視覺添加色彩、明暗功能

2020-12-19 思維原理

視覺

時間與空間

空基素、時基素存在於同時發生(發生時間間隔≤15ms)臨近、較遠的智元間。

時基素和空基素所連兩智元,有發生時間間隔限制≤1ms。兩時基素可由一空基素銜接,由(2時基素+1空基素)銜接的兩智元時間間隔≤3ms;(3時基素+2空基素)連接兩智元間隔≤5ms。

15ms內發生的所有智元,相互間皆有最小跨度≤8的時基素銜接,智元間這種連接關係稱為同時排系。所有相互同時排系的智元連繫成的整體稱為空間層,視覺智元構成的空間層稱為視域。

空間層上的智元間因最小時基素跨度≤8,不能形成時表素,兩智元在多個時基素連接中無區別。雖然智元存在客觀上的發生先後,但在同一空間層中並無先後關係和時間間隔。

不在同一空間層的智元,基於兩智元間的最小時基素跨度形成極性的時表素,可蘊含兩智元的先後關係及時間間隔。

綜上,能感知的時長皆>15ms,小於此時長則智元最小時基素跨度≤8,認為是同時,無法形成包含時長、時序的時表素。

最小時基素跨度小於一定值不能形成時表素;最小空基素跨度小於一定值不能形成空表素,功能相似,但不深究。

視覺傳感器與空表素

視覺傳感器的感應部分,是兩個視網膜,各有灰度和色度感光單元,各自感應光信息形成信號,傳遞並持續激發智元,使智元具有與光信息相對應的物態。

兩個視網膜上,所有感光單元共同激發智元到視域上,兩傳感器的灰度、色度,功能是重疊的,可視作是4層視網膜。

視域上兩智元間基於最小空基素跨度形成空表素的值,與4層視網膜上的感光單元距離有線性關係。

這種線性關係,是感光單元的有序傳導、激發智元的規則排列、空表素定量機制所致,這是進化所形成的高效視覺反應機制,無此線性關係,導致視覺低效而被進化淘汰。

空基素、邊界、智體

大量的感光單元持續激發形成著視覺智元,這些智元都與相鄰的智元以空基素連接,連為具有一定時間、空間跨度的集合。

空基素、質素的阻值,基於所連兩智元的物態差值定量,運算規則相同,以阻值的高低蘊含兩智元的狀態差異大小。

若以空基素連在一起的智元為同一物態,空基素則等值律連在一起;若大量的智元非同一物態,但以空基素連繫的智元物態相同,空基素也等值、律連在一起。這些空基素律連在一起,連同智元,稱為智體。視覺智元構成的智體稱為視體。

視體邊界處的智元具有較高的意態(律集邊緣效應),易於建立各種連接並形成記憶,凸顯為視體的邊界。相比之下,非邊界的智元即便是能夠進行思維反應,也難以得到什麼有效的信息。

視域內,雙眼的色度與灰度感光單元分別激發智元到同一區域,各自空基素律連,同一區域可有多個基素律,視體重疊。

律具有並聯性,同類的律能夠以素為接點實現互聯,接點不阻礙聯通。故而常常是,大量的素律連在一起,連同智元成為一個律集。如:a素與b素律連,b素與c素律連,a、b、c3素及所連智元皆在同一律中。

質素律、灰度律、色度律

光線充足時,色度/灰度感光單元(視錐/視杆細胞)激發色度/灰度智元與接收混光的波長/明暗相對應,各自蘊含色彩、明暗。

智元間不區分色度、灰度,任意與其他智元建立質素與空基素連接。

同元的質素、空基素若等值,可律連在一起。大量的色度智元(或灰度),空基素、質素連續等值律連為一個視體,直觀上,是看到的具有一定形態、色彩、邊界,持續一段時間的勻色或漸變色圖像。

不屬於同一智體,多區域的智元色度(或灰度)相同,同元的質素與空基素將這些不同區域的智元律連在一起,為一個色度集(或灰度集),直觀上是不同的圖形或區域有相同的色彩(或明暗)。

是一圖形內不同區域各具色彩或明暗,而區域間則有一定的色彩、明暗關係。色彩明暗關係取決於律連中的色素,律連中表現出這種關係。

(包含了色度相同)兩個各具勻色度(或灰度)的視物或區域各是一色度集,二者間存在大量等值的色素(或灰素)並律連。直觀上,是兩圖形或兩區域間有整體的色彩(或明暗)關係。

色素、灰素的律連不局限於特定的物態間。如紅與藍、藍與黃有同樣的高色差色素,並律連在一起,直觀上,是紅與藍、藍與黃都是高對比度的顏色;如20度灰-40度灰有±20灰素,可與40度灰-60度灰間的灰素律連,直觀上,是20-40灰度與40-60灰度有相同的明暗關係,都是明、暗了這麼多。

隨光線的減弱,色度感光單元激發的色度智元數量遞減,而灰度智元不變。隨色度智元減少,更多地與灰度或其他色度連繫,色度智元間的律連數量、程度低,直觀上是色彩暗淡;色度智元少到相互間的律連數量極少,幾乎不能律連,也即不能確定是否為同一色度,直觀上,色彩暗淡到若有若無;密度低至一定程度,同色度智元間不能形成同色素或同色度不能律連,完全感知不到該色彩。

