žute ili crvene kapljice ulja unutar svojih češera koje djeluju kao filtar. To im pomaže da vide više boja. Oči gmazova su dizajnirane na sličan način.

Infracrveno svjetlo

Zmije, za razliku od ljudi, nemaju samo vizualne receptore, već i osjetilne organe koji reagiraju infracrveno zračenje. Oni apsorbiraju energiju infracrvenih zraka, odnosno reagiraju na toplinu. Neki uređaji, poput uređaja za noćno gledanje, također reagiraju na toplinu koju stvara infracrveni emiter. Takve uređaje koristi vojska, kao i za osiguranje sigurnosti i sigurnosti prostorija i teritorija. Životinje koje vide infracrveno svjetlo i uređaji koji ga mogu prepoznati ne vide samo objekte koji su im trenutno u vidnom polju, već i tragove predmeta, životinja ili ljudi koji su tu bili prije, ako nije prošlo previše vremena , puno vremena. Na primjer, zmije mogu vidjeti jesu li glodavci kopali rupu u zemlji, a policajci koji koriste uređaje za noćno gledanje mogu vidjeti jesu li dokazi zločina, poput novca, droge ili nečeg drugog, nedavno skriveni u zemlji . Uređaji za snimanje infracrvenog zračenja koriste se u teleskopima, kao i za provjeru posuda i kamera na curenje. Uz njihovu pomoć jasno se može vidjeti mjesto curenja topline. U medicini se slike infracrvenog svjetla koriste u dijagnostičke svrhe. U povijesti umjetnosti - odrediti što je prikazano ispod gornjeg sloja boje. Uređaji za noćno gledanje koriste se za zaštitu prostorija.

Ultraljubičasto svijetlo

Neke ribe vidjeti Ultraljubičasto svijetlo. Njihove oči sadrže pigment koji je osjetljiv na ultraljubičaste zrake. Riblja koža sadrži područja koja reflektiraju ultraljubičasto svjetlo, nevidljivo ljudima i drugim životinjama – što se često koristi u životinjskom carstvu za označavanje spola životinja, kao i u društvene svrhe. Neke ptice vide i ultraljubičastu svjetlost. Ova je vještina posebno važna tijekom sezone parenja, kada ptice traže potencijalne partnere. Površine nekih biljaka također dobro reflektiraju ultraljubičasto svjetlo, a sposobnost da ga vidimo pomaže u pronalaženju hrane. Osim riba i ptica, neki gmazovi vide ultraljubičasto svjetlo, poput kornjača, guštera i zelenih iguana (ilustrirano).

Ljudsko oko, poput životinjskih, upija ultraljubičasto svjetlo, ali ga ne može obraditi. Kod ljudi uništava stanice u oku, posebice u rožnici i leći. To pak uzrokuje razne bolesti pa čak i sljepoću. Iako je ultraljubičasto svjetlo štetno za vid, male količine potrebne su ljudima i životinjama za proizvodnju vitamina D. Ultraljubičasto zračenje, kao i infracrveno, koristi se u mnogim industrijama, na primjer u medicini za dezinfekciju, u astronomiji za promatranje zvijezda i drugih objekata i u kemije za skrućivanje tekućih tvari, kao i za vizualizaciju, odnosno za izradu dijagrama raspodjele tvari u određenom prostoru. Uz pomoć ultraljubičastog svjetla otkrivaju se krivotvorene novčanice i propusnice ako su na njima ispisani znakovi posebnom tintom koja se može prepoznati pomoću ultraljubičastog svjetla. U slučaju krivotvorenja dokumenata UV lampa ne pomaže uvijek, jer kriminalci ponekad iskoriste pravi dokument i zamijene fotografiju ili druge podatke na njemu, tako da oznaka UV lampe ostane. Postoje i mnoge druge upotrebe ultraljubičastog svjetla.

Daltonizam

Zbog oštećenja vida neki ljudi ne mogu razlikovati boje. Ovaj problem se naziva daltonizam ili daltonizam, nazvan po osobi koja je prva opisala ovu značajku vida. Ponekad ljudi ne vide boje samo na određenoj valnoj duljini, a ponekad uopće ne vide boje. Često su uzrok nerazvijeni ili oštećeni fotoreceptori, ali u nekim slučajevima problem je oštećenje živčanih putova kao što je vizualni korteks, gdje se obrađuju informacije o boji. U mnogim slučajevima ovo stanje stvara neugodnosti i probleme za ljude i životinje, ali ponekad je nemogućnost razlikovanja boja, naprotiv, prednost. To potvrđuje i činjenica da, unatoč dugogodišnjoj evoluciji, mnoge životinje nemaju razvijen vid u boji. Ljudi i životinje koji su daltonisti mogu, na primjer, jasno vidjeti kamuflažu drugih životinja.

Unatoč prednostima sljepoće za boje, ona se smatra problemom u društvu, a neka su zanimanja zatvorena za osobe s daltonizmom. Obično ne mogu dobiti puna prava upravljanja zrakoplovom bez ograničenja. U mnogim zemljama te osobe također imaju ograničenja u pogledu vozačke dozvole, au nekim slučajevima uopće ne mogu dobiti dozvolu. Stoga ne mogu uvijek pronaći posao gdje trebaju voziti automobil, zrakoplov ili druga vozila. Također imaju poteškoća u pronalaženju poslova gdje je sposobnost prepoznavanja i korištenja boja važna. Na primjer, teško im je postati dizajneri ili raditi u okruženju u kojem se boja koristi kao signal (na primjer, opasnosti).

Radi se na stvaranju povoljnijih uvjeta za osobe s daltonizmom. Na primjer, postoje tablice u kojima boje odgovaraju znakovima, au nekim zemljama ti se znakovi koriste u institucijama i na javnim mjestima zajedno s bojom. Neki dizajneri ne koriste ili ograničavaju upotrebu boja za prenošenje važnih informacija u svom radu. Umjesto ili zajedno s bojom, koriste svjetlinu, tekst i druga sredstva za isticanje informacija tako da čak i daltonisti mogu u potpunosti primiti informacije koje dizajner prenosi. U većini slučajeva osobe s daltonizmom ne mogu razlikovati crvenu od zelene, pa dizajneri ponekad zamijene kombinaciju "crveno = opasnost, zeleno = u redu" crvenom i plavom. Većina operativnih sustava također vam omogućuje podešavanje boja tako da osobe s daltonizmom mogu vidjeti sve.

Boja u strojnom vidu

Računalni vid u boji brzo je rastuća grana umjetne inteligencije. Donedavno se većina posla u ovom području odvijala s jednobojnim slikama, ali sada sve više znanstvenih laboratorija radi s bojama. Neki algoritmi za rad s jednobojnim slikama također se koriste za obradu slika u boji.

Primjena

Računalni vid se koristi u brojnim industrijama, kao što je upravljanje robotima, samovozećim automobilima i bespilotnim letjelicama. Koristan je u području sigurnosti, primjerice za identifikaciju osoba i predmeta s fotografija, za pretraživanje baza podataka, za praćenje kretanja predmeta ovisno o njihovoj boji i slično. Određivanje položaja pokretnih objekata omogućuje računalu da odredi smjer u kojem osoba gleda ili prati kretanje automobila, ljudi, ruku i drugih objekata.

