Kees van Overveld B i g I m a g e s Universiteitscollege TU/e 2011 -1-

Kees van Overveld

B i g I m a g e sB i g I m a g e s

Universiteitscollege TU/e 2011Universiteitscollege TU/e 2011

-1-

Kees van Overveld

B i g I m a g e s B i g I m a g e s

Inleiding: wat is kijken?

-2-

Oefening 1.

• Beschrijf in ten hoogste één, zo kort mogelijke zin (<20 woorden) het meest in het oog springende van wat je zo dadelijk ziet.

‘Ik zie …’

Kees van Overveld -3-

Kees van Overveld -4-

Kees van Overveld



-5-

Antwoorden:1. Ik zie licht van de beamer teruggekaatst vanaf het projectiescherm

2. Ik zie een verdeling van lichte tinten in het midden, bruinachtige naar de randen

3. Ik zie overwegend gladde kleurverdelingen, maar in het midden korrelig en aan de rand vlekkerig

4. Ik zie een paar lichte, afgeronde, symmetrische 2D vormen in het midden en een afgeronde driehoek linksonder

5. Ik zie een ruwweg bolronde vorm in het midden en een paar afgeplatte liggende 3D vormen daaronder

6. Ik zie een kopje cappuccino en een krant

7. Ik zie dat het kopje bijna vol is, en de krant is dichtgeslagen

8. Ik zie het zorgeloze begin van een veelbelovende vakantiedag in Italië

Al deze antwoorden zijn mogelijke

interpretaties van wat het is waarnaar je kijkt

Kees van Overveld



-6-

Antwoorden:1. Ik zie licht van de beamer teruggekaatst vanaf het projectiescherm

2. Ik zie een verdeling van grijstinten

3. Ik zie overwegend gladde grijsverdelingen, maar op sommige plaatsen korrelig

4. Ik zie een paar donkere lijnen, een paar krullen, stippen en vlekken

5. Ik zie een waarschijnlijk plat vlak met daarin een aantal zwarte vormen

6. Ik zie een paar sporen van elementaire deeltjes in een bellenkamer

7. Ik zie een reactie tussen sub-atomaire deeltjes met verschillende ladingen en massa’s waarbij impuls ontbreekt

8. Ik zie de eerste detectie van een neutrino in een bellenkamer

Kees van Overveld


Inleiding: wat is een beeld?

-7-

Oefening 2.

• Voor de beelden van zo-even, leg uit waar ze zich bevinden.

• Hint: er zijn minstens 10 verschillende correcte antwoorden

Kees van Overveld



-8-

Antwoorden:• In het museum, resp. de bellenkamer waar de reactie plaats vond OP HET

MOMENT VAN DE REACTIE

• In lunchroom Peacock in de Heuvelgalerie, waar vO deze foto gemaakt heeft, resp. het archief van Wikipedia

• Op de harde schijf van vO’s computer

• In de beamer

• In de ruimte tussen beamer en scherm, of tussen scherm en oog

• In het oog van de kijker

• In het netvlies van de kijker

• In het brein van de kijker

• In de geest van de kijker

• In de geluidsgolven in deze zaal terwijl wij erover praten

Ook hier: al deze antwoorden zijn

mogelijke interpretaties van wat het is

waarnaar je kijkt

Kees van Overveld



-9-

We weten zeker dat een beeld zich in ons hoofd kan bevinden

(‘ik droom dus ik zie’: onmiddellijke toegang tot ons ‘intern omnimax theater’)ALLE andere antwoorden zijn alleen maar soms van toepassing.

Dus: het enige dat met zekerheid voor elk beeld geldt, is dat het een mentale representatie heeft, en dus subjectief is.

Kees van Overveld



-10-

Twee problemen:1. We weten niet hoe iets er ‘echt’ uitziet

De ongeziene en onzichtbare wereld van de eiwitfabrieken in een biologische cel?

De wereld en wat er zich omheen bevindt in zijn volle totaliteit?

Onderling evenwijdige, loodrechte lijnen of

krommen?

