Percepción Computacional/Introducción a los sistemas de percepción Flashcards

1
Q

¿Qué es el sonido?

A

Es una perturbación mecánica del medio (elástico) por el que se propaga en forma de onda, resultando la vibración de ida y vuelta de las partículas del medio a través del cual se mueve dicha onda.

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2
Q

¿Qué sucede cuando el sonido viaja a través del aire?

A

Las partículas del aire se desplazan mientras la onda de sonido atraviesa.

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3
Q

Menciona la característica física del sonido:

A

Puede ser medido y evaluado de forma cuantitativa ante diferentes fenómenos.

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4
Q

Menciona 2 propiedades de la característica física del sonido:

A

1 - La intensidad acústica de una onda sonora viene dada por la rapidez promedio del flujo de energía acústica a través de un área unitaria, midiéndose en W/m^2 (Watts/metro cuadrado).
2 - Los niveles sonoros son la medida de la energía sonora en decibelios (dB).

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5
Q

¿Cómo se define (calcula) el nivel de intensidad (NI)?

A

Siendo, NI = 10log(I/Iref). Donde NI es Nivel de Intensidad, I es la intensidad que se esta midiendo, y Iref es la intensidad de referencia.

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6
Q

¿A qué equivale la Iref?

A

Representa el umbral de audibilidad a 1 KHz en el aire libre y viene dada por:
Iref = 10^(-12) W/m^(2).

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7
Q

Principal órgano receptor y transductor del cuerpo humano:

A

El oído.

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8
Q

¿Qué es el oido?

A

Es el órgano encargado de la transmisión de sonidos hasta el cerebro. En él, se distinguen tres partes diferentes: oído externo, oído medio y oído interno.

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9
Q

¿Qué órgano es el responsable del sentido del equilibrio del cuerpo humano y que es lo que hace para ello?

A

El oído, y convierte las señales sonoras en impulsos eléctricos capaces de ser conducidos a través del sistema nervioso.

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10
Q

El oído está conformado por 9 componentes:

A
  1. Pabellón auricular.
  2. Canal auditivo.
  3. Tímpano.
  4. Martillo.
  5. Yunque.
  6. Estribo.
  7. Tubo auditivo.
  8. Cóclea.
  9. Nervio auditivo.
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11
Q

Menciona las 3 áreas del oido:

A
  1. Oído externo.
  2. Oído medio.
  3. Oído interno.
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12
Q

¿Cual es la función del oído externo?

A

Recoger las ondas sonoras procedentes del entorno. Hace la forma de una antena, tiene la habilidad de reducir la impedancia de las ondas, que capta las señales sonoras y las redirige hacia el interior.

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13
Q

¿Cuales son los elementos que componen el oído externo?

A
  1. El pabellón auditivo.
  2. El conducto auditivo.
  3. El tímpano.
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14
Q

¿Que es el pabellón auditivo?

A

Comúnmente conocido como oreja, es la parte externa del oído visible y tiene forma helicoidal. Funciona como una antena receptora de señales sonoras, que las capta y las envia al interior del oído.

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15
Q

La presión en el interior del oído es mayor que la exterior, ¿en qué beneficia el pabellón a esta causa al oído?

A

Permite que penetren las ondas sonoras en esta condición, al reducir su impedancia y suavizando la diferencia de presión. Como resultado, un mayor flujo de sonido es capaz de ingresar al oído.

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16
Q

¿Qué es el conducto auditivo, y qué funciones posee?

A

Es el medio por el que viaja el sonido desde el pabellón hasta el tímpano. Sus funciones son:
- Protege al tímpano de insectos e impurezas.
- Genera cerumen para impedir la entrada de materias perjudiciales como polvo y suciedad.
- Amplifica los sonidos bajos y menos penetrantes de la voz humana.

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17
Q

¿Qué es el timpano?

A

La membrana timpánica o tímpano es una fina membrana que capta el sonido y vibra, supone ser el final del conducto auditivo y el principio el oído medio. Las vibraciones son enviadas al interior del oído para su posterior transformación y procesado.

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18
Q

¿Cual es el oído medio?

A

Es la parte comprendida entre el tímpano y la ventana oval. Dentro se lleva a cabo la transmisión de señales de sonido desde el oído externo hasta el oído interno. Se compone por los huesos conectados entre sí: martillo, yunque y estribo (el más pequeño del cuerpo humano), además de la ventana oval, la ventana redonda y la trompa de eustaquio.

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19
Q

¿Cuales son los huesos del oído medio y que hacen?

A

Es el martillo, yunque y estribo. Transmiten vibraciones del tímpano como consecuencia de la onda sonora hacia el interior del oído. El estribo está conectado directo la ventana oval, quien es quien transmite la señal hacia el oído interno.

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20
Q

¿Qué es la ventana oval y cual es su función?

A

Es una fina membrana que cubre el extremo de la cóclea expuesto hacia los huesos del oído medio. Su función es ser un amplificador acústico para el oído interno, previo procesamiento entre el oído medio al oído interno.