Za ispravno prepoznavanje nepoznatih predmeta važno je poznavati njihov oblik i druga svojstva, ali podaci o boji nisu toliko važni. Kada radite s poznatim objektima, boja, naprotiv, pomaže da ih brže prepoznate. Rad s bojom također je prikladan jer se informacije o boji mogu dobiti čak i iz slika niske rezolucije. Prepoznavanje oblika predmeta, za razliku od njegove boje, zahtijeva visoku rezoluciju. Rad s bojom umjesto s oblikom objekta omogućuje vam smanjenje vremena obrade slike i korištenje manje računalnih resursa. Boja pomaže u prepoznavanju predmeta istog oblika, a može se koristiti i kao signal ili znak (npr. crvena je znak opasnosti). U tom slučaju ne morate prepoznati oblik ovog znaka niti tekst napisan na njemu. Na web stranici YouTube ima mnogo zanimljivih primjera korištenja strojnog vida u boji.

Obrada informacija o boji

Fotografije koje računalo obrađuje postavljaju korisnici ili snimaju ugrađenom kamerom. Proces digitalnog fotografiranja i video snimanja dobro je savladan, ali je obrada tih slika, posebice u boji, povezana s brojnim poteškoćama od kojih mnoge još nisu riješene. To je zbog činjenice da je vid boja kod ljudi i životinja vrlo složen, a stvaranje računalnog vida poput ljudskog nije jednostavno. Vid se, kao i sluh, temelji na prilagodbi okolini. Percepcija zvuka ne ovisi samo o frekvenciji, zvučnom tlaku i trajanju zvuka, već io prisutnosti ili odsutnosti drugih zvukova u okolini. Isto je i s vidom - percepcija boja ne ovisi samo o frekvenciji i valnoj duljini, već io karakteristikama okoline. Na primjer, boje okolnih predmeta utječu na našu percepciju boja.

S evolucijskog gledišta, takva je prilagodba nužna kako bismo se naviknuli na okolinu i prestali obraćati pažnju na beznačajne elemente, te usmjerili punu pozornost na ono što se u okolini mijenja. To je potrebno kako bi lakše uočili predatore i pronašli hranu. Ponekad se zbog ove prilagodbe javljaju optičke iluzije. Na primjer, ovisno o boji okolnih predmeta, različito percipiramo boju dva predmeta, čak i kada reflektiraju svjetlost iste valne duljine. Ilustracija prikazuje primjer takve optičke iluzije. Smeđi kvadrat na vrhu slike (drugi red, drugi stupac) izgleda svjetlije od smeđeg kvadrata na dnu slike (peti red, drugi stupac). Zapravo, boje su im iste. Čak i znajući to, još uvijek ih doživljavamo kao različite boje. Budući da je naša percepcija boja tako složena, programerima je teško opisati sve te nijanse u algoritmima računalnog vida. Unatoč tim poteškoćama, na tom smo području već postigli mnogo.

Članke pretvarača jedinica uredio je i ilustrirao Anatolij Zolotkov

Je li vam teško prevoditi mjerne jedinice s jednog jezika na drugi? Kolege su vam spremne pomoći. Postavite pitanje u TCTerms i u roku od nekoliko minuta dobit ćete odgovor.

Zauzet gigaherc, napredak se nastavlja

Pa ipak, život procesora prije je bio zabavniji. Prije otprilike četvrt stoljeća čovječanstvo je prešlo granicu od 1 kHz i ova je dimenzija nestala iz leksikona procesora. "Snaga" procesora počela se izračunavati u taktnoj frekvenciji megaherca (što je, strogo govoreći, netočno). Prije samo tri godine svaki korak od 100 MHz za povećanje frekvencije takta slavio se kao pravi događaj: dugotrajnom marketinškom artiljerijskom pripremom, tehnološkim prezentacijama i, na kraju, slavljem života. Tako je bilo sve dok frekvencija “stolnih” procesora nije dosegla 600 MHz (kada se Mercedesov imenjak uzalud spominjao u svakoj publikaciji), a 0,18 mikrona postala glavna tehnologija za proizvodnju čipova. Zatim je postalo "nezanimljivo": povećanje frekvencije takta događalo se mjesečno, a krajem prošle godine Intel je potpuno "potkopao" tržište informacija istovremeno najavljujući 15 novih procesora. Petnaestak silikonskih mikrosenzacija palo nam je na glavu kao grumen, a cjelokupni svečani duh događanja izgubio se u ispitivanju karakteristika svakog predstavljenog čipa. Stoga ne čudi da su dva vodeća proizvođača PC procesora (Intel i AMD) previše ležerno prekoračila granicu od 1 GHz, praveći se da se ništa posebno nije dogodilo. U hrpi internetskih komentara našla se tek jedna maštovita usporedba s probijanjem zvučnog zida, pa tako - bez vatrometa i šampanjca. To je razumljivo: planovi programera odavno su usmjereni prema prostoru iznad gigaherca. Kristal Intel Willamette s frekvencijom takta od 1,3-1,5 GHz vidjet ćemo u drugoj polovici ove godine, a govorit ćemo o karakteristikama arhitekture, a ne o ciklusima u sekundi.

U mom sjećanju, o željenom gigahercu se aktivno raspravljalo prije više od godinu dana, kada je jednog vrućeg kalifornijskog jutra u zimu 1999. Albert Yu demonstrirao Pentium III od 0,25 mikrona, koji radi na frekvenciji od 1002 MHz. Pod općim pljeskom publike nekako se zaboravilo da je ta demonstracija nalikovala mađioničarskom triku. Kasnije se pokazalo da je procesor "overclockan" u kriogenoj instalaciji. Postoje čak i neizravni dokazi da je hladnjak serijska instalacija tvrtke KryoTech. Na ovaj ili onaj način zaboravili su na gigaherce na godinu dana, iako su se procesori prilično približili ovoj frekvenciji. Zanimljivo je da je u zimu 2000. godine predsjednik upravnog odbora Intela, legendarni Andy Grove, uz pomoć Alberta Yua, ponovno ponovio prokušani Intelov trik. Na forumu IDF Spring'2000 demonstrirao je testni uzorak procesora Intel Willamette koji radi na radnom taktu od 1,5 GHz. Milijarda i pol ciklusa u sekundi - i sve to na sobnoj temperaturi! Raduje činjenica da je Willamette i mikroprocesor nove arhitekture, a ne samo malo poboljšani Pentium III. Ali o tome više u nastavku.

AMD već odavno ima svoje marketinške gigaherce. Tvrtka službeno surađuje s “gospodarima hladnoće” iz KryoTecha, a Athlon se pokazao kao prilično obećavajući procesor za overclocking u ekstremnim uvjetima hlađenja. Gigahercno rješenje temeljeno na hlađenom Athlonu 850 MHz bilo je dostupno u prodaji još u siječnju.

