Basit bir fotoğraf karmaşık bir tablodan daha fazla bilgi içeriyor mu?

12

Umarım bu soru bu site için uygundur.

Liu Cixin'in bir romanı olan Üç Beden Sorunu'ndaki bu pasajla karşılaştım:

Profesör iki resim koymuştu: Biri Qingming Festivali sırasında Nehrin Boyunca ünlü Song Hanedanlığı resmi , ince ve zengin detaylarla doluydu; Diğeri ise güneşli bir günde gökyüzünün fotoğrafıydı, masmavi genişlik sadece bir bulutla kırılmıştı ... Fotoğrafın bilgi içeriği - entropisi - resmin bir veya iki büyüklüğünde aştı

Temsilci resimler:

Bu doğru mu? Bu sezgisel olguyu nasıl açıklayabiliriz?

image image-compression soft-question

— RSS
kaynak

Kitapta daha fazla bağlam var mı?

— endolith

@ endolit hayır, ne yazık ki hayır.

— RSS

Keşke entropi içeriğin tek ölçüsü olsaydı. Ama hayır. RGB Görüntüler insanların hem tablolara hem de fotoğraflara bakması için yaratılmıştır. Öyleyse kendin bak. Hangisinin daha bilgilendirici ve zengin olduğunu düşünüyorsunuz? Seçtiğimiz bilgisayar önlemlerine bakılmaksızın seçiminiz doğrudur.

— Tolga Birdal

@TolgaBirdal Fuarı yeterince, ancak yine de bu durumda bilgisayarların neden yanlış gittiğini anlamak isterim.

— RSS

12

"Bilgi" veya "entropi" terimini nasıl tanımladığınıza bağlıdır.

H = - \sum_{k} p_{k} \log_{2} (p_{k})

$H = - \sum_k p_k \log_2(p_k)$

p_{k}

$p_k$

k

$k$

Pikseller arasındaki korelasyonu yoksayarsak bu tür entropi doğrudur. Örneğin, iki görüntü bu tanımla aynı entropiye sahiptir.

$p_k$ $p_k$

Biz insanız, örnek olarak sizinle görüntüleri algılamak için bu tür bir korelasyon kullanıyoruz. Bu tür korelasyona "detaylar" denir ve zengin detaylı görüntülerin basit olanlardan daha fazla bilgi / entropiye sahip olmasını bekleriz. Bunu mantıksız bulmanızın nedeni budur.

Not:

Gönderdiğiniz iki görüntünün entropisini hesaplamaya çalıştım, ancak "bir veya iki büyüklük sırası ile" farklı değiller !!!!

"Qingming Festivali Sırasında Nehir Boyunca" entropi yaklaşık 7

"Gökyüzü" entropi yaklaşık 6

Profesörün dosyaları ile aynı olmamalıdır.

— AlexTP
kaynak

Teşekkürler, aradığım cevap bu. Tabii görüntülerin sadece temsili olması amaçlanmış yüklendi, ben hayali profesörü aslında sınıfa gösterdi ne hiçbir fikrim yok: D

— RSS

1

Her şeyden önce, resmin kendisi değil, doğal sahne gibi başka bir şeyin fotoğrafıyla (veya taramasıyla) karşılaştırabileceğimiz fotoğrafı (veya taraması).

Sağladığınız görüntülere dayanarak, algısal olarak konuşmak gerekirse, elbette basit bir gökyüzüne kıyasla daha fazla bilgi içermelidir. Sonuç olarak, sıkıştırıldığında, boyama dosyası aynı sıkıştırma algoritması altında gökyüzü dosyasından daha büyük olur.

Bununla birlikte, basit gökyüzü sahnesi , nicemleme artefaktları, renk gradyanı veya benzer şeyler gibi algısal olarak görünmez bileşenleri içerebilir, ki bu da onların varlığını algılayamamanıza rağmen, bir matematiksel algoritma yine de istatistiksel bilgi olarak muamele görür ve böylece entropi görüntünün sınırı artar. Sonuçta daha büyük bir dosya elde edilir.

Aynı şey elbette resim dosyası için de olabilir.

— fat32
kaynak

İyi bir ayrım yaptınız, yani profesör fotoğrafı gerçek resim ile karşılaştırdı mı (buna daha zayıf hipotez diyelim) veya resmin taranması bile daha az bilgi içeriyor mu (daha güçlü hipotez). Peki, açıklamanıza göre, sadece daha zayıf hipotez doğrudur?

— RSS

N

$N$

f [n 1, n 2]

$f[n1,n2]$

0

Her ikisi de aynı bilgileri içerir, yani her ikisinin de 1 bit bilgisi vardır. Gemide düşünün, resim ve diğer fotoğraflardan biri olmak üzere 2 iki resim var. Yani bir görüntünün olasılığı 1/2 = 0.5'tir. Görmeden önce hangisinin görüntü olduğunu bilmediğiniz için.

— Amruth A
kaynak