飽和度與色度智元數量、密度、灰度與其他色度智元的佔位、在視域中的位置、面積存在關係。猜想,色彩的飽和度根本原因在於色度智元間的律連程度高低。

銜接與銜三表、互銜

在視域中,智體內、智體間邊界智元相互間形成空表素。

能以一個或少量(不足以形成有效空表素)的空基素連接兩空表素的一端,稱這兩個空表素具有銜接排系。

多個空表素銜接到一點,稱為空表位銜排系。比素、垂比素也有位銜排系形式。

三表素兩端互銜連接成三角形稱為銜三表,這種連接形式稱為三銜排系,比素、垂比素也有三銜排系形式。

曲素、曲素律、曲線

一個銜三表,可基於3表素的值運算出一個曲素,曲素的大小與銜三表外接圓半徑有線性關係。

若有另外一點,與銜三表的三點,構成多個銜三表並形成曲素,且值近似、律連在一起,則4個點密切地曲素律連在一起,構成一個包含4點的曲線。

同理,一段弧度相同的邊界上,大量智元相互構成銜三表,曲素近似並律連,則這些智元處於密切的曲素律連中,稱為曲線。

弧度變化平緩的一段邊界,因為智元有高密度的曲素律連,仍傾向於為同一曲線;弧度變化陡然的邊界,則因不同區域的智元曲素律連稀疏,更多地充當多個曲線。

如此,視物邊界的智元,因相互間曲素律連的密切程度,而分化成若干曲線:曲線內連接密切、曲線間連接不密切。

曲線的功能不限於視物的邊界,圖形的分布也可在同一曲線,如虛線曲線。

曲素律的功能與基素律相似。

虛化值

視物間的邊界有過渡性的虛化區。虛化區內,有兩視物不同的物態共存。由於律的邊緣效應,處於視物最外圍的智元具有最高的意態,這些邊緣的智元,一方面構成單一視物的邊界。另一方面,不同視物物態的邊緣智元連接為異物態表素並律連在一起。又因律集的邊緣效應,長度最小的表素從律集中凸顯,稱為虛化值表素。更小的表素不具有兩端智元高意態,更大的表素在律集中沒有顯著地位。

一定形態的視物,虛化值低到高,有意態增;虛化值高到低,有意態減。人喜好看清楚的物體,即因變清楚有意態增。

虛化值是一種視覺特徵,與兩邊的視物分別排系。

空間形態

視物的邊界智元,相互間形成大量空表素、比素、垂素、結構素,相互律連、排系在一起,蘊含一個視物內智元的空間分布特徵,稱為空間形態。兩視物的各類素值相同律連、排系相同,則空間形態相同,直觀上是視物大小、形狀、結構一致。

空間形狀相同

一個視物,選一表素為母表素,其他各表素(包含母表素)為子表素,形成比素。

這些同母表素的比素,因子表素的位銜、三銜排系,而有比素位銜、比素三銜排系,可蘊含一個視物的形狀特徵。

以一即時視物為源,其中各比素各自活化比素律集,再以各比素間位銜、三銜排系匯流,可選定記憶中與即時視物形狀相同的記憶,前提是這樣的記憶存在。

視物在遠近大小變化中,也有形狀特徵相同和律連。

同形狀等比組圖

兩個形狀相同的視物分別稱為子圖和母圖,大量子圖內比素與母圖內比素律連,各比素律-律連兩比素在子圖、母圖中的子表素形成比素,並等值律連;母表素形成比素,等值律連。

這些等值比素律連在一起,一些比素子表素位銜,亦有母表素位銜,稱為比素子母位銜;一些三比素子表素三銜,亦有母表素三銜,稱為比素子母三銜。

這樣的比素等值律連與比素排系,可喚起記憶中同形狀、定比素值的子母組圖。

垂素、垂比素、軸、徑

非銜接的兩表素,補充各端點銜接的表素,可運算出兩表素的垂素。垂素排系的兩表素分別為量表素和軸表素。

若有另一表素,與同一軸表素形成了垂素,兩個垂素可形成比值性質的垂比素。

垂比素排系的兩比素分別稱為徑垂素、量垂素,徑垂素的量表素稱為徑表素。垂比素以3種排系類型間接排系3表素,垂軸排系軸表素、垂徑排系徑表素、垂量排系量表素。

垂素與「量表素垂向基表素的長度」等比。垂比素,對應量表素與徑表素垂向基表素的長度之比。

軸徑排系

選定軸表素、徑表素,其他表素以該軸、徑表素形成的垂比素間有軸徑排系,也即,軸徑排系中的各垂比素垂軸排系、垂徑排系的是同兩個表素。

軸徑排系的多垂比素的量表素有位銜排系,稱這幾個垂比素間為軸徑位銜排系;若軸徑排系的3垂比素之量表素三銜,稱這3個垂比素間為軸徑三銜排系。

垂比素與顛倒軸表素和徑表素所形成的垂比素,間的排系稱為倒軸徑排系。

圖形的結構

一個圖形邊界多曲線上有大量的智元,相互間形成位銜、三銜的表素。

選定具代表性的一表素為軸、另一表素為徑,形成的垂比素軸徑位銜、三銜排繫到一起。

這些垂比素又軸徑倒置形成新的垂比素並軸徑位銜、三銜排系,每一垂比素與它軸徑倒置前的垂比素間又有倒軸徑排系。

如此蘊含一個圖形多曲線間的結構關係,也即多曲線連繫所成圖形的結構特徵。

圖形結構的匯流

一個客觀上形態不變的平面物體。因距離、視角而發生大小、翻轉、旋轉變化時,各表素、比素都在變化,但結構特徵不變,視物變化前後,各垂比素律連在一起,且排系相同,以此感知到在圖形變化中那不變的結構特徵。

即時視覺中一個圖形作為源,各垂比素各自律集活化,並基於源中垂比素位銜、三銜、倒軸徑排系匯流,得到與即時垂比素排系相同、也即結構相同的視物記憶。

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