Marketinška situacija se donekle zahuktala kada je AMD početkom ožujka počeo isporučivati ​​ograničene količine 1 GHz Athlon procesora sobne temperature. Nije se imalo što učiniti, a Intel je morao izvući asa iz rukava – Pentium III (Coppermine) 1 GHz. Iako je izlazak potonjeg planiran za drugu polovicu godine. Ali nije tajna da je probijanje granice gigaherca prerano i za AMD i za Intel. Ali tako su htjeli biti prvi. Teško da se može pozavidjeti dvjema respektabilnim kompanijama koje trčkaraju oko jedine stolice s brojem 1 i užasnuto čekaju da glazba prestane. AMD je samo uspio sjesti prvi – i to ne znači ništa drugo. Kao u astronautici: SSSR je prvi lansirao ljude, a "drugi" Amerikanci počeli su letjeti češće (i jeftinije). I obrnuto: otišli su na Mjesec, a mi smo rekli fi, i sav entuzijazam je nestao. Međutim, utrka frekvencije takta dugo je imala čisto marketinški motiv: ljudi, kao što znate, obično kupuju megaherce, a ne indekse performansi. Radni takt procesora, kao i prije, stvar je prestiža i buržoaski pokazatelj "sofisticiranosti" računala.

Još jedan rastući igrač na tržištu mikroprocesora, tajvanska tvrtka VIA, prije mjesec dana službeno je predstavila svoje prvo dijete. Mikroprocesor, ranije poznat pod kodnim imenom Joshua, dobio je vrlo originalno ime Cyrix III i počeo se natjecati s Celeronom odozdo, u niši najjeftinijih računala. Naravno, u sljedećih godinu dana neće vidjeti frekvencije gigaherca kao svoje uši, ali ovaj “stolni” čip je zanimljiv već samom činjenicom postojanja u neprijateljskom okruženju.

U ovu recenziju govorit ćemo, kao i uvijek, o novim proizvodima i planovima vodećih proizvođača mikroprocesora za osobna računala, bez obzira na to jesu li prešli gigahercnu selektivnu barijeru.

Intel Willamette - nova 32-bitna arhitektura čipa

Intelov 32-bitni procesor kodnog naziva Willamette (nazvan po rijeci dugoj 306 kilometara u Oregonu) na tržište će stići u drugoj polovici ove godine. Zasnovan na novoj arhitekturi, bit će najmoćniji Intelov procesor za desktop sustave, a početna frekvencija će mu biti znatno viša od 1 GHz (očekuje se 1,3-1,5 GHz). Isporuke testnih uzoraka procesora OEM proizvođačima traju već gotovo dva mjeseca. Willamette čipset nosi kodno ime Tehama.

Što se krije pod misterioznim pojmom “nova arhitektura”? Za početak, podrška za vanjsku taktnu frekvenciju od 400 MHz (to je frekvencija sistemske sabirnice). To je tri puta brže od hvaljenih 133 MHz koje podržavaju moderni procesori klase Pentium III. Zapravo, 400 MHz je rezultirajuća frekvencija: to jest, sabirnica ima frekvenciju od 100 MHz, ali je sposobna prenijeti četiri podatka po ciklusu, što daje ukupno 400 MHz. Sabirnica će koristiti protokol za razmjenu podataka sličan onome koji implementira sabirnica P6. Brzina prijenosa podataka ove 64-bitne sinkrone sabirnice je 3,2 GB/s. Za usporedbu: sabirnica GTL+ 133 MHz (ona koju koriste moderni Pentiumi III) ima propusnost nešto veću od 1 GB/s.

Drugi Posebnost Willamette - SSE-2 (Streaming SIMD Extensions 2) podrška. Ovo je skup od 144 nove upute za optimizaciju vašeg iskustva s videom, enkripcijom i internetskim aplikacijama. SSE-2 je prirodno kompatibilan sa SSE, prvi put implementiran u Pentium III procesorima. Stoga će Willamette moći uspješno koristiti stotine aplikacija dizajniranih imajući na umu SSE. Sam Willamette koristi 128-bitne XMM registre za podršku operacijama s cijelim brojevima i pomičnim zarezom. Ne ulazeći u detalje, zadatak SSE2 je kompenzirati jedinicu operacija s pomičnim zarezom koja nije najjača na tržištu. Ako SSE2 podržavaju proizvođači softvera trećih strana (Microsoft su obojica za), nitko neće primijetiti zamjenu u pozadini povećane produktivnosti.

I konačno, treća ključna značajka Willamettea je dublji cjevovod. Umjesto 10 stupnjeva, sada se koristi 20, što omogućuje značajno povećanje ukupna izvedba pri obradi određenih složenih matematičkih aplikacija i povećati frekvenciju takta. Istina, "duboki" cjevovod je dvosjekli mač: vrijeme obrade operacije je oštro smanjeno, ali sve veće vrijeme kašnjenja pri obradi međusobno ovisnih operacija može "kompenzirati" povećanje produktivnosti cjevovoda. Da se to ne bi dogodilo, programeri su morali povećati inteligenciju cjevovoda - povećati točnost predviđanja prijelaza, koja je premašila prosjek od 90%. Drugi način za povećanje učinkovitosti dugog cjevovoda je određivanje prioriteta (redoslijed) instrukcija u predmemoriji. Funkcija predmemorije u ovom slučaju je posložiti instrukcije redoslijedom kojim bi se trebale izvršiti. Ovo pomalo podsjeća na defragmentaciju tvrdog diska (samo unutar predmemorije).

Predmemorija je predmemorija, ali najveće kritike dugo su bile performanse jedinice za cjelobrojni izračun u modernim procesorima. Cjelobrojne mogućnosti procesora posebno su kritične kada se izvode uredske aplikacije (sve vrste Worda i Excela). Iz godine u godinu, i Pentium III i Athlon pokazivali su jednostavno smiješna poboljšanja performansi u cjelobrojnim izračunima kako se frekvencija takta povećavala (za nekoliko postotaka). Willamette implementira dva modula cjelobrojnih operacija. Ono što se do sada zna o njima je da je svaki sposoban izvršiti dvije instrukcije po taktu. To znači da je na frekvenciji jezgre od 1,3 GHz rezultirajuća frekvencija modula cijelog broja jednaka 2,6 GHz. I, naglašavam, postoje dva takva modula. Što vam omogućuje izvođenje, zapravo, četiri operacije s cijelim brojevima po taktu.

U Willamette preliminarnoj specifikaciji koju je objavio Intel ne spominje se veličina predmemorije. Ali postoje "curenja" koja pokazuju da će L1 predmemorija biti veličine 256 KB (Pentium II/III ima 32 KB L1 predmemorije - 16 KB za podatke i 16 KB za upute). Ista aura tajanstvenosti okružuje veličinu L2 predmemorije. Najvjerojatnija opcija je 512 KB.

Willamette procesor će se, prema nekim izvješćima, isporučivati ​​u paketima s matrično-pinskim rasporedom kontakata za Socket-462 utičnicu.

AMD Athlon: 1,1 GHz demo, 1 GHz isporuka

Kao da se iskupio za dosadašnju strategiju slijeđenja lidera, AMD je brzo okrznuo nos cijeloj računalnoj industriji demonstrirajući početkom zime Athlon procesor na radnom taktu od 1,1 GHz (točnije 1116 MHz). Svi su zaključili da se šali. Kažu, dobro, ima uspješne procesore, ali svi znaju koliki je vremenski odmak između demonstracije i masovne proizvodnje. Ali to nije bio slučaj: mjesec dana kasnije, Advanced Micro Devices započeo je serijsku isporuku procesora Athlon s taktom od 1 GHz. A sve sumnje u njihovu stvarnu dostupnost otklonili su Compaq i Gateway koji su ponudili elitne sustave temeljene na tim čipovima. Cijena, naravno, nije ostavila posebno ugodan dojam. Gigahercni Athlon košta oko 1300 dolara u serijama od tisuću komada. Ali ima dosta zgodnu mlađu braću: Athlon 950 MHz (1000$) i Athlon 900 MHz (900$), ali takvih je procesora malo, pa su cijene vrtoglave.