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21
Q

Se estima que la presión de la onda sonora en este componente es x20 veces mayor que en el tímpano, ¿Qué componente es y por que sucede esto?

A

Es la ventana oval, y es así por que tiene menor superficie que el mismo tímpano, por ello soporta esa cantidad de presión de la onda sonora.

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22
Q

¿Qué es la trompa de eustaquio y cual es su función?

A

Se encuentra en el oído medio, en forma de conducto, llega hasta la parte trasera del paladar. Su funcion consta de balancear la presión externa a la interna del oído. Puede experimentarse fallas (oído tapado) cuando hay un cambio abrupto de presión, como cuando sucede en el interior de un avión al despegar.

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23
Q

¿Cual es el oído interno?

A

Es la última parte del oído y supone la conexión de este con el cerebro; contiene la cóclea como elemento principal.

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24
Q

¿Qué es la visión?

A

Es un fenómeno resultante de la percepción del color, forma y distancia de los objetos en un espacio.

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25
Q

¿Cómo se produce la visión?

A

Por medio de la incidencia de la luz, caracterizada como una onda electromagnética, sobre la retina del ojo.

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26
Q

¿Qué debe cumplir la onda electromagnética para incidir en el ojo?

A

Debe cumplir con una magnitud dentro un rango frecuencial específico, siendo el rango de la luz visible.

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27
Q

¿De qué depende el color percibido?

A

De la frecuencia (longitud de onda) de la luz que incide sobre el objeto observado. También influye el estado propio del ojo, como por ejemplo algo diferente que sucede con el daltonismo.

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28
Q

Menciona la semejanza entre el ojo humano y una cámara fotografica:

A

La luz reflejada en los objetos se proyecta sobre un material fotosensible (en el ojo, sería la retina) tras pasar a través de una lente (en el ojo, sería el cristalino).

29
Q

¿Cual es la zona visible del cristalino?

A

La pupila.

30
Q

¿Cual es la tarea de la pupila?

A

Regular el flujo de luz al interior del ojo.

31
Q

¿Cual es la tarea del cristalino?

A

Refractar los rayos de luz para focalizarlos en la zona adecuada del fondo del ojo (retina).

32
Q

¿Que componente del ojo permite un enfoque de los objetos?

A

La pupila.

33
Q

La pupila es una membrana dentro del ojo, y en ella posee células, ¿estas cuales son?

A

Las células fotosensibles; siendo los conos y los bastones.

34
Q

¿Qué son los conos?

A

Células fotosensibles que menor número que los bastones, poco sensibles a la luz en comparación. Son encargadas de la visión diurna (luz de día).

35
Q

¿Qué son los bastones?

A

No necesitan tanta luz como los conos para entrar en su etapa de excitación. Son encargadas de la visión nocturna (oscuridad).

36
Q

¿Cual es el punto central de la retina?

A

La fóvea.

37
Q

¿Donde se concentran los batones?

A

Alrededor de la fóvea.

38
Q

¿Dónde se concentran los conos?

A

Se concentran retirados de la fóvea y en menor número que los batones.

39
Q

Hay un punto muerto de visión en la retina, ¿cuál es?

A

El nervio óptico, pues no recibe luz.

40
Q

La fóvea capta una parte de la escena que se está visualizando, ¿cual es?

A

El centro de la escena que se está enfocando.

41
Q

¿Qué células captan la luz procedente del punto focalizado y son responsables de la visión directa o central?

A

Los conos.

42
Q

Menciona los 3 tipos de conos existentes en el ojo humano y sus capacidad de percepción de señales de onda:

A
  1. El primero responde más a la luz de longitudes de onda largas, alcanzando un máximo a aproximadamente 560 nm. Este tipo de cono se designa mediante la letra L(long).
  2. El segundo filtra la luz de longitud de onda media, alcanzado máximo a 530 nm, y se abrevia mediante la letra M(medium).
  3. El tercer tipo responde más a la luz de longitud de onda corta, alcanzando un máximo de 420 nm, y se designa mediante S(short).
43
Q

¿A que corresponden de forma aproximada los 3 tipos de onda (L, M y S)?

A

A los colores Rojo, Verde y Azul (o por sus siglas en inglés, RGB).

44
Q

¿Cuando se estimulan ligeramente más a los conos L que los M?

A

Cuando se percibe el color amarillo.

45
Q

¿En que momento se estimulan ligeramente más los conos L que los M?

A

Cuando se percibe el color rojo.

46
Q

¿En qué momento se estimulan ligeramente más el cono S?

A

Cuando se perciben colores como los azules y violetas.

47
Q

¿Cual es la propiedad de los bastones?

A

No son sensibles al color (frecuencia), dando que solo existe un tipo de esta célula, no permiten la formación de colores y es por eso que no podemos percibir colores en la oscuridad.

48
Q

¿Qué es la respuesta logarítmica y que de otra forma se le conoce?

