Concepto de medición
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Echaremos un vistazo a este ejemplo para comprender el concepto de medición.
Imagina que tienes un amigo que vive en la luna y quiere enviarte un regalo de cumpleaños. Te pregunta por tu lugar de residencia en la Tierra. El único problema es que el servicio de mensajería en la luna no comprende la dirección alfabética, solo comprende las coordenadas numéricas. Entonces, ¿cómo puedes transmitirle tu posición en la tierra?
Aquí es donde entra el concepto de tamaño. Las dimensiones definen el número mínimo de puntos necesarios para determinar la posición de cualquier objeto en particular en el espacio.
Así que volvamos a nuestro ejemplo de nuevo, en el que tienes que enviar tu ubicación en la Tierra a tu amigo en la Luna. Le envías tres pares de coordenadas. El primero se llama longitud, el segundo es latitud y el tercero se llama altitud.
Estas tres coordenadas definen su posición en la Tierra. Los dos primeros determinan su ubicación y el tercero es su altitud.
Esto significa que solo se requieren tres coordenadas para determinar su posición en la Tierra. Esto significa que vives en un mundo tridimensional. Por lo tanto, esto no solo responde a la cuestión de la dimensión, sino que también responde a la razón por la que vivimos en un mundo tridimensional.
Mientras estudiamos este concepto en relación con la imagen digital, ahora vamos a relacionar este concepto de medición con la imagen.
Entonces, si vivimos en un mundo tridimensional, es decir, en un mundo tridimensional, entonces, ¿cuáles son las dimensiones de la imagen que capturamos? La imagen es 2D, por lo que también definimos la imagen como una señal 2D. La imagen solo tiene alto y ancho. La imagen no tiene profundidad. Solo eche un vistazo a esta imagen a continuación.
Si miras la imagen de arriba, muestra que solo tiene dos ejes: el eje de alto y ancho. No puedes sentir la profundidad de esta imagen. Por eso decimos que una imagen es una señal bidimensional. Pero nuestro ojo es capaz de percibir objetos tridimensionales, pero esto se explicará con más detalle en la próxima lección sobre cómo funciona la cámara y cómo se percibe la imagen.
Esta discusión lleva a algunas otras preguntas sobre cómo se forman los sistemas tridimensionales a partir de los bidimensionales.
Si miramos la imagen de arriba, podemos ver que esta es una imagen 2D. Para convertirlo a 3D, necesitamos otra dimensión. Tomemos el tiempo como la tercera dimensión, en cuyo caso moveremos esta imagen 2D en el tiempo de la tercera dimensión. El mismo concepto que en la televisión que nos ayuda a percibir la profundidad de varios objetos en la pantalla. ¿Significa esto que lo que hay en la televisión o lo que vemos en la pantalla del televisor es tridimensional? Bueno, podemos, sí.
La razón es que en el caso de la televisión, estamos reproduciendo video. Entonces, el video no es más que imágenes bidimensionales que se mueven en el tiempo. Dado que los objetos bidimensionales se mueven en la tercera dimensión, este es el tiempo, por lo que podemos decir que es tridimensional.
Un ejemplo típico de una señal unidimensional es una forma de onda. Matemáticamente, esto se puede representar como
F (x) = forma de onda
Donde x es la variable independiente. Dado que se trata de una señal unidimensional, solo se utiliza una variable x.
A continuación se muestra una representación gráfica de una señal 1D:
La figura anterior muestra una señal 1D.
Ahora bien, esto lleva a otra pregunta: incluso si es una señal unidimensional, ¿por qué entonces tiene dos ejes? La respuesta a esta pregunta es que, aunque es una señal unidimensional, la estamos dibujando en un espacio bidimensional. O podemos decir que el espacio en el que representamos esta señal es bidimensional. Por eso parece una señal 2D.
Es posible que pueda comprender mejor el concepto de una dimensión mirando la imagen a continuación.
Ahora, volvamos a nuestra discusión inicial sobre el tamaño. Considere el dibujo anterior como una línea real con números positivos de un punto a otro. Ahora, si necesitamos explicar la ubicación de cualquier punto en esta línea, solo necesitamos un número, lo que significa solo una dimensión.
Un ejemplo típico de una señal 2D es la imagen ya mencionada anteriormente.
Como hemos visto, una imagen es una señal bidimensional, es decir: tiene dos dimensiones. Matemáticamente, esto se puede representar como:
F (x, y) = Imagen
Donde xey son dos variables. El concepto de dos dimensiones también se puede explicar matemáticamente como:
Ahora, en la imagen de arriba, etiquete las cuatro esquinas del cuadrado como A, B, C y D, respectivamente. Si nombramos un segmento de línea en la figura AB y el otro CD, entonces podemos ver que estos dos segmentos paralelos se unen y forman un cuadrado. Cada segmento de línea corresponde a una dimensión, por lo que estos dos segmentos de línea corresponden a dos dimensiones.
La señal tridimensional en su nombre se refiere a aquellas señales que tienen tres dimensiones. Primero se discutió el ejemplo más común de nuestro mundo. Vivimos en un mundo tridimensional. Este ejemplo se ha discutido con gran detalle. Otro ejemplo de una señal 3D es un cubo o datos volumétricos, o el ejemplo más común sería un personaje animado o de dibujos animados en 3D.
Representación matemática de una señal 3D:
F (x, y, z) = personaje animado.
El otro eje o dimensión Z participa en el espacio 3D, lo que crea la ilusión de profundidad. En un sistema de coordenadas cartesiano, esto se puede considerar como:
Hay cuatro dimensiones involucradas en una señal de cuatro dimensiones. Los tres primeros son iguales a la señal 3D: (X, Y, Z), y el cuarto que se les suma es T (tiempo). A menudo se hace referencia al tiempo como la dimensión temporal, que es una forma de medir el cambio. Matemáticamente, una señal con cuatro ds se puede formular como:
F (x, y, z, t) = película animada.
Un ejemplo típico de una señal 4D sería una película animada en 3D. Dado que cada personaje es un personaje tridimensional, y luego se mueven en relación al tiempo, por eso vimos la ilusión de una película tridimensional, más parecida al mundo real.
Esto significa que en realidad las películas animadas son de cuatro dimensiones, es decir: el movimiento de personajes tridimensionales en el tiempo en la cuarta dimensión.
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