Prethodno demonstrirani Athlon 1116 MHz bio je izvanredan sam po sebi. Standardi dizajna su 0,18 mikrona, koriste se bakreni priključci, rasipanje topline je normalno: radi na sobnoj temperaturi s konvencionalnim aktivnim radijatorom. No, kako se pokazalo, to nije bio samo Athlon (ima "samo" aluminijske interkonekte), već Athlon Professional (kodno ime Thunderbird). Pravo pojavljivanje ovakvog procesora na tržištu očekuje se tek sredinom godine (pretpostavlja se u svibnju). Samo će frekvencija biti niža, a neće koštati “gigaherc dolara”, već osjetno jeftinije.

Trenutno se ne zna mnogo o procesoru Athlon baziranom na jezgri Thunderbird. Neće koristiti utor A (kao moderne verzije Athlona od 500 MHz), već matrični konektor Socket A. Prema tome, kućište procesora bit će "ravno", a ne masivni "vertikalni" uložak. Očekuje se da će do ljeta biti objavljeni procesori temeljeni na jezgri Thunderbird s taktnim frekvencijama od 700 do 900 MHz, a gigaherci će se pojaviti nešto kasnije. Općenito, s obzirom na stopu pada cijena novih procesora, za Novu godinu postaje sasvim moguće kupiti početno računalo temeljeno na Athlonu 750 MHz ili tako nešto.

S druge strane, glavni konkurent za low-end računala u liniji AMD ostaje još nenajavljeni procesor temeljen na Spitfire jezgri. Dodijeljena mu je uloga juniorskog konkurenta Intel Celeronu. Spitfire će biti upakiran za ugradnju u Socket A procesorsku utičnicu (napajanje - 1,5 V), a radni takt mu može doseći 750 MHz do početka jeseni.

IBM-ove multi-gigaherc ambicije ukratko

I dok se cijeli svijet po starinski veseli dobivenim gigahercima, IBM govori o tehnologiji koja omogućuje da čipovi dobivaju gigaherce godišnje. Najmanje 4,5 GHz sasvim je moguće s postojećim tehnologijama proizvodnje poluvodiča. Dakle, prema IBM-u, tehnologija IPCMOS (Interlocked Pipelined CMOS) koju je razvio omogućit će za tri godine da se osigura masovna proizvodnja čipova s ​​frekvencijom takta od 3,3-4,5 GHz. Istodobno će se potrošnja energije smanjiti za faktor dva u usporedbi s parametrima modernih procesora. Bit nove procesorske arhitekture je korištenje distribuiranih taktnih impulsa. Ovisno o složenosti zadatka, jedan ili drugi procesorski blok će raditi na višoj ili nižoj frekvenciji takta. Ideja je bila očita: svi moderni procesori koriste centraliziranu taktnu frekvenciju - svi elementi jezgre, sve računalne jedinice su sinkronizirane s njom. Grubo govoreći, sve dok se sve operacije na jednom "okretu" ne završe, procesor neće započeti sljedeći. Kao rezultat toga, spore operacije koče brze. Osim toga, ispada da ako trebate izbaciti prašnjavi tepih, morate protresti cijelu kuću. Decentralizirani mehanizam za opskrbu taktnom frekvencijom, ovisno o potrebama pojedinog bloka, omogućuje brzim blokovima mikro kruga da ne čekaju da se spore operacije obrađuju u drugim blokovima, već, relativno govoreći, rade svoje. Kao rezultat, smanjuje se ukupna potrošnja energije (trebate samo protresti tepih, a ne cijelu kuću). IBM-ovi inženjeri potpuno su u pravu kada kažu da će povećanje sinkronih brzina sata postajati sve teže iz godine u godinu. U ovom slučaju, jedini način je koristiti decentralizirano napajanje frekvencije takta ili se potpuno prebaciti na fundamentalno nove (vjerojatno kvantne) tehnologije za stvaranje mikro krugova. Zbog ovog naziva, primamljivo je klasificirati ga u istu klasu kao i Pentium III. Ali ovo je greška. Sama VIA ga pozicionira kao konkurenta Intel Celeronu, procesoru za početne sustave. Ali i ovo se pokazalo kao pretjerano bahat čin.

No, krenimo od prednosti novog procesora. Dizajniran je za ugradnju u Socket 370 procesorsku utičnicu (poput Celerona). Međutim, za razliku od Celerona, Cyrix III podržava vanjsku taktnu frekvenciju (frekvenciju sistemske sabirnice) ne 66 MHz, već 133 MHz - poput najmodernijeg Pentiuma III iz obitelji Coppermine. Druga ključna prednost Cyrixa III je predmemorija druge razine (L2) na čipu s kapacitetom od 256 KB - poput novog Pentiuma III. Predmemorija prve razine također je velika (64 KB).

I konačno, treća prednost je podrška za AMD Enhanced 3DNow! skup SIMD naredbi. Ovo je doista prvi primjer integracije 3Dnowa! za Socket 370 procesore. AMD multimedijske upute već su široko podržane od strane proizvođača softvera, što će barem djelomično pomoći nadoknaditi zaostatak brzine procesora u grafičkim i igračkim aplikacijama.

Ovdje završavaju sve dobre stvari. Procesor je proizveden 0,18-mikronskom tehnologijom sa šest slojeva metalizacije. U trenutku izlaska najbrži Cyrih III imao je ocjenu Pentiuma 533. Stvarni radni takt jezgre osjetno je niži pa je od vremena samostalnog Cyrixa svoje procesore označavao “ocjenama” u odnosu na taktne frekvencije procesori Pentium, Pentium II, a kasnije Pentium III. Bilo bi bolje da su računali od Pentiuma: brojka bi bila impresivnija.

Šef VIA-e, Wen Chi Chen (u prošlosti, usput, bio je Intel procesorski inženjer) u početku se suprotstavio Celeronu niskoj cijeni Cyrixa III. Koliko je to uspjelo - procijenite sami. Cyrix III PR 500 počinje s $84, a Cyrix III PR533 počinje s $99.Ukratko, Celeron ponekad košta manje. Prvi testovi procesora (obavljeni, naravno, ne u Rusiji) pokazali su da njegova izvedba u uredskim aplikacijama (gdje je naglasak na cjelobrojnim izračunima) nije mnogo inferiorna Celeronu, ali u multimedijskim aplikacijama jaz je očit. Naravno, ne u korist Cyrixa III. Pa, prva prokleta stvar je kvrgava. No, VIA u rezervi ima i integrirani Samuel procesor izgrađen na IDT WinChip4 jezgri. Tu bi rezultat mogao biti bolji.

Alpha će dobiti i zasluženi gigaherc

Compaq (vlasnik dijela nasljeđa DEC-a, uključujući Alpha procesor) namjerava izdati 1 GHz verziju Alpha 21264 poslužiteljskog RISC procesora u drugoj polovici godine. I njegov sljedeći čip - Alpha 21364 - čak počinje od ove granične frekvencije. Osim toga, poboljšana verzija Alpha bit će opremljena s 1,5 MB L2 predmemorije i Rambus memorijskim kontrolerom.