A

Es la mínima cantidad de variación en ΔI en la magnitud de un estímulo I para que ésta sea apreciada. Se le conoce también como just noticeable difference (JND), en inglés.

49
Q

¿Que determino Ernst Weber acerca de la JND en el siglo XIX?

A

La mínima variación necesaria para percibir un cambio en un estímulo se incrementa conforme el estímulo se hace más intenso.

50
Q

Matemáticamente, ¿como se describe la ley de Weber?

A

ΔI / I = λ

51
Q

Entre una imagen oscura (siendo Im0) y una clara (Im1), ¿cual de estas dos posee mayor JND (diferencia notable justa o respuesta logarítmica)?

A

La imagen clara, osea Im1. -> Referencia a la ley de Weber.

52
Q

Si la imagen clara (Im1) posee mayor JND, entonces se puede decir que…

A

A mayor JND, más estímulo es necesario para percibir un cambio, a menos JND, el estímulo puede ser mínimo y notarse un cambio, por lo tanto en la imagen oscura esto es más fácil de percibir.

53
Q

Menciona la ecuación para obtener el mínimo valor de intensidad apreciable:

A

I(JND) = I + ΔI = I + λI = (1+λ)I, esto quiere decir que la Intensidad(I) mínima apreciable (JND) se da por el cálculo de Intensidad(I) más la Intensidad medida (ΔI), o, el producto de Intensidad(I) por la suma de uno más lambda.

54
Q

Menciona la ecuación para calcular la diferencia entre la Intensidad mínima apreciable (I_JND) e Intensidad(I):

A

Es:
I_JND - I = λI

55
Q

¿Qué proceso lleva el ser humano además de la transformación logarítmica en el sistema visual para realzar el contraste entre zonas de diferente intensidad?

A

Lleva el proceso de filtrado espacial de la señal luminosa recibida.

56
Q

¿Qué significa que haya presencia de cambios bruscos de intensidad luminosa?

A

Hay presencia de bordes.

57
Q

¿Quienes son los responsables de capturar los bordes en una escena o imagen?

A

Los bastones y los conos en unión con las células de la retina (de la segunda y tercera capa de sí misma).

58
Q

¿A que refiere cuando se ha constituido un agregado (signo +) en la retina, dada la intensidad recibida?

A

Refiere al caso cuando una gran proporción de conos y bastones vecinos llegan a las células de la 3ra capa de la retina.

59
Q

¿Quienes son responsables del envío de impulsos inhibitorios (signo -) equivalentes a la sustracción del número de impulsos bioeléctricos de otros puntos próximos de la imagen (píxeles)?

A

Son las células de la segunda capa retiniana.

60
Q

¿Qué es el fenómeno de inhibición lateral?

A

Es un fenómeno con comportamiento similar a un filtro pasa-altas, que ayuda a percibir el contraste, facilitando la posterior identificación de límites o fronteras entre regiones de diferente intensidad, así como los contornos o bordes.

61
Q

¿Quien describió el fenómeno de inhibición lateral?

A

Fue Ernest Mach, con su modelo de “bandas de Mach”.

62
Q

¿Que es el muestreo o filtrado temporal?

A

Proceso donde se lleva a cabo la percepción la frecuencia de una señal luminosa (fuente de luz).

63
Q

¿A que se le denomina frecuencia de fusión?

A

Cuando ya no es posible para el ojo humano determinar la intermitencia de la fuente de luz. Típicamente superando los 30 Hz de frecuencia.

64
Q

¿Como se le denomina a la aplicación práctica (sistema de percepción por computadora) del fenómeno de muestreo o filtrado temporal del ojo humano?

A

Se le llama “estándares de codificación de vídeo”. Existen algunos como PAL y NTSC con tasas de 25 y 30 Hz (fps) respectivamente.

65
Q

Menciona los 3 categorías de sensaciones ante respuestas temporales:

A
  1. Fuente de iluminación que se alterna: Su frecuencia de intermitencia es superior a 1 s.
  2. Emisor de luz que se traslada de una fuente a otra: Su frecuencia es en torno a los 10 ms.
  3. Iluminación simultánea: Diferencia de encendidos es de aproximadamente 1 ms.
66
Q

¿Qué es la frecuencia de rendición de movimiento?

A

Permite crear la sensación continua de movimiento a partir de un conjunto de instantáneas. Sin embargo, estas instantáneas deben tener la suficiente frecuencia alta para no generar discontinuidades.

67
Q

Menciona los componentes del sistema de visión humano:

A
  1. Filtrado en frecuencia (selección de parte radioactiva luminosa del espectro de luz visible).
  2. Transformación logarítmica (transformación del estímulo percibido).
  3. Filtrado espacial (captura de bordes).
  4. Filtrado temporal (muestreo de señal).
68
Q

¿Qué determina la diferencia de color entre dos diferentes señales?

A

Su frecuencia que deriva de el contenido espectral de su respectiva señal electromagnética (radiación).

69
Q
A