Kees van Overveld



-11-

Twee problemen: 2. We weten niet hoe iemand anders’ privé omnimax theater eruit ziet

Kees van Overveld



-12-

Maar hoe kunnen we dan iets intersubjectiefs te weten komen over beelden???

WEL

Kees van Overveld



-13-

Antwoord:

Door het wonder van de equivalentie en de aangeboren neiging tot clusteren van ons brein.

Kees van Overveld



-14-

Antwoord:


deze lijken meer op elkaar …

… dan deze

‘Lijken op’ ’kleur’

Kees van Overveld



-15-

Antwoord:



… dan deze

‘Lijken op’ ’vorm’

Kees van Overveld



-16-

Antwoord:



… dan deze

‘Lijken op’ ’grootte’

Kees van Overveld



-17-

Voorlopige conclusie:

Een zichtbare eigenschap

(‘kleur’, ‘vorm’, ‘grootte’, …)

is hetzelfde als

‘een manier van clusteren’

ofwel

een equivalentierelatie

Kees van Overveld



-18-

Vraag: wat is een equivalentierelatie?

Antwoord: een uitspraak over relateerbaarheid van twee elementen uit een verzameling, bijvoorbeeld: ‘even zwaar’, ‘dezelfde vader’, ‘grenst aan’, …

Kees van Overveld



-19-

Voorbeeld (‘evenveel’):

~ ~ ~ …

~ …~~

de klasse van alle verzamelingen van drie elementen, kortweg ‘DRIE’

de klasse van alle verzamelingen van vier elementen, kortweg ‘VIER’

Kees van Overveld



-20-

Dus:

Equivalentierelaties laten klassen ontstaan van elementen die elk onderling equivalent zijn: de zgn. equivalentieklassen.

Equivalentieklassen zijn disjunct en overdekkend.

Een equivalentieklasse vormt een geschikte manier om een abstracte grootheid te definiëren (zoals DRIE of VIER als equivalentieklassen van ‘evenveel’).

dus: geen overlap

dus: geen buitenbeentjes

Kees van Overveld



-21-

Toepassen op beelden:

•‘Lijkt op’ is (bijna) een equivalentierelatie.

•‘Lijkt op v.w.b. kleur’ heeft als equivalentieklassen ROOD, GROEN, … etc

•‘Lijkt op v.w.b. vorm’ heeft als equivalentieklassen ROND, VIERKANT, … etc

•‘Lijkt op v.w.b. grootte’ heeft als equivalentieklassen GROOT, KLEIN, … etc

Kees van Overveld



-22-

Toepassen op beelden:

•‘Lijkt op’ is (bijna) een equivalentierelatie.

..lijkt op....lijkt op....lijkt op....lijkt op..

… lijkt NIET op …

… maar niet helemaal: transitiviteit geldt alleen bij benadering.

… en dit geldt ook voor texturen, vormen, 3-D oppervlakken, objecten, relaties en betekenissen

VARIANTEN: de spreiding binnen een equivalentieklasse

INVARIANTEN: de opdeling van het zichtbare in equivalentieklassen

Onvermijdelijke tekortkoming van ons brein (en elk meetinstrument) maar tegelijkertijd evolutionair voordeel, mits de cluster’grenzen’ evolutionair zinvol aangebracht kunnen worden

de woorden die we gebruiken om eigenschappen van beelden aan te duiden

Kees van Overveld



-23-

Voordeel van deze ‘truc’ (=beschrijven van het zichtbare in termen van

equivalentierelaties):

We hoeven ons niet meer druk te maken over de essentiële betekenis van ‘rood’ (net zo min als we hoeven te tobben over de essentiële betekenis van ‘drie’).

In plaats daarvan kunnen we ons concentreren op

• interpretaties van ‘lijkt op’: soorten van ‘gelijkenisuitspraken’.

• identificeren van varianten

• identificeren van invarianten

Kees van Overveld



-24-

Er zijn heel veel interpretaties van ‘lijkt op’, ofwel ‘doet me denken aan’. (jigSaw!)