ComputerPress 4"2000

Pretvarač duljine i udaljenosti Pretvarač mase Pretvarač mjera volumena rasutih proizvoda i prehrambenih proizvoda Pretvarač površine Pretvarač obujma i mjernih jedinica u kulinarskim receptima Pretvarač temperature Pretvarač tlaka, mehaničkog naprezanja, Youngovog modula Pretvarač energije i rada Pretvarač snage Pretvarač sile Pretvarač vremena Pretvarač linearne brzine Pretvarač ravnog kuta Pretvarač toplinske učinkovitosti i iskoristivosti goriva Pretvarač brojeva u različitim brojevnim sustavima Pretvarač mjernih jedinica količine informacija Tečaj valuta Veličine ženske odjeće i obuće Veličine muške odjeće i obuće Pretvarač kutne brzine i frekvencije vrtnje Pretvarač ubrzanja Pretvarač kutnog ubrzanja Pretvarač gustoće Pretvarač specifičnog volumena Pretvarač momenta tromosti Pretvarač momenta sile Pretvarač momenta Pretvarač specifične topline izgaranja (prema masi) Pretvarač gustoće energije i specifične topline izgaranja (prema volumenu) Pretvarač temperaturne razlike Pretvarač koeficijenta toplinske ekspanzije Pretvarač toplinskog otpora Pretvarač toplinske vodljivosti Pretvarač specifičnog toplinskog kapaciteta Pretvarač snage izloženosti energiji i toplinskom zračenju Pretvarač gustoće toplinskog toka Pretvarač koeficijenta prijenosa topline Pretvarač volumenskog protoka Pretvarač masenog protoka Pretvarač molarnog protoka Pretvarač masenog protoka Pretvarač molarne koncentracije Pretvarač masene koncentracije u otopini Pretvarač dinamički (apsolutni) pretvarač viskoznosti Pretvarač kinematske viskoznosti Pretvarač površinske napetosti Pretvarač propusnosti pare Pretvarač gustoće protoka vodene pare Pretvarač razine zvuka Pretvarač osjetljivosti mikrofona Pretvarač razine zvučnog tlaka (SPL) Pretvarač razine zvučnog tlaka s odabirom referentnog tlaka Pretvarač svjetline Pretvarač intenziteta svjetlosti Pretvarač rasvjete Pretvarač računalne grafike Razlučivost Frekvencija i Pretvarač valne duljine Dioptrijska snaga i žarišna duljina Dioptrijska snaga i povećanje leće (×) Pretvarač električnog naboja Pretvarač linearne gustoće naboja Pretvarač površinske gustoće naboja Pretvarač gustoće volumena Pretvarač električne struje Pretvarač linearne gustoće struje Pretvarač površinske gustoće struje Pretvarač jakosti električnog polja Pretvarač elektrostatskog potencijala i napona Pretvarač električnog otpora Pretvarač električnog otpora Pretvarač električne vodljivosti Pretvarač električne vodljivosti Pretvarač električne kapacitivnosti Induktivnost Američki pretvarač mjerača žice Razine u dBm (dBm ili dBm), dBV (dBV), vatima itd. jedinice Pretvarač magnetomotorne sile Pretvarač jakosti magnetskog polja Pretvarač magnetskog toka Pretvarač magnetske indukcije Zračenje. Pretvarač brzine apsorbirane doze ionizirajućeg zračenja Radioaktivnost. Pretvarač radioaktivnog raspada Zračenje. Pretvarač doze izloženosti Zračenje. Pretvarač apsorbirane doze Pretvarač decimalnog prefiksa Prijenos podataka Pretvarač jedinica tipografije i obrade slike Pretvarač jedinica volumena drveta Izračun molarne mase Periodni sustav kemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva

1 megaherc [MHz] = 0,001 gigaherca [GHz]

Početna vrijednost

Pretvorena vrijednost

herc egzaherc petaherc teraherc gigaherc megaherc kiloherc hektoherc dekaherc deciherc centiherc miliherc mikroherc nanoherc pikoherc femtoherc attoherc ciklusi u sekundi valna duljina u egzametrima valna duljina u petametrima valna duljina u terametrima valna duljina u gigametrima valna duljina u megametrima valna duljina th u kilometrima valna duljina u hektometrima valna duljina u dekametrima valna duljina u metrima valna duljina u decimetrima valna duljina u centimetrima valna duljina u milimetrima valna duljina u mikrometrima Comptonova valna duljina elektrona Comptonova valna duljina protona Comptonova valna duljina neutrona okretaja u sekundi okretaja u minuti okretaja po satu okretaja po danu

Toplinska učinkovitost i učinkovitost goriva

Više o frekvenciji i valnoj duljini

Opće informacije

Frekvencija

Frekvencija je veličina koja mjeri koliko se često određeni periodični proces ponavlja. U fizici se frekvencija koristi za opisivanje svojstava valnih procesa. Frekvencija vala je broj potpunih ciklusa valnog procesa u jedinici vremena. SI jedinica za frekvenciju je herc (Hz). Jedan herc jednak je jednoj vibraciji u sekundi.

Valna duljina

U prirodi postoji mnogo različitih vrsta valova, od morskih valova koje pokreće vjetar do elektromagnetskih valova. Svojstva elektromagnetskih valova ovise o valnoj duljini. Takvi valovi podijeljeni su u nekoliko vrsta:

• Gama zrake s valnim duljinama do 0,01 nanometara (nm).
• X-zrake s valnom duljinom - od 0,01 nm do 10 nm.
• Valovi ultraljubičasto područje, koji imaju duljinu od 10 do 380 nm. Oni su nevidljivi ljudskom oku.
• Svjetlo unutra vidljivom dijelu spektra s valnom duljinom od 380–700 nm.
• Nevidljivo ljudima infracrveno zračenje s valnim duljinama od 700 nm do 1 milimetra.
• Infracrvene valove prati mikrovalna pećnica, s valnim duljinama od 1 milimetra do 1 metra.
• Najduži - Radio valovi. Njihova duljina počinje od 1 metra.

Ovaj članak govori o elektromagnetskom zračenju, a posebno o svjetlosti. U njemu ćemo raspravljati o tome kako valna duljina i frekvencija utječu na svjetlost, uključujući vidljivi spektar, ultraljubičasto i infracrveno zračenje.

Elektromagnetska radijacija

Elektromagnetsko zračenje je energija čija su svojstva slična svojstvima valova i čestica. Ova značajka se naziva dualnost val-čestica. Elektromagnetski valovi sastoje se od magnetskog vala i električnog vala okomitog na njega.

Energija elektromagnetskog zračenja rezultat je kretanja čestica koje nazivamo fotoni. Što je veća frekvencija zračenja, ona su aktivnija i mogu više štetiti stanicama i tkivima živih organizama. To se događa jer što je veća frekvencija zračenja, to više energije nose. Veća energija im omogućuje promjenu molekularne strukture tvari na koje djeluju. Zbog toga su ultraljubičasto, rendgensko i gama zračenje toliko štetni za životinje i biljke. Veliki dio ovog zračenja je u svemiru. Prisutan je i na Zemlji, unatoč činjenici da ozonski omotač atmosfere oko Zemlje blokira većinu toga.

