Свет — это наиболее важная предпосылка зрения; без света все изображения были бы одинаково темными, независимо от того, насколько интересной является сцена. Фотометрия — это наука о свете. Для наших целей мы создадим модель того, как свет в сцене преобразуется в интенсивность света на плоскости изображения, которая обозначается как I(х, у). Такая модель лежит в основе любой системы зрения, позволяющей выявлять по данным об интенсивности света на изображениях свойства внешнего мира. На рис. 24.3 показано оцифрованное изображение степлера на столе, а также отмечен квадратом блок пикселов с размерами 12x12, выделенный из изображения степлера. Работа любой компьютерной программы, предназначенной для интерпретации изображения, начинается с матрицы значений эффективности, подобной этой.

Яркость пиксела на изображении пропорциональна количеству света, направленного в камеру от конечной части поверхности, ограниченной замкнутой кривой, в сцене, которая проектируется на данный пиксел. Это значение, в свою очередь, зависит от отражательных свойств рассматриваемой конечной части поверхности, а также от положения и распределения источников света в сцене. Кроме того, отражательные свойства зависят от остальной части сцены, поскольку другие поверхности в сцене могут стать косвенными источниками света, отражая падающий на них свет.

Рис. 24.3. Пример исходных данных для анализа изображения: фотография степлера на столе (а); блок пикселов размерами 12x12, взятый из изображения на рис. 24.3, а, в увеличенном виде (б); соответствующие значения яркости изображения, изменяющиеся в пределах от 0 до 255 (в)