Gemeenschappelijk voor allemaal:

Elke benoembare eigenschap van een beeld is een ‘hier – dit’ relatie,

waarbij ‘hier’ een plaatsaanduiding is, en ‘dit’ één of andere equivalentieklasse.

Kees van Overveld



-25-

hier is blauw

hier is blauw-witte strepen

hier is saxofoon

hier is cilindrisch

hier is ellips

hier is groter dan

hier is smakeloos cliché (of: hier is aanmoediging om beeldjes te kopen)

Kees van Overveld



-26-

Allerlei soorten ‘hier’:

•‘Punten’ (die geen deel hebben … Euclides!)

•(Open) omgevingen

•(Gesloten) gebieden•aangrenzendheid, samenhangendheid, samentrekbaarheid (= geen gaten), …

alle perceptuele intuïties waar de meetkunde (en de (algebraïsche)

topologie) sinds 2500 jaar probeert (met meer of minder succes) een samenhangend en consistent verhaal van te maken, met uitvindingen (constructen) zoals ‘lijn’, ‘lineair’, ‘coördinaat’, ‘reële getallen’, ‘vector’, … tot gevolg.

Kees van Overveld



-27-

Allerlei soorten ‘dit’:

•Traditioneel zelden systematisch geclassificeerd

•Duiken in allerlei vakgebieden op met niet overal dezelfde interpretaties

•Grens tussen ‘zichtbare’ en ‘niet zichtbare’ ditten is niet altijd duidelijk:

Kees van Overveld


‘Ditten’(beeldeigenschappen) in lagen

-28-

Voorstel: groepeer beeldeigenschappen

Groepen zijn te ordenen

Eigenschappen in groep n ‘volgen uit’ eigenschappen in groep n-1

… maar hoezo ‘volgen’?

Beschouw een visueel communicatieproces, en kijk naar het coderen en decoderen.

Kees van Overveld

B i g I m a g e s – B i g I m a g e s – Representeren van beeldenRepresenteren van beelden

4A. Elektrischestroompjes of

licht in glasvezel

4A. Elektrischestroompjes of

licht in glasvezel

1.Kom je morgen koffie drinken?

1.Kom je morgen koffie drinken?

2.Voer reeks letters in middels toetsenbord

2.Voer reeks letters in middels toetsenbord

3. Bits en bytes3. Bits en bytes

4B. Elektronische detectoren

4B. Elektronische detectoren

7. Begrip van de boodschap

7. Begrip van de boodschap

6. Letters op beeldscherm6. Letters op beeldscherm

5. Software5. Software

fysieke communicatiefysieke communicatie

virtuele communicatie IIIvirtuele communicatie III

virtuele communicatie IIvirtuele communicatie II

virtuele communicatie Ivirtuele communicatie I

-29-

Kees van Overveld


representatie:

Lastig om te zeggen wat een representatie is, maar:

•Kan omgezet worden in andere representatie

•Kan vervangen worden door andere representatie terwijl boven- en onderliggende lagen gelijk blijven (varianten!)

•Speelt een rol in een reeks representatie-omzettingen om één of ander doel te bereiken (daarbij blijven de invarianten behouden)

•Bij beelden: een representatie kan opgevat worden als een reeks ‘hier-dit’ uitspraken

-30-

In dit voorbeeld:

Varianten: kleurtoon, reflectiviteit, dikte v.d. rand, …

Invarianten: kleurverzadiging, vorm, textuur

Kees van Overveld


representaties in de context van communicatie:•1ste reeks van representaties: zender

•2de reeks van representaties: ontvanger

•Zender: begint proces met aanvankelijke communicatie-aanleiding

•Ontvanger: eindigt proces met begrip van ontvangen boodschap

•Zender en ontvanger verbonden met tenminste een fysieke link

•Virtuele communicatielinks tussen alle tussenliggende representaties

-31-

Kees van Overveld


4A. 4A.

1. 1.

2. R2. R

3. R’ codeert R3. R’ codeert R

4B. 4B.

7. 7.