Elektromagnetsko zračenje i atmosfera

Zemljina atmosfera propušta samo elektromagnetsko zračenje na određenoj frekvenciji. Većina gama zraka, x-zraka, ultraljubičastog svjetla, nešto infracrvenog zračenja i dugih radiovalova blokira Zemljina atmosfera. Atmosfera ih upija i ne propušta dalje. Neki elektromagnetski valovi, posebice kratkovalno zračenje, reflektiraju se od ionosfere. Sva ostala zračenja pogađaju Zemljinu površinu. Više je zračenja u gornjim slojevima atmosfere, odnosno dalje od površine Zemlje, nego u nižim slojevima. Stoga, što više idete, to je opasnije za žive organizme biti tamo bez zaštitnih odijela.

Atmosfera dopušta malu količinu ultraljubičastog svjetla da dopre do Zemlje, a ono je štetno za kožu. Upravo zbog ultraljubičastih zraka ljudi dobivaju opekline od sunca, a mogu čak dobiti i rak kože. S druge strane, neke zrake koje prenosi atmosfera su korisne. Na primjer, infracrvene zrake koje padaju na površinu Zemlje koriste se u astronomiji - infracrveni teleskopi prate infracrvene zrake koje emitiraju astronomski objekti. Što ste više od Zemljine površine, to je više infracrvenog zračenja, zbog čega se teleskopi često postavljaju na vrhove planina i druga visoka mjesta. Ponekad se šalju u svemir kako bi poboljšali vidljivost infracrvenih zraka.

Odnos između frekvencije i valne duljine

Frekvencija i valna duljina su obrnuto proporcionalne jedna drugoj. To znači da s povećanjem valne duljine frekvencija opada i obrnuto. Lako je zamisliti: ako je frekvencija titranja valnog procesa visoka, tada je vrijeme između titraja znatno kraće nego kod valova čija je frekvencija titranja niža. Ako zamislite val na grafu, razmak između njegovih vrhova bit će manji što više oscilacija napravi u određenom vremenskom razdoblju.

Za određivanje brzine širenja vala u nekom sredstvu potrebno je frekvenciju vala pomnožiti s njegovom duljinom. Elektromagnetski valovi u vakuumu putuju uvijek istom brzinom. Ova brzina je poznata kao brzina svjetlosti. Jednaka je 299 792 458 metara u sekundi.

Svjetlo

Vidljivo svjetlo su elektromagnetski valovi čija frekvencija i valna duljina određuju njegovu boju.

Valna duljina i boja

Najkraća valna duljina vidljive svjetlosti je 380 nanometara. To je ljubičasta boja, zatim plava i cijan, zatim zelena, žuta, narančasta i na kraju crvena. Bijelo svjetlo sastoji se od svih boja odjednom, odnosno bijeli predmeti reflektiraju sve boje. To se može vidjeti pomoću prizme. Svjetlost koja ulazi u nju se lomi i raspoređuje u niz boja u istom nizu kao kod duge. Ovaj niz je od boja s najkraćom valnom duljinom do najduže. Ovisnost brzine širenja svjetlosti u tvari o valnoj duljini naziva se disperzija.

Na sličan način nastaju i duge. Kapi vode raspršene u atmosferi nakon kiše ponašaju se na isti način kao prizma i lome svaki val. Dugine boje su toliko važne da mnogi jezici imaju mnemotehniku, odnosno tehniku ​​pamćenja duginih boja koja je toliko jednostavna da je čak i djeca mogu zapamtiti. Mnoga djeca koja govore ruski znaju da "svaki lovac želi znati gdje se nalazi fazan". Neki ljudi smišljaju svoje vlastite mnemotehnike, a to je posebno korisna vježba za djecu, jer će ih smišljanjem vlastite metode pamćenja duginih boja brže zapamtiti.

Svjetlost na koju je ljudsko oko najosjetljivije je zelena, s valnom duljinom od 555 nm u svijetlom okruženju i 505 nm u sumraku i mraku. Ne mogu sve životinje razlikovati boje. Mačke, primjerice, nemaju razvijen vid boja. S druge strane, neke životinje vide boje puno bolje od ljudi. Na primjer, neke vrste vide ultraljubičasto i infracrveno svjetlo.

Refleksija svjetla

Boja predmeta određena je valnom duljinom svjetlosti koja se odbija od njegove površine. Bijeli objekti reflektiraju sve valove vidljivog spektra, dok crni, naprotiv, apsorbiraju sve valove i ne reflektiraju ništa.

Jedan od prirodnih materijala s visokim koeficijentom disperzije je dijamant. Pravilno obrađeni dijamanti reflektiraju svjetlost i s vanjske i s unutarnje strane, lomeći je, baš poput prizme. Važno je da se većina te svjetlosti reflektira prema gore, prema oku, a ne, primjerice, prema dolje, unutar okvira, gdje se ne vidi. Zbog svoje visoke disperzije, dijamanti vrlo lijepo sjaje na suncu i pod umjetnim svjetlom. Staklo izrezano na isti način kao dijamant također sjaji, ali ne toliko. To je zato što zbog svog kemijskog sastava dijamanti puno bolje odbijaju svjetlost od stakla. Kutovi koji se koriste pri brušenju dijamanata od iznimne su važnosti jer kutovi koji su preoštri ili previše tupi sprječavaju refleksiju svjetlosti od unutarnjih zidova ili reflektiraju svjetlost u okolinu, kao što je prikazano na slici.

Spektroskopija

Spektralna analiza ili spektroskopija ponekad se koristi za određivanje kemijskog sastava tvari. Ova metoda je posebno dobra ako se kemijska analiza tvari ne može provesti izravnim radom s njom, na primjer, pri određivanju kemijskog sastava zvijezda. Znajući koje elektromagnetsko zračenje tijelo apsorbira, može se odrediti od čega se ono sastoji. Apsorpcijska spektroskopija, koja je jedna od grana spektroskopije, određuje koje zračenje tijelo apsorbira. Takva se analiza može raditi na daljinu, pa se često koristi u astronomiji, kao iu radu s otrovnim i opasnim tvarima.

Određivanje prisutnosti elektromagnetskog zračenja

Vidljiva svjetlost, kao i sva elektromagnetska zračenja, je energija. Što se više energije emitira, to je zračenje lakše mjeriti. Količina emitirane energije smanjuje se s povećanjem valne duljine. Vid je moguć upravo zato što ljudi i životinje prepoznaju tu energiju i osjećaju razliku između zračenja različitih valnih duljina. Elektromagnetsko zračenje različitih duljina oko percipira kao različite boje. Na ovom principu ne rade samo oči životinja i ljudi, već i tehnologije koje su stvorili ljudi za obradu elektromagnetskog zračenja.

Vidljivo svjetlo

Ljudi i životinje vide širok raspon elektromagnetskog zračenja. Većina ljudi i životinja, na primjer, reagira na vidljivo svjetlo, a neke životinje reagiraju i na ultraljubičaste i infracrvene zrake. Sposobnost razlikovanja boja nije prisutna kod svih životinja – neke vide samo razliku između svijetlih i tamnih površina. Naš mozak određuje boju na ovaj način: fotoni elektromagnetskog zračenja ulaze u oko na mrežnicu i, prolazeći kroz nju, pobuđuju čunjiće, fotoreceptore oka. Kao rezultat toga, signal se prenosi kroz živčani sustav do mozga. Osim čunjića, oči imaju i druge fotoreceptore, štapiće, ali one ne mogu razlikovati boje. Njihova je svrha odrediti svjetlinu i intenzitet svjetlosti.

Obično postoji nekoliko vrsta čunjeva u oku. Ljudi postoje tri vrste, od kojih svaka apsorbira fotone svjetlosti unutar određenih valnih duljina. Kada se apsorbiraju, dolazi do kemijske reakcije, uslijed koje se živčani impulsi s informacijom o valnoj duljini šalju u mozak. Ove signale obrađuje vizualni korteks mozga. Ovo je područje mozga odgovorno za percepciju zvuka. Svaka vrsta čunjića odgovorna je samo za valne duljine određene duljine, tako da se dobije potpuna slika boje, informacije primljene od svih čunjića se zbrajaju.

Neke životinje imaju čak i više vrsta čunjeva od ljudi. Na primjer, neke vrste riba i ptica imaju četiri do pet vrsta. Zanimljivo je da ženke nekih životinja imaju više vrsta češera nego mužjaci. Neke ptice, poput galebova, koje hvataju plijen u ili na površini vode, imaju žute ili crvene kapljice ulja unutar svojih češera koje djeluju kao filtar. To im pomaže da vide više boja. Oči gmazova su dizajnirane na sličan način.

Infracrveno svjetlo

Zmije, za razliku od ljudi, nemaju samo vizualne receptore, već i osjetilne organe koji reagiraju infracrveno zračenje. Oni apsorbiraju energiju infracrvenih zraka, odnosno reagiraju na toplinu. Neki uređaji, poput uređaja za noćno gledanje, također reagiraju na toplinu koju stvara infracrveni emiter. Takve uređaje koristi vojska, kao i za osiguranje sigurnosti i sigurnosti prostorija i teritorija. Životinje koje vide infracrveno svjetlo i uređaji koji ga mogu prepoznati ne vide samo objekte koji su im trenutno u vidnom polju, već i tragove predmeta, životinja ili ljudi koji su tu bili prije, ako nije prošlo previše vremena , puno vremena. Na primjer, zmije mogu vidjeti jesu li glodavci kopali rupu u zemlji, a policajci koji koriste uređaje za noćno gledanje mogu vidjeti jesu li dokazi zločina, poput novca, droge ili nečeg drugog, nedavno skriveni u zemlji . Uređaji za snimanje infracrvenog zračenja koriste se u teleskopima, kao i za provjeru posuda i kamera na curenje. Uz njihovu pomoć jasno se može vidjeti mjesto curenja topline. U medicini se slike infracrvenog svjetla koriste u dijagnostičke svrhe. U povijesti umjetnosti - odrediti što je prikazano ispod gornjeg sloja boje. Uređaji za noćno gledanje koriste se za zaštitu prostorija.

Ultraljubičasto svijetlo

Neke ribe vidjeti Ultraljubičasto svijetlo. Njihove oči sadrže pigment koji je osjetljiv na ultraljubičaste zrake. Riblja koža sadrži područja koja reflektiraju ultraljubičasto svjetlo, nevidljivo ljudima i drugim životinjama – što se često koristi u životinjskom carstvu za označavanje spola životinja, kao i u društvene svrhe. Neke ptice vide i ultraljubičastu svjetlost. Ova je vještina posebno važna tijekom sezone parenja, kada ptice traže potencijalne partnere. Površine nekih biljaka također dobro reflektiraju ultraljubičasto svjetlo, a sposobnost da ga vidimo pomaže u pronalaženju hrane. Osim riba i ptica, neki gmazovi vide ultraljubičasto svjetlo, poput kornjača, guštera i zelenih iguana (ilustrirano).

Ljudsko oko, poput životinjskih, upija ultraljubičasto svjetlo, ali ga ne može obraditi. Kod ljudi uništava stanice u oku, posebice u rožnici i leći. To pak uzrokuje razne bolesti pa čak i sljepoću. Iako je ultraljubičasto svjetlo štetno za vid, male količine potrebne su ljudima i životinjama za proizvodnju vitamina D. Ultraljubičasto zračenje, kao i infracrveno, koristi se u mnogim industrijama, na primjer u medicini za dezinfekciju, u astronomiji za promatranje zvijezda i drugih objekata i u kemije za skrućivanje tekućih tvari, kao i za vizualizaciju, odnosno za izradu dijagrama raspodjele tvari u određenom prostoru. Uz pomoć ultraljubičastog svjetla otkrivaju se krivotvorene novčanice i propusnice ako su na njima ispisani znakovi posebnom tintom koja se može prepoznati pomoću ultraljubičastog svjetla. U slučaju krivotvorenja dokumenata UV lampa ne pomaže uvijek, jer kriminalci ponekad iskoriste pravi dokument i zamijene fotografiju ili druge podatke na njemu, tako da oznaka UV lampe ostane. Postoje i mnoge druge upotrebe ultraljubičastog svjetla.

Daltonizam

Zbog oštećenja vida neki ljudi ne mogu razlikovati boje. Ovaj problem se naziva daltonizam ili daltonizam, nazvan po osobi koja je prva opisala ovu značajku vida. Ponekad ljudi ne vide boje samo na određenoj valnoj duljini, a ponekad uopće ne vide boje. Često su uzrok nerazvijeni ili oštećeni fotoreceptori, ali u nekim slučajevima problem je oštećenje živčanih putova kao što je vizualni korteks, gdje se obrađuju informacije o boji. U mnogim slučajevima ovo stanje stvara neugodnosti i probleme za ljude i životinje, ali ponekad je nemogućnost razlikovanja boja, naprotiv, prednost. To potvrđuje i činjenica da, unatoč dugogodišnjoj evoluciji, mnoge životinje nemaju razvijen vid u boji. Ljudi i životinje koji su daltonisti mogu, na primjer, jasno vidjeti kamuflažu drugih životinja.

Unatoč prednostima sljepoće za boje, ona se smatra problemom u društvu, a neka su zanimanja zatvorena za osobe s daltonizmom. Obično ne mogu dobiti puna prava upravljanja zrakoplovom bez ograničenja. U mnogim zemljama te osobe također imaju ograničenja u pogledu vozačke dozvole, au nekim slučajevima uopće ne mogu dobiti dozvolu. Stoga ne mogu uvijek pronaći posao gdje trebaju voziti automobil, zrakoplov ili druga vozila. Također imaju poteškoća u pronalaženju poslova gdje je sposobnost prepoznavanja i korištenja boja važna. Na primjer, teško im je postati dizajneri ili raditi u okruženju u kojem se boja koristi kao signal (na primjer, opasnosti).