6. R’ decodeert R6. R’ decodeert R

5. R5. R

fysieke communicatiefysieke communicatie

virtuele communicatievirtuele communicatie



Representatie omzetting






-32-

Kees van Overveld


Naar een gelaagde structuur van dit-hier uitspraken om beelden te representeren

doel:•Kennis, modellen en theorieën bij elkaar brengen over de fysica van licht, biologie, perceptie, beeldtechnologie, kunstgeschiedenis, beeldcultuur en filosofie

•Analogieën te laten zien tussen natuurlijke en kunstmatige beeld-zendende en beeld-ontvangende systemen

•Lagen en de omzettingen daartussen te verduidelijken bij beeld-gerelateerde toepassingen

•De nomenclatuur van verschillende vakgebieden op elkaar af te stemmen

-33-

Kees van Overveld


Wie zijn de zender en de ontvanger?•zender:

•natuurlijk

•kunstmatig

•Zonder computer ondersteuning

•Computer-gebaseerd

•ontvanger

•natuurlijk (MVS, biologische systemen)

•kunstmatig

•Zonder computer ondersteuning (analoge camera)

•Computer-gebaseerd

-34-

Kees van Overveld


natuurlijk kunstmatig (computer grafiek)

kunstmatig (niet- computer grafiek)

MVS / bio-logische visuele systemen

Evolutie en werking van het MVS

Principes van computer grafiek

Technieken in beeldende kunst en grafische vormgeving; interpretatie van stijlen en stromingen in de kunstgeschiedenis

Beeldher-kennings systemen

Mechanismen in beeldbewerking, beeldanalyse en beeldherkenning

Digitale watermerken, barcodes, beeld-(de)codering, …

Voorzieningen voor automatische productie en logistiek (robots)

-35-

Soorten zenders

So

orte

n o

ntv

ang

ers

Kees van Overveld


Welke lagen komen voor in een gelaagd referentiemodel?

•Onderste laag: lichtstralen (fysieke communicatie)

•Bovenste laag: bedoeling en effect

Verzenden van lichtstralen

Verzenden van lichtstralen

Oorzaak en/of bedoeling

Oorzaak en/of bedoeling

Betekenis en/of effect

Betekenis en/of effect

lichtstralenlichtstralen

Het netto effect van visuele communicatieHet netto effect van visuele communicatie

Ontvangst van lichtstralen

Ontvangst van lichtstralen

-36-

Kees van Overveld


Een 2-laags model is te eenvoudig:•We hebben lagen nodig om te kunnen praten over

•Representaties in termen van …

•Kleuren, texturen, vormen, oppervlakken, objecten, relaties en betekenissen

•Representatie-omzettingen zoals …

•Zenden en reflecteren van licht

•Bemonsteringen discretisatie

•Randen vinden

•Interpreteren van 2D als geprojecteerd 3D

•Begrijpen, herkennen en klassificieren van objecten en relaties tussen objecten

•Daartoe stellen we 8 lagen voor-37-

Kees van Overveld


kleurenverdeling

vormen

oppervlakken

objecten

relaties

betekenis

lichtstralen

-38-

textuur

Kees van Overveld


-39-

Samenvatting; belangrijkste concepten:

•Clusteren: natuurlijke neiging van het brein

•Attributen en waarden: eigenschappen op grond waarvan clusters ontstaan

•Hier-dit relaties; een beeld als collectie hier-dit relaties

•Equivalentie ononderscheidbaarheid: manier om het subjectiviteits-probleem te omzeilen

•Equivalentieklassen: collectie van ononderscheidbare waarden voor een bepaald attribuut

•Varianten en invarianten: wat verloren gaat resp. behouden blijft bij representatieconversie

•Coderen en decoderen: bij de zender resp. ontvanger

•Fysieke en virtuele communicatie

•Lagen met representaties en representatieconversie

Kees van Overveld B i g I m a g e s Universiteitscollege TU/e 2011 -1-

Documents

Transcript of Kees van Overveld B i g I m a g e s Universiteitscollege TU/e 2011 -1-