Radi se na stvaranju povoljnijih uvjeta za osobe s daltonizmom. Na primjer, postoje tablice u kojima boje odgovaraju znakovima, au nekim zemljama ti se znakovi koriste u institucijama i na javnim mjestima zajedno s bojom. Neki dizajneri ne koriste ili ograničavaju upotrebu boja za prenošenje važnih informacija u svom radu. Umjesto ili zajedno s bojom, koriste svjetlinu, tekst i druga sredstva za isticanje informacija tako da čak i daltonisti mogu u potpunosti primiti informacije koje dizajner prenosi. U većini slučajeva osobe s daltonizmom ne mogu razlikovati crvenu od zelene, pa dizajneri ponekad zamijene kombinaciju "crveno = opasnost, zeleno = u redu" crvenom i plavom. Većina operativnih sustava također vam omogućuje podešavanje boja tako da osobe s daltonizmom mogu vidjeti sve.

Boja u strojnom vidu

Računalni vid u boji brzo je rastuća grana umjetne inteligencije. Donedavno se većina posla u ovom području odvijala s jednobojnim slikama, ali sada sve više znanstvenih laboratorija radi s bojama. Neki algoritmi za rad s jednobojnim slikama također se koriste za obradu slika u boji.

Primjena

Računalni vid se koristi u brojnim industrijama, kao što je upravljanje robotima, samovozećim automobilima i bespilotnim letjelicama. Koristan je u području sigurnosti, primjerice za identifikaciju osoba i predmeta s fotografija, za pretraživanje baza podataka, za praćenje kretanja predmeta ovisno o njihovoj boji i slično. Određivanje položaja pokretnih objekata omogućuje računalu da odredi smjer u kojem osoba gleda ili prati kretanje automobila, ljudi, ruku i drugih objekata.

Za ispravno prepoznavanje nepoznatih predmeta važno je poznavati njihov oblik i druga svojstva, ali podaci o boji nisu toliko važni. Kada radite s poznatim objektima, boja, naprotiv, pomaže da ih brže prepoznate. Rad s bojom također je prikladan jer se informacije o boji mogu dobiti čak i iz slika niske rezolucije. Prepoznavanje oblika predmeta, za razliku od njegove boje, zahtijeva visoku rezoluciju. Rad s bojom umjesto s oblikom objekta omogućuje vam smanjenje vremena obrade slike i korištenje manje računalnih resursa. Boja pomaže u prepoznavanju predmeta istog oblika, a može se koristiti i kao signal ili znak (npr. crvena je znak opasnosti). U tom slučaju ne morate prepoznati oblik ovog znaka niti tekst napisan na njemu. Na web stranici YouTube ima mnogo zanimljivih primjera korištenja strojnog vida u boji.

Obrada informacija o boji

Fotografije koje računalo obrađuje postavljaju korisnici ili snimaju ugrađenom kamerom. Proces digitalnog fotografiranja i video snimanja dobro je savladan, ali je obrada tih slika, posebice u boji, povezana s brojnim poteškoćama od kojih mnoge još nisu riješene. To je zbog činjenice da je vid boja kod ljudi i životinja vrlo složen, a stvaranje računalnog vida poput ljudskog nije jednostavno. Vid se, kao i sluh, temelji na prilagodbi okolini. Percepcija zvuka ne ovisi samo o frekvenciji, zvučnom tlaku i trajanju zvuka, već io prisutnosti ili odsutnosti drugih zvukova u okolini. Isto je i s vidom - percepcija boja ne ovisi samo o frekvenciji i valnoj duljini, već io karakteristikama okoline. Na primjer, boje okolnih predmeta utječu na našu percepciju boja.

S evolucijskog gledišta, takva je prilagodba nužna kako bismo se naviknuli na okolinu i prestali obraćati pažnju na beznačajne elemente, te usmjerili punu pozornost na ono što se u okolini mijenja. To je potrebno kako bi lakše uočili predatore i pronašli hranu. Ponekad se zbog ove prilagodbe javljaju optičke iluzije. Na primjer, ovisno o boji okolnih predmeta, različito percipiramo boju dva predmeta, čak i kada reflektiraju svjetlost iste valne duljine. Ilustracija prikazuje primjer takve optičke iluzije. Smeđi kvadrat na vrhu slike (drugi red, drugi stupac) izgleda svjetlije od smeđeg kvadrata na dnu slike (peti red, drugi stupac). Zapravo, boje su im iste. Čak i znajući to, još uvijek ih doživljavamo kao različite boje. Budući da je naša percepcija boja tako složena, programerima je teško opisati sve te nijanse u algoritmima računalnog vida. Unatoč tim poteškoćama, na tom smo području već postigli mnogo.

Članke pretvarača jedinica uredio je i ilustrirao Anatolij Zolotkov

Je li vam teško prevoditi mjerne jedinice s jednog jezika na drugi? Kolege su vam spremne pomoći. Postavite pitanje u TCTerms i u roku od nekoliko minuta dobit ćete odgovor.

U jeziku se za njegovo označavanje koristi skraćenica “Hz”, a u engleskom se za te svrhe koristi oznaka Hz. Istodobno, prema pravilima SI sustava, ako se koristi skraćeni naziv ove jedinice, treba ga pratiti, a ako se u tekstu koristi puni naziv, onda s malim slovima.

Podrijetlo pojma

Mjerna jedinica frekvencije usvojena u moderni sustav SI, dobio je svoje ime 1930. godine, kada je odgovarajuću odluku donijela Međunarodna elektrotehnička komisija. Povezan je sa željom da se ovjekovječi uspomena na slavnog njemačkog znanstvenika Heinricha Hertza, koji je dao veliki doprinos razvoju ove znanosti, posebice na području istraživanja elektrodinamike.

Značenje pojma

Hertz se koristi za mjerenje frekvencije vibracija bilo koje vrste, tako da je opseg njegove upotrebe vrlo širok. Na primjer, uobičajeno je mjeriti zvučne frekvencije, otkucaje ljudskog srca, oscilacije elektromagnetskog polja i druge pokrete koji se ponavljaju s određenom periodičnošću u broju herca. Na primjer, frekvencija ljudskog srca u mirnom stanju je oko 1 Hz.

U biti, jedinica u ovom mjerenju tumači se kao broj oscilacija koje izvrši analizirani objekt unutar jedne sekunde. U ovom slučaju, stručnjaci kažu da je frekvencija osciliranja 1 hertz. U skladu s tim, veći broj oscilacija u sekundi odgovara više ove jedinice. Dakle, s formalne točke gledišta, količina označena kao hertz je recipročna vrijednost sekunde.

Značajne vrijednosti frekvencije obično se nazivaju visokim, a manje frekvencije nazivaju se niskim. Primjeri visokih i niske frekvencije mogu poslužiti kao zvučne vibracije različitog intenziteta. Na primjer, frekvencije u rasponu od 16 do 70 Hz tvore takozvane bas zvukove, odnosno vrlo niske zvukove, a frekvencije u rasponu od 0 do 16 Hz su potpuno nečujne za ljudsko uho. Najviši zvukovi koje osoba može čuti leže u rasponu od 10 do 20 tisuća herca, a zvukovi s više visoka frekvencija spadaju u kategoriju ultrazvuka, odnosno onih koje osoba ne može čuti.

Za označavanje viših vrijednosti frekvencije, posebni prefiksi dodani su oznaci "hertz", dizajnirani kako bi korištenje ove jedinice bilo praktičnije. Štoviše, takvi su prefiksi standardni za SI sustav, odnosno koriste se i s drugim fizičkim veličinama. Tako se tisuću herca naziva "kiloherc", milijun herca naziva se "megaherc", milijarda herca naziva se "gigaherc".